20世紀(jì)80年代興起于美國(guó)的STEM教育近年來在中國(guó)開始流行,一些中小學(xué)開設(shè)STEM課程,實(shí)施STEM教育。這是順應(yīng)國(guó)際教育發(fā)展趨勢(shì)的大好事,但如果不能正確理解STEM教育的核心精神,則會(huì)出現(xiàn)“橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳”的現(xiàn)象。因此只有從課程設(shè)置的目的、課程本身及其教學(xué)策略三個(gè)方面,才能完整地把握和理解STEM教育的內(nèi)涵與要求,科學(xué)、合理地實(shí)施STEM教育。STEM綜合素養(yǎng):STEM教育目標(biāo)核心20世紀(jì)80年代,STEM教育的出現(xiàn)源于美國(guó)對(duì)科技人才缺失的反思。他們?cè)噲D通過STEM教育使中小學(xué)生具有STEM素養(yǎng),為他們有志于從事科技創(chuàng)新,具備科技創(chuàng)新素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。所以,美國(guó)政府的STEM計(jì)劃實(shí)際上是為了應(yīng)對(duì)國(guó)際社會(huì)的日益競(jìng)爭(zhēng),提升美國(guó)的科技實(shí)力而實(shí)施的一種科技戰(zhàn)略。他們的目標(biāo)是鼓勵(lì)學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域,“增加追求STEM領(lǐng)域的高學(xué)位或投身STEM相關(guān)職業(yè)的學(xué)生數(shù)量”,加大科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的投入,“增加具備STEM能力的勞動(dòng)力”。STEM教育成為培養(yǎng)科技人才,提升國(guó)民科技素質(zhì),應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。因此,世界各國(guó)把STEM都提高到國(guó)家戰(zhàn)略的地位,開始積極推動(dòng)和實(shí)施STEM教育。科技人才的缺乏在我國(guó)同樣存在,甚至更為嚴(yán)重?!案鶕?jù)2013年麥肯錫全球研究所研究報(bào)告估算,2020年的中國(guó)將面臨2200萬(wàn)人的工程技術(shù)人才缺口。這其中很大部分屬于懂得計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)的高端人才”。我們不僅面臨科技人才匱乏的現(xiàn)實(shí),而且也缺少科技人才的后備力量和持續(xù)發(fā)展的力量。我們大量的高中畢業(yè)生在高考填報(bào)志愿時(shí),選擇的是金融、經(jīng)濟(jì)、法律、管理等面向第三產(chǎn)業(yè)的專業(yè),而除了計(jì)算機(jī)技術(shù)之外,選擇理工科專業(yè)的大大減少。一些優(yōu)秀學(xué)生因?yàn)楣た茖I(yè)又苦又累而不愿選擇。科技人才匱乏的危機(jī)在學(xué)校,希望也在學(xué)校。所以,能否為未來社會(huì)培養(yǎng)出大批高水平的科技人才,關(guān)鍵在我們的基礎(chǔ)教育是否能夠培養(yǎng)中小學(xué)生的STEM素養(yǎng)。培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)和技術(shù)的興趣,為他們成為科技人才和具有STEM素養(yǎng)的技術(shù)工人奠定基礎(chǔ)。在內(nèi)容上,STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)領(lǐng)域的綜合。不同于以往的四個(gè)學(xué)科,STEM是四個(gè)學(xué)科的綜合,這種綜合不是簡(jiǎn)單的集合和拼湊,而是圍繞一個(gè)問題或項(xiàng)目,運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問題,因此是一種綜合性的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。在這樣一種綜合性的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,通過運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)學(xué)科的知識(shí),綜合形成學(xué)生的STEM素養(yǎng)。 科學(xué)素養(yǎng) 科學(xué)是技術(shù)的基礎(chǔ),為技術(shù)發(fā)明和運(yùn)用提供依據(jù)。因此,科學(xué)素養(yǎng)是旨在使學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)、科學(xué)規(guī)律,形成科學(xué)精神。技術(shù)素養(yǎng) 技術(shù)是科學(xué)的運(yùn)用,是科學(xué)的具體化。技術(shù)素養(yǎng)指向?qū)W生掌握、運(yùn)用、評(píng)價(jià)和發(fā)明技術(shù)的能力。工程素養(yǎng) 工程是技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用。