STEM+教育:创新·创客·创业
2017-02-28于晓雅
STEM教育在国外,特别是美国的发展较为成熟,其研究的问题多从实际问题出发,比较具体。我国目前STEM教育的研究正处在起步阶段,STEM教学策略、STEM课程设计和学科课程整合、STEM师资、学习兴趣等虽有初步研究,但是整体都比较笼统,目前迫切需要加强政策、理论和实践方面的研究与创新探索实践。
2016年10月14日,2016中美STEM+创新教育论坛系列活动北京专场在北京教育学院举行。北京教育学院相关学科专家和来自北京市16个区县的近200名教育研修部门的领导、教研员、一线教师以及“STEM教育理念指导的创客教育课程设计高级研修班”“STEM视野下的科学教学培训班”的学员参加了本次论坛,同时也共同见证了联合国教科文组织亚太国际教育与价值教育联合会STEM+创新教育中心的揭牌成立仪式。
北京专场以“STEM+教育:创新·创客·创业”为主题,通过动向与趋势(教育管理者从政策视角解读STEM+创新教育);策略与方法(研究专家解读STEM+创新教育);实践与分享(一线教师展示STEM+创新教育实践探索成果)三个环节展开深入的交流和研讨。
动向与趋势——教育管理者从政策视角解读STEM+创新教育
北京教育学院院长何劲松、联合国教科文组织亚太国际教育与价值教育联合会(UNESCO APNIEVE)代会长王力、教育部教育管理信息中心主任助理刘学民分别致辞,表达了北京教育学院、联合会和教育部对STEM教育的重视,祝贺“STEM+创新教育中心”落户北京教育学院。
何劲松院长指出,联合国教科文组织亚太国际教育与价值教育联合会将STEM+创新教育中心落户在北京教育学院,既是北京教育学院一个很重要的责任,也是今后学院做好STEM教育研究工作的平台。北京教育学院要以这样一个高水平的平台为基础,继续集聚社会各方面的研究力量,共同推进STEM教育在北京市中小学中的发展,努力实施一批高水平、高质量的STEM教育研究和实践活动。何院长相信,通过这次论坛,一定会拓宽中美教育界STEM教育同行的视野,有力地推动中美双方的合作与交流,进而为学校的教育改革和发展,乃至教育交流与合作、人才培养提供有力的支持。
王力代会长介绍了联合国教科文组织亚太国际教育与价值教育联合会的历史和宗旨,希望STEM创新教育中心的建立,能够进一步扩大联合会的工作范围,更好地服务于《2030年可持续发展议程》和《教育2030:行动框架》的愿景,服务于教育改革与开放。王力代会长指出,教育改革与发展,是这个时代的主题。STEM教育并不是简单地将科学与工程结合起来,而是把学生需要的零碎的知识和机械过程,变成一个探索世界相互联系的不同侧面的过程。STEM教育这种跨学科的教育方法,可以做到依据学生现有的知识、技能与职业所需,发现知识技能之间的差距,引导学生适应不断更新的专业知识和快速变化的社会生活,提升学生的就业竞争能力,是一种超越传统教育的模式。中美两国学校的教育特点和经验,是在各自的历史发展中逐步形成的,具有各自的优势和不足。分享各自成功的经验,一同探讨如何通过STEM+教育提高学生的创新能力,将促进STEM教育的健康发展。
刘学民先生首先表达了教育部非常重视以STEM教育为中心的研究与实践,肯定了北京教育学院在中小学干部教师培训领域在北京市乃至全国的广泛影响力,对学院善于搭建高端平台,引领STEM教育、创新教育发展的工作表达敬意。他指出,STEM教育在国外,特别是美国的发展较为成熟,其研究的主题多从实际问题出发,比较具体。我国目前对STEM教育的研究正处于起步阶段,STEM教学策略、STEM课程设计和学科课程整合、STEM师资、学习兴趣等虽有初步研究,但是整体都比较笼统,目前迫切需要加强政策、理论和实践方面的研究与创新探索。与国外机构加强信息交流与合作是教育管理信息中心的重要职责,因此,教育部教育管理信息中心非常支持STEM+创新教育研究和实践工作。他期待,论坛通过官方政策、专家研讨、案例展示等丰富紧凑的安排,能够产生丰富成果,为国家宏观教育管理决策提供参考,并为地方和学校的健康发展提供很好的启发。
策略与方法—— 研究专家解读STEM+创新教育
