STEM教育理念与跨学科整合模式

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1、STEM教育理念与跨学科整合模式李克强总理在2015年政府工作报告中指出，要推动大众创业、万众创新，并亲身探访深圳柴火创客空间，国务院办公厅随后印发《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》。随着“创客”风靡全国，开展创客教育也成为教育工作者热烈讨论的话题。但很多人对创客教育的理解存在一定误区。创客教育不是一味鼓励学生荒废学业、不切实际地去搞创造发明、创业，而是强调创客的兴趣驱动、动手实践、创意创新的核心品质，推进跨学科知识融合的STEM教育，在帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识基础之上，培养其

2、创新精神与实践能力，促进创新型、创业型人才的成长。一、STEM教育及其发展STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是要将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力。STEM教育(STEMEducation)源于美国。美国科学教育学者最早于20世纪50年代提出科学素养概念，并得到了其他国家科学教育学者的普遍认

3、同，认为提高国民的科学素养是提升国家综合实力的关键。这与20世纪前半叶科学的迅猛发展是分不开的：那时科学在公众心中是万能的，科学被认为是社会发展进步的不竭动力。随着科学知识体系的相对稳定，以及技术和工程给生活带来的翻天覆地的变化，技术素养等因此进入公众视野。例如，斯坦福大学赫德教授1975年指出：“技术素养与科学素养应当并列成为科学教学的主要目标”(Hurd，1975)。到20世纪90年代，美国国家科学基金会首次使用STEM描述涉及一至多门STEM学科的事件、政策、项目或实践(Byhee，2010)。在此之前

4、，常见的缩写是SMET，即科学(Science)、数学(Mathematics)、工程(Engineering)和技术(Technology)。例如，1986年，美国国家科学委员会发布《本科科学、数学和工程教育》报告，首次明确提出“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议，SMET因而被视为STEM集成的开端(朱学彦等，2008)。2001年后，STEM逐渐取代SMET，成为四门学科的统称。在小布什两届任期内，STEM作为新概念不断出现在美国各种改革政策和项目甚至法律中(赵中建，2012)。例如，2007

5、年8月，美国国会通过《国家竞争力法》，批准2008年到2010年间为联邦层次的STEM研究和教育计划投资433亿美元;同年10月，美国国家科学委员会发布报告《国家行动计划：应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要》，警示美国时刻不忘加强对学生开展STEM教育。奥巴马总统执政之后，对STEM教育的重视提升到新的层次。上任初，他便颁布了《美国振兴及投资法案》，将增加财政投入支持STEM教育写进法案;第一任期内，奥巴马先后宣布实施“竞争卓越计划”“为创新而教计划”以及“新科技教育十年计划”等，不断加大对ST

6、EM教育发展的关注度与投入力度，对确保美国国际竞争力产生了深远影响;2014年，白宫和美国教育部提出STEM国家人才培育策略，针对中小学STEM教育提出实现各州STEM创新网络合作、培训优秀STEM教师、建立STEM专家教师团、资助STEM重点学校和增加STEM科研投入等切实、具体的规划，受到世界的广泛关注(杨光富，2014)。值得注意的是，美国STEM教育的推广不是在政府指导下单纯依靠学校推动，而是动员了全社会特别是企业界的力量。正如奥巴马总统指出的：“国家的成功取决于美国在世界创新中的作用，所有首席执行官

7、都应该知道公司的未来取决于下一代员工的创新能力，而这又取决于今天我们怎么教育学生——尤其是在STEM方面。我们的成功不能单靠政府的支撑，还要依赖于教师、家长、企业、非营利机构和更广泛的社区等”(Sabochik，2010)。在美国，盖茨基金会和纽约卡内基公司支持一百多位企业CEO创建“变革方程”公益机构。他们通过利用资金、独特的资源和影响力试图(钟柏昌等，2014)：1)促进STEM公益教育事业;2)激励青少年学习STEM;3)推动基于STEM的教育改革。同样，英国为了促进企业职工参与学校的STEM教育，仅2

8、009-2010学年就花费约1300万英镑专项经费(其中，国家级机构投入约700万英镑;各地相关机构投入约200万英镑;企业投入约400万英镑)(Mann，2012)。从教育目标来说，STEM教育的基本目标是培养学生的STEM素养。美国州长协会(NationalGovernorsAssociation)2007年颁布的“创新美国：拟定科学、技术、工程与数学议程(InnovationAmerica：B