2016年政府工作報告中正式提出創客一詞,而後,全國各大中小學都在積極開展創客教育,為了更好的開展創客教育,我們不得不融入STEM教育理念。同時,我們也看到越來越多的兒童智能教育産品不斷湧現,簡單的啟蒙編程遊戲可以很好地提高孩子邏輯思維能力,如果再配合一些硬件便可以起到鍛煉孩子動手能力的作用。這對調動學生的積極性,為創新人才的培養奠定了基礎。
(一)什麼是STEM教育
提出STEM 概念的不是教育部門,而是美國國家科學委員會。1986年,美國國家科學委員會發表《本科的科學、數學和工程教育》報告時,選取了科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)這四個單詞的首個字母組成了一個合成詞——STEM。在其後美國STEM 教育十多年的發展曆程中,政府和各部門共同推進着 STEM教育的探索和實踐。
(二)STEM教育的内涵解釋
1、Science(科學)是反映自然、社會、思維等客觀規律的知識體系。
2、Technology(技術)是解決問題的工具、方法和經驗的總稱。
3、Engineering(工程)是運用科學原理和技術手段創造人工物體的過程。
4、Mathematics(數學)是研究空間形式和數量關系的一門科學。
5、近年來,有學者在STEM的基礎上又增加了Art(人文和藝術),變為STEAM。Art狹義上是指美術、音樂等,廣義上則包括美術、音樂、社會、語言等人文藝術,實際代表了STEAM強調的藝術與人文屬性。
在STEM教育體系中,科學、技術、工程、數學之間存在着相互支撐、相互補充和共同發展的關系。在實際問題中它們是相互融合的,如果要深入了解它們,就不能分割成獨立的小塊,而應該作為整體統一考慮。
STEM 教育是一種通過整合科學、技術、工程和數學領域内容,指引教與學的途徑和方法。STEM 綜合了各學科的特點,将知識的獲取、方法與工具的利用以及創新生産的過程進行了有機的統一。
STEM 教育不僅綜合了不同學科的知識,更加融合了不同學科所經曆的不同實踐活動、體現的不同精神和内涵,可以認為是一種多元學科文化的颠覆創新。STEM 教育強調不同學科教育的重要性及其之間的關聯性,培養學生的綜合素養。
(三)STEM 教育的特征
STEM 教育以整合的教學方式培養學生掌握知識和技能,并能靈活應用解決真實世界的問題。融合的STEM 教育具備這些核心特征:跨學科、趣味性、體驗性、協作性、設計性等。
1、STEAM教育不僅主張通過自學或教師講授習得抽象知識,更強調學生動手、動腦,參與學習過程。STEAM教育提供了學生動手做的學習體驗,學生應用所學的數學和科學知識應對現實世界問題,創造、設計、建構、發現、合作并解決問題。因此,STEAM教育具有體驗性特征,學生在參與、體驗獲得知識的過程中,不僅獲得結果性知識,還習得蘊含在項目問題解決過程中的過程性知識。
2、STEAM教育具有情境性特征,強調讓學生獲得将創客知識進行情境化應用的能力,同時能夠理解和辨識不同情境的知識表現。STEAM教育強調知識是學習者通過學習環境互動建構的産物,而非來自于外部的灌輸。
3、STEAM教育強調在群體協同中相互幫助、相互啟發,進行群體性知識建構。在完成任務的過程中,學生需要與他人交流和讨論。STEAM教育的協作性就是要求學習環境的設計要包括協作和會話兩要素:讓學生以小組為單位,共同搜集和分析學習資料、提出和驗證假設、評價學習成果。
4、STEAM教育要求學習産出環節包含設計作品,通過設計促進知識的融合與遷移運用,通過作品外化學習的結果、外顯習得的知識和能力。在設計過程中,學生學習知識、鍛煉能力、提高STEAM素養,因此設計性是STEM教育的核心特征。
5、跨學科。STEAM教育強調融合各個學科,在學和做中發展學生的多元智能,通過各學科的規律性聯系,不斷培養學生的創新意識、創新能力和創新精神。
創客運動在全球的蓬勃開展,我國政府也明确鼓勵跨學科式的STEM教育,這對着力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力,具有重要意義。随着數字化時代的到來,進一步推動了教育理念和教育裝備的發展,促進了教與學的雙重革命,為學習者提供更加優質、多樣、個性化的學習支持。這一時代背景為發展 STEM教育與創客教育提供了良好基礎,并将深刻地影響着教師的教學模式與學生的學習方式。我們相信,未來STEM 思想将會打破現有學科的知識體系束縛,深刻融入各類教育活動中。
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