原標(biāo)題：以科學(xué)思維培養(yǎng)未來科學(xué)家和工程師
近日，聯(lián)合國(guó)教科文組織第42屆大會(huì)通過在中國(guó)上海設(shè)立教科文組織國(guó)際STEM教育研究所的決議。這標(biāo)志著教科文組織的一類中心首次落戶中國(guó)。教育部部長(zhǎng)懷進(jìn)鵬表示，新的研究所將匯聚全球智慧與力量，推動(dòng)STEM教育不斷邁上新臺(tái)階。
上海市教育委員會(huì)主任周亞明表示，國(guó)際STEM教育研究所落地后，上海將積極學(xué)習(xí)借鑒國(guó)際先進(jìn)的教育理念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，牽頭成立市級(jí)咨詢專家組，從課程建設(shè)、教材編寫、教學(xué)管理、教師培養(yǎng)等方面，為STEM教育提供有力的專業(yè)支撐。
STEM教育對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)有哪些促進(jìn)作用？我國(guó)STEM教育還存在哪些問題？為此，記者采訪了相關(guān)專家。
強(qiáng)調(diào)貫通融合的教育方式
STEM教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多領(lǐng)域融合的綜合教育。其名稱由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）4個(gè)詞語的英文首字母構(gòu)成。
STEM教育這一概念發(fā)源于美國(guó)。20世紀(jì)80年代，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表報(bào)告《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》，首次使用STEM描述涉及一門至多門STEM學(xué)科的事件、政策、項(xiàng)目或?qū)嵺`。
本世紀(jì)初，STEM教育在多方的共同推動(dòng)下受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。
2010年，STEM教育在中國(guó)逐漸升溫。近幾年，由STEM教育衍生出的“創(chuàng)客教育”流行于一些學(xué)校和校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中。
長(zhǎng)期關(guān)注中國(guó)STEM教育發(fā)展的北京師范大學(xué)未來教育高精尖創(chuàng)新中心執(zhí)行主任、教授余勝泉表示，早在2007年，中國(guó)的教育學(xué)學(xué)者就開始參與STEM教育相關(guān)的國(guó)際會(huì)議。學(xué)者們認(rèn)識(shí)到，在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，物理、化學(xué)等學(xué)科分科教學(xué)存在很多問題。理工科教育出現(xiàn)了取消分科、進(jìn)行整合教育的趨勢(shì)。由此，STEM教育應(yīng)運(yùn)而生。
STEM教育的宗旨是“以設(shè)計(jì)和探索為手段，運(yùn)用科學(xué)與數(shù)學(xué)的思想，以工程為載體，通過應(yīng)用技術(shù)工具，在解決實(shí)際問題中學(xué)習(xí)知識(shí)�！庇鄤偃J(rèn)為，STEM教育使學(xué)生能夠參與一些以活動(dòng)和項(xiàng)目為基礎(chǔ)、以解決問題為目標(biāo)的學(xué)習(xí)。
“值得注意的是，STEM教育并不是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這幾個(gè)學(xué)科的機(jī)械疊加，而是強(qiáng)調(diào)將原本分散的4門學(xué)科內(nèi)容自然組合形成一個(gè)整體�！庇鄤偃硎�，部分人把STEM教育當(dāng)成了“學(xué)科拼盤”，甚至在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了“STEAM”——加入藝術(shù)（Art）等更多學(xué)科的名詞。這反映出他們并未充分理解STEM教育跨學(xué)科整合的內(nèi)涵。
STEM教育的核心不是學(xué)科，而是一種廣域課程模式。它不再?gòu)?qiáng)調(diào)物理、化學(xué)甚至科學(xué)等單一學(xué)科課程,而是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等內(nèi)容通過真實(shí)的問題情境有機(jī)結(jié)合起來，形成結(jié)構(gòu)化的課程。在這一過程中，教育者通過活動(dòng)把涉及科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)STEM教育的跨學(xué)科性。
“STEM教育是一套貫通科學(xué)—技術(shù)—工程—數(shù)學(xué)的整合式的新教育理念、方法與模式�！笔澜绻こ探M織聯(lián)合會(huì)前主席龔克表示，STEM教育為學(xué)生提供了認(rèn)識(shí)世界的橋梁，使他們能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)和方法相互聯(lián)系、相互交融，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，這正是新科技革命和可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型對(duì)人才提出的新要求。
