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浅谈STEM融入青少年科学教育

2021-03-15胡晓东

学周刊 2021年6期
关键词:实践课程STEM教育科学教育

胡晓东

摘 要:STEM教育是时下流行的一种新的教育理念和教育模式,故就STEM教育的起源和发展,以及我国目前青少年科学教育中STEM教育发展的现状进行简要的分析,并且根据我国目前教育改革的现状提出适合实际情况的STEM教育发展策略,解决目前青少年科学教育中遇到的困难和挑战,从而推动STEM教育的进一步发展。

关键词:STEM教育;科学教育;青少年;实践课程

一、STEM教育的起源以及发展

STEM教育是科学教育、技术教育、工程教育和数学教育的一种跨学科式的整合。它起源于20世纪90年代的美国,是由美国的基金委员会联合科学、技术、工程和数学这些领域的专家共同提出的STEM教育理念。顾名思义,STEM教育就是这几门学科英文首字母缩写的整合,目的就是打破这四门学科之间的学科界限,从而培养出学会综合运用学科知识的人才。STEM教育最先被使用是在20世纪90年代初的科学基金会,不过当初还不叫STEM,而是SMET,在后来发展的过程当中逐渐被STEM取代。进入21世纪以来,美国政府逐渐加大对于STEM教育的投资力度,并且政府也下发了专门的经费去培训STEM专业教师,STEM教育在发展的过程当中逐渐被其他国家所接受,并且引起了高度的共鸣,很多国家开始开设和STEM教育有关的课程,推动STEM教育的本土化发展。

二、我国青少年科学教育中STEM发展现状

和世界上其他很多国家相比,我国STEM教育起步晚而且发展和推广的力度较小,而且关于STEM一系列教育系统的形成框架以及相关的各个要素和它们之前的联系了解较少,很难能让STEM教育发挥它本应有的作用,造成了我国目前STEM教育发展中一系列问题的出现。不过,从整体STEM教育的开展情况来看,我国还是十分重视STEM教育的,并且也成立了和STEM相关的学术机构,开设了相关课程,并且以STEM为主题而进行的青少年科学教育活动在近年来也不断地被举办。STEM教育是适用于不断发展的社会形式和科学技术的,也可为未来培育出来更好的人才。总体来说,对于我国青少年科学教育的发展具有重要的指导意义。

虽然我国的STEM教育开展取得了一定的成效,但同时我们也不能忽略其中存在的短板。总体来看,我国STEM教育没有一个连续性、系统性的策略,在计划的指定和推行之间存在一定的误区,或者是缺乏宏观上的总体筹划。再往小一点的方面来看,一些政府、学校、教育机构等缺乏有关于STEM教育的推行机制,这就造成了STEM教育普及的困难。

再看到具体的STEM教学过程,我们不难发现,一些相关项目、教学方法、教学策略上还存在一定程度的欠缺,再加上我国本身发展STEM的时间就较短,很难能找到适合于我国STEM教育发展的优秀案例,这在一定程度上导致教学案例失败等问题的出现。

另外一个不容忽视的短板就是关于STEM教育的师资力量,STEM教师一般都是从事物理、数学、科学或者其他理科类教学的学科教师,虽然STEM教育是这些理科学科的一个整合,但是这些教师却对于STEM教育的专业知识了解得少之又少,也没有进行专业的STEM教育培训,所以在日常的教学过程当中很难能够引导学生进行跨越学科性的思考,这也就违背了STEM教育的本意,STEM教育涉及了多个学科领域,这就需要专业教师具有综合性的知识储备,才能够把各个学科联系在一起,从而更好地教授给学生,所以从教师的专业水平来看,还存在很大的提高空间。另外就是我国的STEM教育缺乏系统性的课程体系以及实践活动的设计框架还有相应的专业性资源的支撑。STEM教育最终的表达方式就是通过具体的课程以及科学实践活动,而目前我国关于STEM教育的研究主要集中在概念理論上,这就造成了系统体系的一个空缺, 这方面的研究内容也比较少,阻碍了STEM教育理念在青少年科学教育中的实施。

我国有关于STEM的教育起步较晚,所以相关理论基础也比较薄弱,虽然有国外的案例或者是理论可以去借鉴,但却不能完全依靠,还是要根据我国教育改革的实际情况去实施。理论层面知识的缺失,就会导致在实际的教学活动当中失去方向,缺乏指导,循环往复,就没有优秀的STEM教育案例可以供我们去参考,在实践层面上就不会形成能够去推广的成果。即使有个别优秀案例可以去参考,但是却缺乏一定的成果推广机制,这就导致成功的实践结果得不到借鉴,从而阻碍了STEM教育的进一步推广和传播。总体来看,我国STEM教育发展的路径还是一直向前的,但仍然还存在很多需要去改进的地方。

