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STEM是什么意思,STEM与创客有何关系?

2016年政府工作报告中正式提出创客一词,而后,全国各大中小学都在积极开展创客教育,为了更好的开展创客教育,我们不得不融入STEM教育理念。同时,我们也看到越来越多的儿童智能教育产品不断涌现,简单的启蒙编程游戏可以很好地提高孩子逻辑思维能力,如果再配合一些硬件便可以起到锻炼孩子动手能力的作用。这对调动学生的积极性,为创新人才的培养奠定了基础。

STEM与创客有何关系

(一)什么是STEM教育

提出STEM 概念的不是教育部门,而是美国国家科学委员会。1986年,美国国家科学委员会发表《本科的科学、数学和工程教育》报告时,选取了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)这四个单词的首个字母组成了一个合成词——STEM。在其后美国STEM 教育十多年的发展历程中,政府和各部门共同推进着 STEM教育的探索和实践。

(二)STEM教育的内涵解释

1、Science(科学)是反映自然、社会、思维等客观规律的知识体系。

2、Technology(技术)是解决问题的工具、方法和经验的总称。

3、Engineering(工程)是运用科学原理和技术手段创造人工物体的过程。

4、Mathematics(数学)是研究空间形式和数量关系的一门科学。

5、近年来,有学者在STEM的基础上又增加了Art(人文和艺术),变为STEAM。Art狭义上是指美术、音乐等,广义上则包括美术、音乐、社会、语言等人文艺术,实际代表了STEAM强调的艺术与人文属性。

在STEM教育体系中,科学、技术、工程、数学之间存在着相互支撑、相互补充和共同发展的关系。在实际问题中它们是相互融合的,如果要深入了解它们,就不能分割成独立的小块,而应该作为整体统一考虑。

STEM 教育是一种通过整合科学、技术、工程和数学领域内容,指引教与学的途径和方法。STEM 综合了各学科的特点,将知识的获取、方法与工具的利用以及创新生产的过程进行了有机的统一。

STEM 教育不仅综合了不同学科的知识,更加融合了不同学科所经历的不同实践活动、体现的不同精神和内涵,可以认为是一种多元学科文化的颠覆创新。STEM 教育强调不同学科教育的重要性及其之间的关联性,培养学生的综合素养。

(三)STEM 教育的特征

STEM 教育以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能,并能灵活应用解决真实世界的问题。融合的STEM 教育具备这些核心特征:跨学科、趣味性、体验性、协作性、设计性等。

1、STEAM教育不仅主张通过自学或教师讲授习得抽象知识,更强调学生动手、动脑,参与学习过程。STEAM教育提供了学生动手做的学习体验,学生应用所学的数学和科学知识应对现实世界问题,创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。因此,STEAM教育具有体验性特征,学生在参与、体验获得知识的过程中,不仅获得结果性知识,还习得蕴含在项目问题解决过程中的过程性知识。

2、STEAM教育具有情境性特征,强调让学生获得将创客知识进行情境化应用的能力,同时能够理解和辨识不同情境的知识表现。STEAM教育强调知识是学习者通过学习环境互动建构的产物,而非来自于外部的灌输。

3、STEAM教育强调在群体协同中相互帮助、相互启发,进行群体性知识建构。在完成任务的过程中,学生需要与他人交流和讨论。STEAM教育的协作性就是要求学习环境的设计要包括协作和会话两要素:让学生以小组为单位,共同搜集和分析学习资料、提出和验证假设、评价学习成果。

4、STEAM教育要求学习产出环节包含设计作品,通过设计促进知识的融合与迁移运用,通过作品外化学习的结果、外显习得的知识和能力。在设计过程中,学生学习知识、锻炼能力、提高STEAM素养,因此设计性是STEM教育的核心特征。

5、跨学科。STEAM教育强调融合各个学科,在学和做中发展学生的多元智能,通过各学科的规律性联系,不断培养学生的创新意识、创新能力和创新精神。

创客运动在全球的蓬勃开展,我国政府也明确鼓励跨学科式的STEM教育,这对着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,具有重要意义。随着数字化时代的到来,进一步推动了教育理念和教育装备的发展,促进了教与学的双重革命,为学习者提供更加优质、多样、个性化的学习支持。这一时代背景为发展 STEM教育与创客教育提供了良好基础,并将深刻地影响着教师的教学模式与学生的学习方式。我们相信,未来STEM 思想将会打破现有学科的知识体系束缚,深刻融入各类教育活动中。