STEM教育仍存在短板
“目前，我國(guó)的STEM教育依然存在很多短板，我們急需厘清STEM教育的真正內(nèi)涵，并明確接下來的發(fā)展方向�！庇鄤偃f。
龔克表示，STEM教育發(fā)展不充分、不平衡的主要原因在于，我們對(duì)于STEM教育如何適應(yīng)和促進(jìn)新科技革命與社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的規(guī)律認(rèn)識(shí)不深，對(duì)于STEM教育如何適應(yīng)和促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的機(jī)理把握不力，對(duì)于STEM教育的成功實(shí)踐總結(jié)不足，對(duì)于STEM教育如何與不同地區(qū)發(fā)展條件、不同學(xué)段學(xué)習(xí)特點(diǎn)有效結(jié)合的探索不夠。
近年來，機(jī)器人、少兒編程、智能硬件等面向中小學(xué)生的STEM教育項(xiàng)目的流行，讓一些家長(zhǎng)產(chǎn)生了“機(jī)器人、編程教育就是中小學(xué)教育一部分”的印象。余勝泉說：“事實(shí)上，真正的STEM教育既包括面向中小學(xué)生的跨學(xué)科教育，也是大學(xué)高等教育的一部分，后者或許可以說比前者更重要�！�
同時(shí)，一些帶有商業(yè)化色彩的STEM教育項(xiàng)目一味追捧前沿技術(shù)，卻不注重科學(xué)思維的培養(yǎng)；只訓(xùn)練學(xué)生操作工具、機(jī)器，卻不教授測(cè)量、計(jì)算、論證與建模。這導(dǎo)致此類教學(xué)活動(dòng)完全流于表面，無法實(shí)現(xiàn)STEM教育“以問題為導(dǎo)向”的目標(biāo)。
“學(xué)生不理解科學(xué)原理，也不能解決實(shí)際問題，只是學(xué)會(huì)了一些基礎(chǔ)操作。這種教學(xué)方式更接近培訓(xùn)流水線工人的早期職業(yè)教育，不是真正的STEM教育�！庇鄤偃f。
此外，部分STEM教育項(xiàng)目不尊重教學(xué)規(guī)律，一味追求“高大上”的現(xiàn)象也比較普遍。余勝泉表示，部分STEM教育項(xiàng)目過分關(guān)注技術(shù)本身，“一窩蜂”地讓學(xué)生學(xué)習(xí)開源電路板、3D打印、機(jī)器人等內(nèi)容。這種不遵循教育規(guī)律、缺乏科學(xué)教育設(shè)計(jì)、缺乏基礎(chǔ)性學(xué)科知識(shí)融入的教育方式，使得STEM教育變成學(xué)校秀場(chǎng)，出現(xiàn)了泡沫化苗頭。
“比如，我在一所小學(xué)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，這里開展的STEM教育項(xiàng)目主題過于復(fù)雜，與當(dāng)前小學(xué)生的知識(shí)水平并不匹配。小學(xué)生的抽象思維還未得到充分發(fā)展，尚未構(gòu)建完整的科學(xué)知識(shí)體系，學(xué)生很難從復(fù)雜的知識(shí)中有所收獲。適合小學(xué)生的STEM教育項(xiàng)目應(yīng)該是基礎(chǔ)、簡(jiǎn)便的。例如學(xué)�？梢越M織孩子們到河水中采集樣本，測(cè)量河水中的微生物數(shù)目，了解河水的化學(xué)成分、物理性質(zhì)，再把地理知識(shí)、環(huán)保知識(shí)融匯到教學(xué)中。這或許是一個(gè)成功的STEM教學(xué)項(xiàng)目。”余勝泉說。
培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力是關(guān)鍵
正確理解STEM教育的內(nèi)涵是推廣STEM教育的前提�！癝TEM教育更強(qiáng)調(diào)的是對(duì)學(xué)生思維方式的培養(yǎng)。學(xué)生在做項(xiàng)目過程中，要學(xué)會(huì)邏輯推理和證據(jù)演繹，科學(xué)地解決問題�！庇鄤偃f，STEM教育不是強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)本身，也不是追逐技術(shù)，而是培養(yǎng)一種科學(xué)的思維方式。
STEM教育不一定需要昂貴的材料、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室，更不是“精英教育”。余勝泉表示，STEM教育應(yīng)該是基礎(chǔ)、普惠的教育，例如上述對(duì)河水中微生物數(shù)目的測(cè)量就可以在許多農(nóng)村學(xué)校中開展。走出認(rèn)知誤區(qū)，是推廣STEM教育的首要前提。
談及STEM教育未來的發(fā)展，余勝泉表示，應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)的是學(xué)生解決問題的能力與方法。STEM教育應(yīng)當(dāng)遵循不同年齡段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，開發(fā)成本合理、因地制宜的教育方式，讓STEM教育的方法和成果惠及更多學(xué)生。
“STEM教育對(duì)學(xué)科教育來說是升華而非替代。它起到的是一種促進(jìn)作用，是素質(zhì)教育的有機(jī)組成部分。我們不能把它變成一種大學(xué)先修課或者職業(yè)教育。培養(yǎng)更多具備科學(xué)素養(yǎng)、國(guó)際視野和自主學(xué)習(xí)能力的未來科學(xué)家和工程師，STEM教育應(yīng)該發(fā)揮更大作用�！庇鄤偃f。
（記者 孫明源）