常州“STEM教育”复合型人才培养模式研究
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摘要：随着STEM教育概念逐渐传入中国，引起越来越多的家长及教育机构的关注。常州市教育机构也纷纷引入STEM教育，并取得了良好的成果。首先对STEM教育的概念及背景进行介绍，了解STEM教育在常州市教育領域的实施现状，研究STEM教育与复合型人才培养方案融合的过程并展望STEM教育的未来。
关键词：STEM 复合型 人才培养
中图分类号：C961 文献标识码：A 文章编号：1009—5349（2019）17—0156—02
2016年起，我国将STEM教育逐步纳入课标。2016年教育部出台了《教育信息化“十三五”规划》，明确指出有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索STEM教育、创客教育等新教育模式。2017年教育部印发了《义务教学小学科学课程标准》，把STEM教育列为新课程标准的重要内容之一。2018年版小学科学课程标准解读中，提倡跨学科学习方式，运用STEM教育系统将科学、技术、工程、数学有机地融合在一起，有助于培养学生的科学素养。
一、STEM教育的概念及背景
STEM概念起源于美国，美国政府在提出STEM教育后一直不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入，培养学生的科技理工素养。
近期加入了人文艺术，形成了STEAM。STEAM是五个单词的缩写，即Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）。
STEAM被称为美国的“素质教育”，是其政府在反思基础教育理工科方面的弱势后提出的旨在加强K12科学、技术、工程、艺术及数学教育的倡议，逐渐发展为包容性更强的跨学科综合素质教育。
二、STEM教育国内外发展现状
STEAM教育代表一种范式的转变，从基于标准化测试的传统教育向聚焦于评价学习过程的现代教育转变。
1986年，美国国家科学委员会发表了《本科的科学、数学和工程教育》报告，此报告被认为是美国STEM教育的开端。十年后，美国国家科学基金会再次发表了《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》报告，就学校教育问题提出建议，其中就包括“培养K12教育系统中STEM教育的师资问题”。
奥巴马政府尤其重视STEM教育，从他就任美国总统之初，就强调科学、技术、工程和数学教育的重要性和严肃性，并在任期内不断拨款支持STEM教育。为解决数学和教学师资短缺的问题，奥巴马政府还启动了“尊重项目”来提升教师的职业地位。
日本在经历金融危机后，进一步加快对STEM教育的推广和改革。1998年，日本就在中小学推行STEM教育，希望借此培养学生的生存能力和创造能力。英国在2002年的时候已经把STEM教育正式写入政府文件。德国在2008年制定了《德累斯顿决议》，将MINT教育作为教育发展重要目标。
我国STEM教育还处于概念性状态，作为新兴社会热点受到社会资本的追捧。真正在从事STEM教育的是一小部分具有教育性质的公司，其将STEM教育简单概括为机器人和编程课程，以提供课程和课外培训为主，作为短期课程，追求短期效益和结果，因此对于STEM教育的理解和开展方向可能会相对片面。
在我国应试教育的环境下，基于升学压力，学生的动手能力普遍过低。技术教育是一种探究性教育，STEM教育概念不仅意味着对科学现象和科学知识的系统的认知，而且要结合大量动手实践。然而，家长、学生及大部分教育工作者对STEM教育不完全理解，导致在推广和实施STEM教育过程中存在很多的困难和阻力。
三、STEM教育在常州市教育领域的实施现状
1.STEM教育在常州市各学校的实施现状
2015年江苏省在全国率先启动STEM教育试点项目，2017年，省科协、省教育厅进一步扩大STEM教育项目试点工作，组织评审专家组根据学校软硬件基础、师资力量、发展规划、经费投入等方面的标准，从各地推荐的学校中遴选了STEM教育项目试点学校243所（其中幼儿园32所、小学122所、初中47所、高中42所）。常州市被遴选17所学校，其中幼儿园2所，小学11所，初中3所，高中1所。
为做好STEM教育项目学校的建设与管理工作，《江苏省STEM教育项目学校建设指导意见（试行）》（以下简称《意见》）同时出台。该《意见》要求项目学校积极参与实践探索、创新课程内容、引领教和学的方式变革、探索多样化评价机制、打造STEM学习空间、探索STEM教育师资的培养机制、培养科技创新后备人才、充分利用校外资源，形成经验，辐射推广，做好职责分工，组织管理，得到实施保障。