技術(shù)素養(yǎng)指對(duì)技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的理解、技術(shù)的評(píng)價(jià)與反思。數(shù)學(xué)素養(yǎng) 無(wú)論是科學(xué)、技術(shù)和工程都離不開數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)是掌握科學(xué)、技術(shù)和工程設(shè)計(jì)的工具。在這個(gè)意義上,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是根基。它要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)定理,能夠進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算,具有數(shù)學(xué)推算的能力。STEM素養(yǎng)包含科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)方面的素養(yǎng),這四個(gè)方面是環(huán)環(huán)相扣的,科學(xué)是根基,技術(shù)和工程分別是科學(xué)和技術(shù)的運(yùn)用,數(shù)學(xué)作為工具運(yùn)用在科學(xué)、技術(shù)和工程之中。STEM素養(yǎng)是綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。 在形式上,STEM是知識(shí)、方法、技能、能力、態(tài)度等多元素的綜合。沒有科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)就不會(huì)有技術(shù)的創(chuàng)新。技術(shù)的創(chuàng)新沒有態(tài)度和情感的引導(dǎo),缺少創(chuàng)新的動(dòng)力和創(chuàng)新的價(jià)值。所以,STEM素養(yǎng)既不單指知識(shí),也不單指創(chuàng)新能力,而是知識(shí)、技能、能力、情感等因素的綜合。當(dāng)然,每個(gè)因素又是多種因素的綜合,如科學(xué)技術(shù)知識(shí)涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地球、信息等,技能包括學(xué)習(xí)與創(chuàng)新技能、媒介數(shù)字素養(yǎng)技能、職業(yè)和生活技能。能力包括思考與問題解決能力、探索學(xué)習(xí)能力、科技實(shí)踐能力、創(chuàng)意革新能力。STEM因培養(yǎng)科技人才,應(yīng)對(duì)國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)而興起,因此,最初STEM指向科學(xué)技術(shù)教育和創(chuàng)造、運(yùn)用。但鑒于科技的兩面性,科技需要人文加以引導(dǎo),因此,STEM就增加了Art,變?yōu)镾TEAM。這里的A,最早是韓國(guó)提出的,指的是藝術(shù)。后來美國(guó)把'A'也吸納進(jìn)去,賦予了它更廣泛的含義,不僅僅指藝術(shù),還包括人文、語(yǔ)言、文化、社會(huì)學(xué)等十多門學(xué)科。A的加入,不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技的向往和熱愛的情感,對(duì)STEM領(lǐng)域的態(tài)度和興趣,而且引導(dǎo)學(xué)生形成正確的科技觀、科技運(yùn)用觀,防止人在創(chuàng)造技術(shù)之時(shí),又被技術(shù)所異化,成為只有技術(shù)而無(wú)人性的單面人。與分科課程相對(duì),STEM是一種綜合性課程,這是毫無(wú)疑問的。它與分科課程的關(guān)系有兩種認(rèn)識(shí),一種是以STEM課程取代傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等分科課程,對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行充分整合,組成一門新的STEM課程。另一種是把STEM課程作為一種后設(shè)課程,即在分科課程之后設(shè)置的課程,指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)分科課程之后再學(xué)習(xí)STEM課程。前者以STEM課程取代與科學(xué)、技術(shù)相關(guān)的分科課程;后者則是在分科課程的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用STEM的知識(shí),研究和解決工程問題。筆者更傾向于把STEM作為分科課程之后的后設(shè)課程,是對(duì)分科課程知識(shí)的綜合運(yùn)用,進(jìn)行科技創(chuàng)新,解決實(shí)踐中的問題。筆者不主張用STEM課程取代分科課程,因?yàn)榉挚普n程以學(xué)科知識(shí)本身的邏輯來組織,它使學(xué)生能夠集中、快速有效地獲取系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),其劣勢(shì)就在于沒有任何一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題是能夠運(yùn)用一門學(xué)科的知識(shí)解決的。