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1、专业青少年科技教育培训机构拥有国家正规教育资质BESTIU 白患 tUTSTEM教育的九大核心特征STEM是科学（Scienee）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教育中四门学科的教学必须紧密相连，以整合的教学方式培养学生掌握知 识和技能，并能进行灵活迁移应用解决真实世界的问题。融合的STEM教育具备新的核心特征：跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺
2、术性、 实证性和技术增强性等。跨学科将知识按学科进行划分，对于科学研究、深入探究自然现象的奥秘和将知识划分 为易于教授的模块有所助益，但并不反映我们生活世界的真实性和趣味性。 因此, 分科教学（如物理、化学）在科学、技术和工程高度发达的今天已显出很大弊端。针对这一问题，理工科教育出现了取消分科、进行整合教育的趋。STEAM教育因 此应运而生，跨学科性是它最重要的核心特征。美国学者艾布特斯（Abts）使用“元学科”（meta-discipline）描述STEM即表示它是 代表科学、技术、工程和数学等学科的统整的知识领域，它们存在于真实世界中， 彼此不可或缺、互相联系。跨学科意味着教育工作者在ST
3、EM教育中，不再将重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限，而是将重心放在特定问题上，强调利用科学、技术、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题，实现跨越学科界 限、从多学科知识综合应用的角度提高学生解决实际问题的能力的教育目标。趣味性STEM教育在实施过程中要把多学科知识融于有趣、具有挑战性、与学生生活相 关的问题中，问题和活动的设计要能激发学习者内在的学习动机，问题的解决要能让学生有成就感，因此需有趣味性。 STEM教育强调分享、创造，强调让学生 体验和获得分享中的快乐感与创造中的成就感。有的项目还把STEM教育内容游戏化（将游戏的元素、方法和框架融于教育场景）， 因为将基于探索和目标导向
4、的学习嵌入游戏中，有利于发展学习者的团队技能、 教授交叉课程概念和负责的科学内容主题，可以得到更多、更理想的教育产出。例如，芬兰大学和美国北伊利诺伊大学合作成立了Finnish-US在K-16阶段开展基于游戏的STEM教育。体验性I专业青少年科技教育培训机构拥有国家正规教育资隅STEM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。STEM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， STEM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
5、目问题解决过程中的过程性知识。这种在参与、体验中习得知识的方式对学生今后的工作和生活的长远发展会产生 深刻影响。例如，我国台湾学者赖恩莹等利用乐高作为模组教具培养学生有关齿 轮、力矩等工程概念。学生通过搭建乐高组件测试相关原理，不仅可以了解物理 概念与知识，还在工程设计体验中感受到这些知识的重要作用，将抽象的知识与 实际生活连接起来，很好地体现了 STE M教育的体验性特征。情景性STEM教育具有情境性特征，它不是教授学生孤立、抽象的学科知识，而强调把 知识还原于丰富的生活，结合生活中有趣、挑战的问题，通过学生的问题解决完 成教学。STEM教育强调让学生获得将知识进行情境化应用的能力，同时能够
6、理 解和辨识不同情境的知识表现，即能够根据知识所处背景信息联系上下文辨识问 题本质并灵活解决冋题。STEM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。情境是STEM教育重要而有意义的组成部分，学习受具体情境的影响，情 境不同，学习也不同。只有当学习镶嵌在运用该知识的情境之中， 有意义的学习 才可能发生。教师在设计STEM教育项目时，项目的问题一方面要基于真实的生 活情景，另一方面又要蕴含着所要教的结构化知识。这样，学生在解决问题的过程中，不仅能获得知识，还能获得知识的社会性、情 境性及迁移运用的能力。情境性问题的解决，可以让学生体验真实的生活，获得 社会性成长。协作
7、性STEM教育具有协作性，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。STEM教育中的问题往往是真实的，真实任务的解决离不开其他同学、 教师或专家的合作。在完成任务的过程中，学生需要与他人交流和讨论。建构主 义指出，学习环境的四大要素包括“情境”“协作”“会话”和“意义建构”。STEM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;同时，学习者通过会话商讨如何完成规定的学习任务。需指出的是，小组学 习最后的评价环节以小组成员的共同表现为参考，而不是根据个人的表现进行独 立评价。设计性S
8、TEM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。设计出创意作品是获得 成就感的重要方式，也是维持和激发学习动机、保持学习好奇心的重要途径。因 此，设计是STEM教育取得成功的关键因素。美国学者莫里森认为，设计是认知 建构的过程，也是学习产生的条件。学生通过设计可以更好地理解完成了的工作， 从而解决开放性问题。在这个过程 中，学生学习知识、锻炼能力、提高 STEM素养，因此设计性是STEM教育的又 一核心特征。科学在于认识世界，解释自然界的客观规律，技术和工程则是在尊 重自然规律的基础上改造世界，实现对自然界的控制和利用，解
9、决社会发展过程 中遇到的难题。按照科学和数学的规律开展设计实践是科学、数学、技术与工程 整合的重要途径。艺术性也有人提出STEAM的概念，强调在STEM中加入“ Art ”学科。这个“ A”狭义上 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 STEM强调的艺术与人文属性。STEM教育的艺术性强调在自然科学教学中增加学习者对人文科学和社会科学的 关注与重视，例如在教学中增加科学、技术或工程等相关发展历史，从而激发学 生兴趣、增加学习者对STEM与生活联系的理解以及提高学生对 STEM相关决策 的判断力；再如，在对学生设计作品的评价中，加入审美维度的评价，提高学生
10、作品的艺术性和美感。概括来说，STEM教育的艺术性是以数学元素为基础，从 工程和艺术角度解释科学和技术。实证性实证性作为科学的本质（Nature of Scienee的基本内涵之一，是科学区别于其他学 科的重要特征，也是科学教育中学习者需要理解、掌握的重要方面。STEM教育要促进学生按照科学的原则设计作品，基于证据验证假设、发现并得出解决问题 的方案;要促进学生在设计作品时，遵循科学和数学的严谨规律，而非思辨或想 象，让严谨的工程设计实践帮助他们认识和理解客观的科学规律。总之，STEM教育不仅要注重科学的实证性，更强调跨学科情景中通过对问题或 项目的探索，培养学生向真实生活迁移的科学精神和科学
11、理性。技术增强性STEM教育强调学生要具备一定技术素养，强调学生要了解技术应用、技术发展 过程，具备分析新技术如何影响自己乃至周边环境的能力。在教学中，它要求利用技术手段激发和简化学生的创新过程， 并通过技术表现多样化成果，让创意得 到分享和传播，从而激发学生的创新动力。STEM教育主张技术作为认知工具，无缝地融入到教学各个环节，培养学生善于 运用技术解决问题的能力，增强个人驾驭复杂信息、进行复杂建模与计算的能力, 从而支持深度学习的发生。亠_专业青少年科技教育培训机构BESTIC;S思ttt拥有国家正规教育资质本文参考自：余胜泉，胡翔 STEM教育理念与跨学科整合模式J.开放教育研究,2015,04:13-22.