2017年在江苏省教育厅组织下，常州市开展了STEM课程培训，它是由美国学者提出的基于真实问题解决的探究性学习课程，目的是在帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识基础之上，培养学生创新精神和实践能力。
2.STEM教育在常州市各领域培训机构的实施现状
近三年常州市儿童培训机构大范围地开展STEM教育，以期增强学生的动手和表达能力。
常州鲸探号少儿科学院重视科学素养培养，以学生主动探究为主，保护学生的好奇心和想象力，帮助学生在实践中不断强化推理、创新和表达能力。其课程包括生命科学、地球和宇宙科学、物质科学、设计和技术科学，将自然科学领域课程整合到一个教学平台上，将脑科学的研究成果应用到教学实践中，促进我国幼儿园和小学科学教育发展，培养学生科学的思维方式和生活方式，实现素质教育的目标。
以常州贝乐乐高机器人俱乐部为首的乐高教育机构，用无尽的想象力带儿童进入无线的拼砌世界，在动手建造的过程中激发孩子的创造力。乐高教育提倡的理念是“learning through play”，即“玩中学”。在玩乐和动手建造实体作品的过程中，孩子的空间感、逻辑思维、解决问题的能力、合作能力等素养得到培养，并训练想象力和创造力。乐高教育提倡通过动手和动脑，解决现实问题，让孩子在建构中学习和发展思维，这与STEM教育所注重的跨学科学习、动手、小组协作等一致。 常州昂立STEM机构在研究国内外STEM教育的前提之下，创新性整合科学实验、模型建构、趣味数学、機器人编程等，并聚焦最新科学技术的应用与创新，建立了一套完整科学的STEM课程体系。昂立STEM课程跨学科、趣味性、体验式、情景化、协作性、创新性，以孩子为中心，激发他们的学习热情，培养他们的创造与创新、逻辑思维、问题解决和决策能力、学会学习、沟通交流/团队合作、信息素养/信息技术、跨学科知识运用、探索精神八大核心素养。
四、STEM教育与复合型人才培养建设
1.加强学科整合，开设特色的STEM课程
STEM教育特色模式是跨学科教学，重视知识的连贯性和整合。在此过程中，应把理论的知识和遇到的问题进行有机结合，使学生自主、积极地参与，通过自身认知条件，找到自己的处理方法，提升学生处理现实问题的实践水平。关键是设计学习任务。STEM教学模式的学习任务是整个设计的出发点和始点。将学习任务与教学环境相结合，细致处理，对学生的学习结果进行评价。学生陈述每个教学知识点的任务、完成原理和完成过程，形成过程性评价和总结性评价。
2.参与竞赛，培养学生技术创新素养
学生在竞赛当中，独立或以团队状态完成项目，需靠个人和团队的认知能力来解决可能遇到的所有问题，在这一过程中学生会创新解决方法，增强团队协作能力，培养能动性。
3.增加实践训练，提高学生的STEM综合素质
实践训练包含动手实践、阐释过程和原理。之前我们的学习方式是啃书本，只以卷面成绩作为考核的最终标准。STEM教育要求学生真实地参与到每个教学项目，通过个人或团队动手实践，了解原理，并最终能够陈述完成的过程和知识点。
五、STEM教育的未来前景
近几年，STEM教育加入了艺术元素，形成了STEAM教育。培养学生的创意，将艺术和创意融入其中，能够更好地开展STEM教育。STEAM教育作为新兴教育链，要在全国普及和实施，需要教育高层的推动和引导，需要政策和资源的支持。相关部门细化STEM教育的指导性工作，进一步确立STEAM教育的重要战略地位开展，团队建设，建立执行、监督、反馈部门，使相关的教育机构能够得到明确和实质性的进行。
STEAM教育需要整合课程资源，开设综合性课程。相关教育机构应合理设置学时，整合课程内容。重点在于综合运用多学科知识和技能，能够多维度的解决现实问题，从而培养学生的创新精神和解决实际问题的能力。且STEAM教育课程的开展离不开各种硬件设备和教具，不应纸上谈兵，应使用真实教具和设备，这样对学员才有视觉冲击效果。
人才竞争剧烈和竞争上岗的大环境下，STEM教育无疑是大趋势，不会只限于K12。各教育机构将会深入融合该教育系统，实现教育的整合，全面提升教学质量。
参考文献：
[1]郑思晨.STEM+课程的系统解读——给予本土化实践的探索[M].上海：上海教育出版社，2018.
[2]李艳燕.STEM创新教学模式与实践[M].北京：电子工业出版社，2019.
责任编辑：景辰
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