国际STEM教育对我国中小学STEM课程的启示

【摘要】STEM教育对未来国际竞争、社会发展有着重要的战略意义。在实践过程中我国也逐渐形成了相关经验：即培养STEM教师，为STEM课程实施提供保障;调整课程标准，顺利实现STEM课程目标;挖掘多方力量，丰富中小学STEM课程资源;加强课程实践锻炼，培养STEM教育思维【关键词】STEM教育;课程实施;课程目标;课程资源STEM分别代表着科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics），STEM教育就是科学、技术、工程、数学的教育，它不仅包括这四个领域的内容，甚至社会学、经济学都与之有关[1]。现实中的问题一般难以仅靠一门学科知识就解决，而需要依赖多重知识的组合，STEM教育就是培养全面应用跨学科知识解决实际问题能力的教育，也可以说是培养STEM素养的教育。STEM教育与传统的教育模式不同，它注重探究式的学习方式和教学方法，促进学生对多个学科的兴趣，培养21世纪需要的全面技能以及能够对环境、经济和国家政策做出判断的能力。因此，作为STEM教育的基础阶段，即中小学阶段的STEM教育有着至关重要的位置。我国最新颁布的《中国STEM教育白皮书》更加肯定STEM教育在科技创新及增强国家竞争力方面的基础性与先导性作用[2]。一直以来，STEM教育在国际视野中备受青睐。从各国改革的情况看共分为两种形式，即自上而下的政策执行和自下而上的教育实践探索，且在国内纷纷展开了一系列的STEM教育发展战略。虽然我国STEM教育的起步较晚且尚处于自下而上的自我摸索过程，但是这并不能否认我国对STEM教育的重视。培养STEM素养的人才是提高社会及整个国家创新能力的基本保障，基础教育又是STEM人才的基本着力点，但STEM教育的理想成果取決于STEM课程的设置与实施情况，所以促进中小学STEM课程的有序发展是我国当前的重要选择。培养STEM教师，保障STEM课程实施实施STEM课程需要专业的STEM教师来完成，因此建立和完善教师制度是目前的紧要步骤。一方面，我们需要弄清楚STEM教师的基本素养是什么，因此必须明确制定STEM教师的准入标准和培养计划。这方面，美国政府与相关教师组织共同合作明确了STEM教师资格及其培训事宜，尤其针对数学和科学教师资格，保障了STEM课程教学的标准化过程。基于此，我国在不断革新理科教师应有的标准时，也应时刻关注相关STEM教师资格制度的建设。而且，反思师范院校的培养机制，应重新审视理科师范生的培养方案，在课程设置中适当加入工程和技术学科知识，让师范院校成为培养STEM教师的重要基地。另一方面，STEM课程需要专业的STEM教师来任教。STEM教师不仅需要专业的学科知识，更需要基础的STEM教学方法，因此，教师必须接受STEM专业发展项目的学习[3]。STEM教师专业发展项目的开展离不开高校和教育机构的通力合作，通过项目学习帮助教师获得STEM教育的知识体系、最新理念以及跨学科的实践能力。对于STEM课程必然需要一批优秀、专业性强的教师队伍，当然也可以采取双师教学模式，即课程专家和专业任教教师的协同教学模式，两者优势互补，协调运作。调整课程标准，顺利实现STEM课程目标课程标准是课程设置、实施的纲领性文件，无论国内外STEM教育项目均需依据课程标准进行，例如，PLTW课程、英国的3D打印试点项目都不能脱离相关课程标准的指导。所以，我们应注意课程标准对STEM教育项目的引导，使其遵照课程标准的学期目标和知识目标。STEM课程注重知识的融合和可操作性，尤其是技术与工程的学科性质，但是国内的科学和数学课程标准并没有融入技术和工程的内容。因此，依照STEM课程的教育理念，应适当加入技术和工程的内容，及时调整数学和科学的课程标准，保持STEM课程的应用性。只有如此STEM课程的实施才能有标准可依，才能得到足够重视。另外，实施STEM课程的前提是必须清楚STEM教育的培养目标，预防STEM课程实施的功利化。中小学阶段的STEM课程需要在学校教育目标的引领下，依据其发展特色来具体规划STEM课程的培养目标。最后，目前中小学的课时都被占满，因此STEM课程可以尝试与当前的学生课程糅合开展。如北京市某小学的“综合社会实践活动”，旨在设计“跨学科”主题的课程活动，完全可以与STEM课程相结合。挖掘多方力量，丰富中小学STEM课程资源STEM课程受多方因素的影响，目前课程资源并不丰富。为丰富STEM课程资源我们必须充分利用当前条件，拓宽资源渠道，为STEM课程寻求更大的可用范围。首先，中小学应善于利用学校的设备资源，如图书馆、科技馆，通过远程交流可适当吸收外校的学习资源，不仅能够提高科普单位作为知识领域的利用率，还可以打破STEM课程资源的校际边界。除此之外，中小学也应尝试与高校建立稳定的合作关系。与高校的合作不仅能够获得丰富的课程资源，降低课程开设的成本，而且两者分别形成的STEM课程项目能够互相交流与沟通，互补劣势。其次，寻求社会机构也是中小学的选择之一，因此积极鼓励社会教育机构、学术组织和公益组织参与其中，为学校的STEM课程提供有力支持。最后，在物质资源的满足之下，也应该重视STEM课程的人力资源。目前看，不论是国家、地方课程标准，其中的数学、科学等课程安排不能满足STEM教育的需求，所以应着手做到：一是鼓励和带动教师设立STEM教育选修课程。二是引用高校课程研发机构的成果。例如，北京某中学与清华大学的合作;美国某公司可根据发展需求为K12阶段的学校专门设置课程。虽然国内的课程研发机构尚未成熟，相信随着教育科研的进步，各学校将会更加便捷地获得各类STEM课程资源。加强课程实践锻炼，培养STEM教育思维目前，多数学校仍然将升学目标作为学校发展的重要动力，中小学教育的应试思想短时期内很难得到改变。然而，在日新月异的时代，创新能力是提高国家竞争力的主要力量，作为基础教育的中流砥柱应注重培养中小学生的创新思维，这不仅是学生个体素质的需要，更是国家发展的核心需求。所以，我们必须重视STEM教育在我国的发展现状，抓住STEM课程在中小学的实施环节。首先，增多学校STEM课程的实践机会，比如，在日常教育中借鉴美国“工程设计”，提高学生解决实际问题的能力和善于整合运用的能力。其次，加入STEM主题的课外实践环节。虽然我国中小学STEM教育的效果显著，但是在表现实践能力的问题面前却令人不甚满意。因此，带领学生