STEM課程在于綜合運(yùn)用各門學(xué)科的知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題,這是它的優(yōu)勢(shì),但劣勢(shì)在于各門學(xué)科都用到,但卻無(wú)法獲得系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)。如果沒有分科課程保證學(xué)生獲得系統(tǒng)的知識(shí),僅靠STEM課程不可能有效地掌握系統(tǒng)的知識(shí)。如果沒有系統(tǒng)學(xué)科知識(shí),也談不上綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行科技創(chuàng)新和解決實(shí)踐問題。所以,筆者主張STEM課程成為分科課程的后設(shè)綜合課程,分科課程是學(xué)習(xí)STEM的基礎(chǔ),STEM是對(duì)分科課程知識(shí)的綜合運(yùn)用和深化發(fā)展。學(xué)生對(duì)分科知識(shí)掌握得越系統(tǒng),解決實(shí)踐問題時(shí)綜合運(yùn)用知識(shí)的能力就越強(qiáng)。所以,STEM的綜合是建立在學(xué)科基礎(chǔ)上以及學(xué)科與社會(huì)、學(xué)科與個(gè)人之間的聯(lián)系上。STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的綜合,之所以綜合它們,不僅是因?yàn)樗鼈兪墙鉀Q科技問題的需要,而且因?yàn)檫@四門學(xué)科具有相通性和滲透性,它們本身在解決現(xiàn)實(shí)科技問題時(shí)是一個(gè)整體。整合是STEM的最突出特征和要求。整合不是四門學(xué)科的匯集,它強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用和對(duì)學(xué)科之間關(guān)系的關(guān)注?!皩⒅匦姆旁谔囟▎栴}上,強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)解決問題,試圖從多學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用的角度提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力”。STEM課程是通過對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)領(lǐng)域的整合而形成的綜合課程。其綜合的程度不同,形成相關(guān)課程、融合課程和核心課程。STEM相關(guān)課程 相關(guān)課程是在保留原先分科課程的基礎(chǔ)上,尋求四個(gè)學(xué)科之間的共同點(diǎn)和交叉點(diǎn),使這些學(xué)科能夠按照互相照應(yīng)的順序進(jìn)行。這樣的課程不改變?cè)鹊恼n程,需要四個(gè)學(xué)科的老師一起備課,看看哪些主題具有相關(guān)性,按照相關(guān)的主題進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)中,以其中的一門課程為主,其他課程是輔助式的。比如學(xué)習(xí)物理學(xué),需要相應(yīng)的數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),同時(shí),把物理的結(jié)論應(yīng)用于工程技術(shù)實(shí)踐之中。這樣的課程只需要四個(gè)學(xué)科的老師協(xié)調(diào),不改變課程本身。融合課程要消除分科的界限,將四門學(xué)科的知識(shí)整合為一個(gè)新的領(lǐng)域。這樣的課程依托于科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué),內(nèi)容具有高度的整合性。融合課程涉及到多個(gè)學(xué)科,它需要一個(gè)大的主題單元才能把相關(guān)的內(nèi)容納入其中。因此,也稱為廣域課程。融合課程、廣域課程更多地是強(qiáng)調(diào)在一個(gè)相對(duì)廣闊的主題下融合各個(gè)學(xué)科,如同前面分析的,僅靠STEM融合課程難以保證學(xué)生獲得相應(yīng)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。智能教育評(píng)價(jià) 人工智能技術(shù)不僅僅會(huì)在試題生成、自動(dòng)批閱、學(xué)習(xí)問題診斷等方面發(fā)揮重要的評(píng)價(jià)作用,更重要的是可以對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中知識(shí)、身體、心理狀態(tài)的診斷和反饋,在學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)中發(fā)揮不可替代的作用,包括學(xué)生問題解決能力的智能評(píng)價(jià)、心理健康檢測(cè)與預(yù)警、體質(zhì)健康檢測(cè)與發(fā)展性評(píng)估,學(xué)生成長(zhǎng)與發(fā)展規(guī)劃等。智能教師助理 人工智能將替代教師日常工作中重復(fù)的、單調(diào)的、規(guī)則的工作,緩解教師各項(xiàng)工作的壓力,成為教師的貼心助理。