三、STEM教育融入青少年科学教育的策略

(一)整合课程的设置,实现跨学科学习

虽然目前来看,大部分的小学生都已经掌握了一定的科学知识,但是他们却缺乏了能够实际操作实践的能力,也缺乏能够实际解决问题的能力。在教学中,教师要学会多方面地引导学生,让他们学会用综合性的思维来考虑问题。要学会合理运用自己所学的知识以及日常生活中积累的生活经验去解决问题。从目前的情况来看,我国青少年在学校所接受的科学教育都是分科教学的模式,即不同的内容授课教师也不同,这就导致了涉及科学教育的不同学科之间独立存在并且学科界限清晰,目前学校和相关教育单位应该做的就是打破学科界限,选择综合性教材,实现跨学科学习。

(二)整合青少年基础科学教育的重点

应该以目前青少年所接受的科学教育作为基础,在这个载体之上去开发和整合不同学科之间的重点教学内容,并且能够根据不同年龄段的学生需求特点和接受程度去设计出不同的教学方案。其次就是要帮助STEM教育的教师把握住STEM教育的目的,要注重在教学过程当中实现各个学科之间的联合。STEM教育本身就是一种学科综合性的教育,它属于一种类似于项目类型的体验式学习。无论是在课程的设计抑或是课程的组织上,都需要多个学科之间的联合教学才行,这样才能实现跨学科学习的一个突破。依然可以组建专门的研究团队,为STEM教育提供具体的教学方案和系统理论等,从而降低科学研究的难度,促进学生对于科学知识的接受,提高青少年的科学能力,培养他们的科学素质。

(三)社会各界发挥合力

1.政府需要为我国STEM教育的发展提供一个科学系统性的规划,加大资金的投入力度。并且可以把STEM教育列入国家的创新驱动发展战略,这对于高科技人才的培养是十分有利的。相关部门可以进一步深化青少年教育改革,把培育STEM专业教师列入国培的项目中去,在能力范围内扶持STEM教育的稳定发展。

2.除了国家之外,地方政府可以在区域性STEM教育发展提供保障和支持。比如说在地方的教育发展计划当中纳入STEM教育,并且查阅相关理论和资料,制定STEM教育发展的具体方案。比如说可以组织开发相关教育单位引进STEM教育课程。或者是组织开展区域性的STEM教育实践活动比赛,从而进一步扩大STEM教育的影响范围,推动STEM教育更好更快地发展。

3.高校可以为STEM教育的发展提供学术和理论上的支持,从而促进实践活动的进一步开展。一些大学可以把STEM教育课程和青少年的科学教育课进行衔接,从而为青少年STEM教育的发展提供强有力的支柱。

4.企业和社会需要做的就是为STEM教育发展提供一个良好的环境。比如为青少年STEM教育的开展提供创客空间、科创中心、实践室等等,并且也要提供关于STEM教育的相关课程和产品服务。

5.最重要的是学校要为青少年提供一个可以接受STEM教育的平台比如说把STEM教育理念和校园文化结合,开设相应的科创中心等等,对于STEM教育的发展来说都是具有很大帮助的。学校也可以加强和其他高校之间的联系,或者是加大该方面的投资力度,高薪聘请专业的师资,并且能够结合学校的实际情况开发出适用于青少年发展的STEM教育模式。

STEM教育理念是时代不断发展进步的产物,也是对于新世纪人才的更高要求。而且对于培养具有国际竞争力的全能型人才具有重要的推动作用。在现在这个数字化大数据时代,强调学科之间的整合性正在悄无声息地影响着教育领域。STEM教育目前在我国的教育行业还属于一个新兴的内容,目前还没有形成比較完整的理论体系和实践模式。

当今世界是一个科技和人才竞争激烈的时代,所以我们要为STEM教育的发展提供多方面的支持和帮助,在多方面考虑后规划STEM教育在国内的进一步发展。为其提供健康的发展环境和发展机遇。除此之外,还要考虑到STEM教育课程的推广,并且要具有一定的规模,相关教育部门可以加大该方面的投入,加大STEM教育的宣传力度。社会各个领域都要发挥相应的作用,从而形成协同推进的机制与合力,相关的教育工作者也要进一步明确关于STEM教育的相关课程体系,探索适用于我国目前教育改革的教育模式,让STEM教育成为促进我国人才培育的重要力量。

参考文献:

[1]丁良峰,赵小军.STEM教育理念下科学课程与技术实践的融合[J].实验教学与仪器, 2019(1).

[2]薛仕静.“STEM教育+”:基于科学的学科融合教学的策略研究[J].教学月刊:中学版,2019(Z1).

[3]陈鹏,田阳,刘文龙.北极星计划:以STEM教育为核心的全球创新人才培养 ——《制定成功路线:美国STEM教育战略》(2019-2023)解析[J].远程教育杂志,2019(2).

[4]李扬.STEM教育视野下的科学课程构建[D].浙江师范大学,2014.

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