STEM教育起源于美国,在欧美地区大力推行,在越来越多的国家实力的比较中,获得STEM学位的人数和比率成为重要指标,美国政府甚至将STEM教育计划,视为国家战略。在STEM大热之时,也有不少家长对其有认识误区。如果只是把STEM简单理解为理工科学习,或是理解为玩玩机器人、3D打印、编程,就太狭隘、初级了。那么,国际上流行的STEM教育与学习方法,中国孩子如何习得精髓,家长又应当如何理解并引导呢?
1.STEAM教育是分科的,更是整合的
首先从字面意思来理解,STEAM是分科的,它代表科学、技术、工程、艺术和数学五个独立的学科领域,但它一定又是整合的,是一个整体,这也是今天全球STEAM教育最为看重的,即跨学科和项目制学习(Project-Based Learning,简称PBL)。
显而易见,项目制学习,不但是跨学科的,这种学习方法更为孩子提供了融入真实情景的体验。这些体验辅助学生学习,帮助其对科学、技术、工程、艺术、数学各领域里的概念形成有力而逼真的理解,同时融会贯通,发挥想象力,找到问题解决方案。
所以当家长为孩子选择STEM项目的时候,一定首先是基于PBL项目制学习,一定是跨学科的,且以解决问题为导向。
2.STEAM教育不是“新时代的数理化”
30年前的1986年,美国国家科学基金会(NSF)就发布了名为《科学、数学和工程本科生教育》的报告。到今天,美国K12(从幼儿园到高中),STEAM教育已经蔚然成风,颇成体系。2014年,美国总统奥巴马与新泽西州的二十多位国中生共同参加了程序设计一小时(hour of code)活动。STEAM教育由此在全球大热。
但是,如果把工具当内容,譬如玩转3D打印机或编程,今天打或编一个小狗,明天打或编一个小猫,分门别类学习STEM学科知识与技术,就算看着酷炫,其实跟几十年前像一台机器一样学习数理化,没什么区别。那不是STEM教育,那是某种程度上披着STEM外衣的的“应试教育”。
科技和技术方面的知识与技能,并不是STEM教育的最终结果,而只是过程中的一种工具,一种提升人们生活质量的手段。
3.STEAM教育更应该从幼儿抓起
每个孩子天生都是科学家,2015的《自然》杂志上集中推出几篇从幼儿园到大学的“科学、技术、工程与数学”(STEM)教育文章,系统审视了STEM教育的希望和挑战。《自然》杂志指出,每个孩子天生都是科学家,只要从小就给他们合适的科学教育。孩子传统上所接受的科学教育主要是基于讲授式的,但这种形式的科学教育有其显著的问题。尤其是在21世纪的今天,这种形式的科学教育越发凸显其问题。
对此,《自然》认为,为了培养21世纪的科学家,我们的教育需要培养孩子“创造性的问题解决能力”(creative problem solving)、“批判性思维”(critical thinking)和“合作”(collaboration)等“软技能”(soft skills)。而且,《自然》也相信,良好的STEM教育还有另一显著好处—促使下一代人具有普遍良好的科学素养。
让孩子从小就爱上STEAM,给孩子一个做真实科学的机会。
STEAM教育分类【按课程形式分类】
1.机器人教育
机器人教育:指通过搭建、编程、运行机器人,激发学生的学习兴趣、培养学生的综合能力和良好的思维习惯。在此过程中,学生除了可以掌握机器人的基本构造和搭建过程,还可以通过控制机器人,了解到编程的乐趣,因此机器人教育真正做到了寓教于乐。
2.编程教育
少儿编程教育是通过编程游戏启蒙、可视化图形编程等课程,培养学生的计算思维和创新解难能力的课程。少儿编程教育并非高等教育那样学习如何写代码、编制应用程序,而是通过编程游戏启蒙、可视化图形编程等课程,培养学生的计算思维和创新解难能力。例如学生在制作一个小动画的过程中,自己拆分任务、拖拽模块、控制进度,从而理解"并行"、"事件处理""目标实现"这样的概念。