人工智能技術(shù)還可以增強(qiáng)教師的能力,使得教師能夠處理以前無(wú)法處理的復(fù)雜事項(xiàng),對(duì)學(xué)生提供以前無(wú)法提供的個(gè)性化、精準(zhǔn)的支持,傳授知識(shí)效率大幅度提升,有更多的時(shí)間與精力來關(guān)注每個(gè)學(xué)生的身心全面發(fā)展。STEM核心課程 融合課程更多地是整合科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的知識(shí),核心課程則是以科技或工程問題為核心,根據(jù)解決問題的需要,讓學(xué)生通過活動(dòng),組織所需要的科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的知識(shí),形成連貫、有組織的課程結(jié)構(gòu)。STEM核心課程偏重于知識(shí)的綜合運(yùn)用,適宜于在學(xué)習(xí)分科課程之后進(jìn)行,它主要是檢驗(yàn)知識(shí)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。相關(guān)課程、融合課程是基于學(xué)科知識(shí)不同程度的綜合,相關(guān)課程通過尋找分科課程中知識(shí)之間的交叉點(diǎn)和共同點(diǎn),對(duì)原有的學(xué)科課程知識(shí)進(jìn)行重組,通過序列化串起這些學(xué)科的知識(shí)。相關(guān)課程依托分科課程,它不主張取消分科課程。而融合課程則主張打破原有的分科課程的界限,按照跨學(xué)科的邏輯,將各學(xué)科的內(nèi)容改造為以問題為中心組織課程。雖然相關(guān)課程與融合課程都以知識(shí)為取向,但相關(guān)課程更偏于獲得系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),融合課程更強(qiáng)調(diào)通過學(xué)生探究,自主解決問題,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和建構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、掌握科學(xué)探究的方法,形成解決問題的技能和自主創(chuàng)新的能力。 核心課程不是知識(shí)取向,它圍繞著重大社會(huì)問題而組織。如何選取核心課程的問題,也有社會(huì)本位和兒童本位兩種不同認(rèn)識(shí)。社會(huì)本位的核心課程以當(dāng)前社會(huì)值得關(guān)注的、重要的社會(huì)問題,諸如環(huán)境污染、生態(tài)危機(jī)、人口增長(zhǎng)、可持續(xù)發(fā)展等,來組織和編排不同學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容,使學(xué)生通過這些問題的探索不僅學(xué)得相應(yīng)的知識(shí),而且增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。學(xué)習(xí)者(兒童)本位的核心課程,是充分考慮到學(xué)習(xí)者(兒童)的需要,以學(xué)習(xí)者(兒童)當(dāng)下的生活與經(jīng)驗(yàn)為核心,通過相應(yīng)的活動(dòng),在經(jīng)驗(yàn)中尋找各學(xué)科整合的模式。核心課程“一般采用基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式(project-based learning),以實(shí)踐性的項(xiàng)目完成為核心,將跨學(xué)科的內(nèi)容、高級(jí)思維能力發(fā)展與真實(shí)生活環(huán)境聯(lián)系起來”。 就STEM而言,相關(guān)課程、融合課程的知識(shí)整合取向和核心課程的社會(huì)本位、兒童本位取向側(cè)重點(diǎn)不同。但就設(shè)計(jì)STEM課程的初衷而言,主要是強(qiáng)化學(xué)習(xí)者創(chuàng)新實(shí)踐能力,所以,筆者認(rèn)為社會(huì)取向的核心課程更為適合STEM課程。 社會(huì)取向的核心課程,第一,必須包含數(shù)學(xué)和科學(xué)。數(shù)學(xué)和科學(xué)是STEM的基礎(chǔ)學(xué)科。沒有數(shù)學(xué)和科學(xué)的基礎(chǔ),STEM就可能成為創(chuàng)造發(fā)明課,甚至是低級(jí)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)。因?yàn)殡x開了系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí),創(chuàng)造發(fā)明就成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。雖然STEM不能局限于知識(shí)學(xué)習(xí),但必須基于知識(shí)學(xué)習(xí),而且是知識(shí)的綜合學(xué)習(xí)。其知識(shí)學(xué)習(xí)以科學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),且強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的聯(lián)系。