【改革參考】兩位國外大咖談STEM教育:它代表未來,但別念歪了!

校長會2017-07-06 18:39:49

在全球化和信息化時代,教育的新概念不斷出現。近兩年,來自美國科學教育領域的STEM教育,不僅在各種校外教育機構中蓬勃發展,也進入了正規學校教育,甚至被寫進了國家科學課程標準。那麼,STEM教育到底是什麼概念?它對於我國科學教育的發展會起到什麼樣的作用看看美國的兩位STEM教育專家,看他們怎麼說


Martina Nieswandt博士(美國馬薩諸塞大學安姆斯特分校教育學院副院長)


Elizabeth McEneaney博士(美國馬薩諸塞大學安姆斯特分校教育學院教師教育與課程研究系科學與數學教育學副教授)



何為STEM教育

STEM教育在中國和包括美國在內的其他很多地方都已經成為科學教育改革的熱點。您能否介紹一下它的含義是什麼?


Elizabeth McEneaney :STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫。簡單地說,STEM教育是這四個領域中教學與學習的結合體。不管在中國、美國,還是學術界和工業界,有些人認為STEM是一門獨立的課程,甚至有些地方開設了專門的STEM學校。但在更多的學校,體現為四個學科的教師互相協作,每個單科都融入一些其他科目的內容,這也是STEM教育的一種形式。還有一種非常重要的角度看待STEM,即在幼兒園到12年級的階段,STEM也應被當做一種教學法,特點是:首先要在社會生活或其他學科中有實際應用。第二是開放式的問題,不是傳統的老師提出明確的問題由學生解答,而是老師給出未明確定義的開放式問題,由學生自己來研究要解決的問題到底是什麼。第三是有利於促進社會進步,讓學生真切看到其對改善生活、推動社會發展的價值。第四是突破學科界限,融入一門或幾門其他不同學科的內容、技能和思維方式。第五是要求學生通過合作學習或協作學習方式解決問題。最後是其有多點切入和包容性強的特徵,不同學習程度的學生都能發現他們要解決的問題很有趣,而且對他們來說是有挑戰性的,都能進入其中。

Martina Nieswandt :有趣的是,STEM教育也是一種 “運動口號”(advocacy tool),即這個圈子中的教育工作者、研究人員和其他人員可以通過強調STEM教育的重要價值,向政府或其他機構申請更多的政策和資金支持。現在在美國學數學、科學和工程學的人不夠多,特別是女性比例仍然較低,這就需要引起全社會的重視。此外,STEM教育還可以整合不同的學科領域,讓學生在擁有自身所學專業的同時在一定程度上掌握其他STEM領域內的知識和技能,這樣當他們進入人才市場找工作時就會更有競爭力。


STEM教育未來會有更豐富內容

STEM教育將來會怎樣發展?

Martina Nieswandt :科學終歸要運用到社會中,推動社會的進步才能體現其意義。所以STEM必然與社會有緊密的聯繫。STEM未來可能會有更加豐富的內容,比如將某些社會科學的內容整合進來,讓這四個領域的人,也讓全社會看到它和社會科學的相關性及它的社會價值是如何體現出來的。

Elizabeth McEneaney :社會上永遠會需要這四個領域的人才,所以STEM教育一定會存在下去。比如無人駕駛汽車技術的研發投入了巨大的金錢,這項技術如果被研發出來,又會催生許多與此配套的新技術的發展。再比如說可能需要建設新型道路、新型路燈,還有可能設計出新的汽車形態。一個技術領域的發展總是會引領相關領域的一系列新技術的發展。

在STEM的四個學科領域中,相比於科學、技術和工程學,數學處於相對弱勢的地位。未來,STEM的一個發展方向是數學需要加強,讓科學、技術和工程學方面的教師幫助數學教師加強數學教育。

我還想強調一下,作為STEM教育的補充形式,後來又出現了STEAM教育,其中的“A”代表藝術。很多人是從一個寬泛的角度來看待此處所指的“藝術”的,比如音樂、美術、建築、設計等等,這個概念現在越來越流行。史蒂夫·喬布斯設計的蘋果系列產品就是一個很好的把藝術融入科技的例子。所以STEAM教育真的可以為我們創造更好的生活。

Martina Nieswandt :STEAM現在還處於初步階段,在一定程度上,它採取的是一種市場營銷策略。一些STEAM學校把在STEM方面不是很強,但在藝術方面很強的學生招進來以擴大招生規模。


STEM教育的中國之路

在中國的STEM教育方面,您能否提供一些對中國學校和教師有用的建議?

Martina Nieswandt :STEM作為一門單獨的學科還是很難想象的,更重要的是把它作為一種教學方法。STEM教學所創設的課堂活動和教學要有開放性,要整合其他學科的內容和思維方式

Elizabeth McEneaney :從教師的角度說,大家在思考什麼時候才能用到這樣的教學法。希望中國的老師們理解,可以通過多種不同的方式進行STEM教學。比如在合適的時候給學生一些問題,讓學生從不同學科的角度,利用不同學科的知識和技能去解決開放式問題。

從事STEM教學並不需要教師去掌握所有的知識,當然他們需要去不斷地學習本學科內和其他學科內的知識。對學生來說,他們樂於看到教師自己也是學習者。除了個人的學習提高之外,我們非常鼓勵不同學科的教師形成STEM教學團隊。兩個不同學科的老師可以找機會經常交流怎樣用兩個學科的知識教一個共同的話題。比如科學老師可以講數學在科學中的應用,計算機老師可以在數學老師處尋求幫助將公式教得更好。但是任何時候都要記住STEM教學法的重要特徵。

中國目前還是一個應試教育的大環境,在這樣的環境下如何開展STEM教育?

Martina Nieswandt :我的建議是從點滴開始。一個辦法是在採用STEM教學法的同時把考試的內容巧妙地融合進來。

STEM教學法最終會得到教育研究的檢驗和支持,同樣的教學內容用STEM教學法能加深學生的理解、記憶和應用。

如果教師能夠通過測評向上級展示STEM教學法,能夠讓學生更深入地掌握知識和應用知識,那麼更高的管理層就有望說服政府相關部門給教師更多時間來進行STEM教學的探索和實踐。

來源:中國科學報

作者:韓天琪


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