第二,以工程設(shè)計(jì)作為STEM課程的架構(gòu)。數(shù)學(xué)和科學(xué)是STEM的暗線,工程是STEM的明線。STEM就是要利用工程設(shè)計(jì)的整合作用,“所謂'工程設(shè)計(jì)’是工程師用于解決工程問題的方法,通常是指為了讓某種設(shè)備或過程服務(wù)于某種特定目的的最佳方案?!被诠こ淘O(shè)計(jì)的項(xiàng)目可以有多種選擇:任務(wù)項(xiàng)目、學(xué)科項(xiàng)目、問題項(xiàng)目。通過項(xiàng)目學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)和技術(shù)的興趣,發(fā)展綜合運(yùn)用知識(shí)和整合知識(shí)的能力。第三,STEM的課程要基于真實(shí)的情景。STEM工程設(shè)計(jì)面向生活,尤其是學(xué)生能夠接觸到的日常生活、社會(huì)生活,所要解決的問題必須是真實(shí)問題,做到真問題、真探究。STEM固然是一種融科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)為一體的課程,但如果這個(gè)課程不能夠運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行教學(xué),也構(gòu)不成一個(gè)STEM課程。STEM課程其實(shí)施策略也有特定的要求。如同前面所述,STEM暗線是科學(xué)和數(shù)學(xué),明線是技術(shù)和工程??茖W(xué)和數(shù)學(xué)是技術(shù)和工程的原理和基礎(chǔ),技術(shù)體現(xiàn)在工程之中。STEM課程基于工程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目為架構(gòu),利用工程設(shè)計(jì)整合課程內(nèi)容,產(chǎn)生具體項(xiàng)目,把科學(xué)、數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)能力融合在工程項(xiàng)目之中。所以,STEM課程的學(xué)習(xí)要求一種基于問題的探究性學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)實(shí)踐探究與工程設(shè)計(jì)。這也是STEM中E(工程)的含義與要求。根據(jù)綜合運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)的知識(shí)解決工程中問題的要求,STEM的教學(xué)主要步驟有:發(fā)現(xiàn)問題 STEM學(xué)習(xí)是探究性學(xué)習(xí),探究必須從問題開始。STEM的問題是基于生活情景的真實(shí)問題,這個(gè)問題可以由教師給定,也可以學(xué)習(xí)者自己發(fā)現(xiàn)。教師給定的,屬于驗(yàn)證某個(gè)結(jié)論的,這樣的探究具有模擬性。學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)的問題,如果沒有一定的限定條件,與科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題完全一樣,本身不是學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此,STEM的問題既需要開放和創(chuàng)造,也需要一定的限定。教師要在一定的條件下引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,發(fā)現(xiàn)問題是STEM的開端。提出假設(shè)或設(shè)計(jì)方案 科學(xué)假設(shè)是科學(xué)理論的一種可能表達(dá)??茖W(xué)研究之所以不是盲目的嘗試,就在于它是有根據(jù)的,是一個(gè)提出假設(shè)、求證假設(shè)的過程??茖W(xué)假設(shè)是根據(jù)已有的科學(xué)知識(shí)和觀察到的事實(shí),對(duì)所研究的問題提出的一種猜測(cè)性陳述、一種可能性的解答。假說是一種猜想,但不同于無(wú)端的猜想,它是基于已有的科學(xué)知識(shí)和新的科學(xué)事實(shí)作出的一種科學(xué)假定,因此,假說是科學(xué)性和假定性的統(tǒng)一。提出假設(shè)固然要基于科學(xué)原理和事實(shí),但假說的提出更需要思維的提煉。對(duì)于工程問題而言,提出假設(shè)的過程也是制定方案的過程。科學(xué)求證或?qū)嵤┓桨?/strong> 假說是否是真理,需要科學(xué)驗(yàn)證。這種驗(yàn)證需要收集證據(jù),需要對(duì)證據(jù)進(jìn)行分析和驗(yàn)證,需要科學(xué)實(shí)驗(yàn),也需要邏輯思維。證據(jù)收集是科學(xué)求證的第一步。證據(jù)可以來自于觀察,也可以來自于實(shí)驗(yàn),還可以基于科學(xué)原理的邏輯推理。求證過程中,需要對(duì)證據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,顯示其科學(xué)性。對(duì)于工程問題而言,就是要把設(shè)計(jì)的方案付諸實(shí)施,從而驗(yàn)證方案。如果無(wú)法驗(yàn)證或者驗(yàn)證不成功,就需要返回到步驟2,重新提出假說。因此,STEM是一種基于證據(jù)的學(xué)習(xí)。 得出結(jié)論或評(píng)估方案 科學(xué)假設(shè)通過科學(xué)求證和數(shù)據(jù)分析,對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證:假設(shè)是否成立,是否需要修正,等等,都需要通過科學(xué)驗(yàn)證后得出定論。由于科學(xué)研究的復(fù)雜性,一次實(shí)驗(yàn)求證不一定都能得出確定的結(jié)論。因此,它需要不斷修正方案,不斷進(jìn)行驗(yàn)證,進(jìn)而不斷地修正結(jié)論。對(duì)于科學(xué)研究來說,這個(gè)過程看中的是結(jié)果,但對(duì)于STEM的學(xué)習(xí)而言,過程比結(jié)果重要,因?yàn)樵谶^程中培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和解決問題的能力。對(duì)于工程問題而言,就是要根據(jù)方案的實(shí)施情況對(duì)方案進(jìn)行評(píng)估,驗(yàn)證其效果,進(jìn)而進(jìn)行修正和完善。反思分享 從提出問題到得出結(jié)論,是科學(xué)研究的完整過程。但作為一個(gè)教學(xué)策略,STEM還應(yīng)該有一個(gè)反思分享環(huán)節(jié),通過這一環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)者對(duì)自己發(fā)現(xiàn)問題、驗(yàn)證問題和得出結(jié)論中的經(jīng)驗(yàn)和錯(cuò)誤做出分析,提煉成功經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)解決方法的可遷移性,提升學(xué)習(xí)遷移能力。同時(shí),與學(xué)習(xí)者共同的分享交流有助于產(chǎn)生新的觀點(diǎn),發(fā)現(xiàn)新的問題。當(dāng)然,STEM教育有多種類型,有學(xué)者列舉了驗(yàn)證型STEM、探究型STEM、制造型STEM、創(chuàng)造型STEM,不同類型的STEM,其教育策略有所不同。不管哪種策略,都要使學(xué)習(xí)者經(jīng)歷完整的科學(xué)研究過程。但STEM作為學(xué)生的一種學(xué)習(xí)方式還不可能完全像科學(xué)家那樣創(chuàng)新,它需要教師的指導(dǎo)和提供一定的典型材料,設(shè)計(jì)一定的結(jié)構(gòu)化程序。從驗(yàn)證型STEM到創(chuàng)造型STEM,研究的成分越來越強(qiáng),因此就是要不斷減少教師的指導(dǎo),增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的自主性和創(chuàng)造性。STEM的學(xué)習(xí)就是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)從驗(yàn)證到創(chuàng)新的突破。創(chuàng)新型STEM教育就是要綜合運(yùn)用知識(shí),完成一個(gè)創(chuàng)新物品的設(shè)計(jì),其進(jìn)一步的發(fā)展就是創(chuàng)客教育。在對(duì)STEM知識(shí)的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上,創(chuàng)客教育和STEM是相同的,只不過STEM教育面向中小學(xué)生,更強(qiáng)調(diào)STEM素養(yǎng)的養(yǎng)成,為成為創(chuàng)客奠定基礎(chǔ)。創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造新的產(chǎn)品。與創(chuàng)客教育相比,STEM還需要教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo),尤其是驗(yàn)證型STEM,教師的指導(dǎo)應(yīng)該更多一些。綜上所述,慧魚創(chuàng)新學(xué)苑的創(chuàng)新課程嚴(yán)格按照STEM課程的屬性和特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)。其實(shí)施過程也充分體現(xiàn)了STEM課程的特點(diǎn),是不可多得的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的課程體系。本文信息來源網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除。 慧魚創(chuàng)新學(xué)苑,專屬中國(guó)青少年的STEM創(chuàng)新教育項(xiàng)目。國(guó)際一流的慧魚學(xué)具加上國(guó)內(nèi)一流的研發(fā)團(tuán)隊(duì),打造優(yōu)質(zhì)的STEM/創(chuàng)客教育資源;培養(yǎng)資深慧魚創(chuàng)新指導(dǎo)教師;發(fā)起面向青少年的創(chuàng)新活動(dòng)及比賽??靵砑尤胛覀儯_啟充滿驚奇的青少年創(chuàng)新教育之旅吧!
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