领导致辞后,北京教育学院党委书记杨公鼎、联合国教科文组织亚太国际教育与价值教育联合会代会长王力为“STEM+创新教育中心”成立揭牌。北京教育学院计算机系现代教育技术教研室主任、STEM+创新教育研究室负责人于晓雅副教授描绘了STEM+创新教育中心的价值导向,未来的任务与愿景,以及即将开展的工作。她说,中心将秉承联合国教科文组织的宗旨,致力于将中心建设成为国内STEM+创新教育的标准制定者、能力建设者、信息资源库和传播者、国际合作推动者和师资培训引领者。围绕这六大职能定位,将以课题引领、学术凝聚、实践导向、共同提升为原则,通过科学研究、教师培训、国际交流、学术活动、创新实践、资源开发、信息服务等活动方式展开各项工作。中心将致力于为STEM+创新教育思想与实践提供信息交流与对话分享的平台。期待通过中外合作、专家引领以及各位同事的共同努力,将其建设成为有影响力的教育智库,共同探索STEM教育領域的创新研究与实践。
华东师范大学任友群教授在会上做了题为《工程技术视野下STEM教育再思考》的专题报告。任教授从认识论角度,提出了STEM教育的两个源问题:一是为何要开展STEM教育,二是为何要这样开展STEM教育。以此为主线,任教授分析了中美两国不重视工程技术类教育的原因,辨析了技术与科学的区别、关系及价值,进而以培养新模式下的知识生产者为线索,引导与会者思考STEM教育的价值,从而回答了前面的两个问题——“开展STEM教育,是为了培养新模式下的知识生产者,而只有用这种工程技术驱动的教育模式,才能培养出新模式下的知识生产者”。任教授也指出,尽管工程技术教育在美国也并非那么受重视,但是美国在不断地改进,做了很多领先于我们的工作。任教授呼吁,是时候从基础教育开始就重视中国学生的工程技术教育了!
美国印第安纳州教育厅分管国际教育事务负责人、全球学习与世界语言专家吉尔·韦尔纳教授做了题为《Indiana STEM Education》的报告。她指出,重视STEM的原因是STEM教育强调学习过程和学习能力,允许学生获得成功,也宽容失败。报告通过印第安纳州STEM教育发展时间线的方式,从提供指导、认证学校的标准制定、促进女生STEM学习、制定STEM学习国际化标准等介绍了从2013年~2016年该州STEM教育的发展历史。她通过翔实的统计数据介绍了该州STEM现状,分析了学生STEM领域学习时间、女性与STEM教育、亚非裔与STEM教育、STEM与就业前景、STEM教师拥有的资源等问题,介绍了印第安纳州的STEM计划,并从运行机制、资源建设、鼓励政策、与产业界及社区联合争取政府投入等方面,勾画了未来STEM教育的发展方向。
教育部教育发展研究中心副主任、研究员杨银付做了题为《互联网+带来的教育变迁与政策因应》的专题报告,从教育重心的变迁、资源形态变迁、教学形态变迁、学校形态变迁、社会形态变迁五个方面归纳了“互联网+教育”可能带来的教育变迁,并分别从共建共享国家数字化教育资源中心、建设全国高质量數字化学习支持服务示范区、建立不同学习成果积累认证转换制度、运用大数据建立教育管理公共服务平台与决策服务系统、运用市场机制统筹协调并深入推进教育信息化五个方面,从国家战略的高度给出了“互联网+教育”的政策响应策略,也启发和引导我们STEM教育需要研究和实践的方向。他在报告中说,学校是教育的细胞,任何改革,只有落实到学校,体现到学生和教师身上的时候,才能最终见到实效。从这个意义上说,北京教育学院作为中小学教师培训的主阵地,成立STEM+创新教育中心的意义十分重大。
实践与分享—— 一线教师展示STEM+创新教育实践探索成果
四位来自一线的教师:美国印第安纳州的高中/数学+科学教师约翰·哈克尼斯、高中生物教师乔伊·丹尼尔·迈尔斯、北京一零一中学的物理教师孙越和北京市校外电子科技教研组组长成皓,根据自己应用STEM教育理念进行学科教学的实践进行案例展示与介绍。他们分享的课题分别是:《以学生为中心的学习》《将建模纳入STEM课堂》《“巧借地心引力”——初中开放STEM视野下的科学实践活动课程设计》和《设计、制作“星星点灯”》。从中美四位教师的探索经验看,美国教师突出研究主题来源于生活,研究过程成熟、系统、细化和具体,重视以学生为中心,从兴趣出发的STEM教育初衷。中国教师尽管还没有完全摆脱知识学习的传统教学,学生学习和参与过程介绍得少,但所做的尝试是值得肯定的。
北京理工大学远程教育学院教育技术研究所副教授董宏建、首都师范大学物理系副教授王晶莹就四位老师的内容进行了精彩点评。王晶莹副教授着重点评了两位美国老师的案例,她总结这两个案例有四个主要特点:一是将建模纳入STEM课堂,二是设计了翻转课堂的四个环节,三是以学生为中心,四是有形成性评价。她指出,通过美国老师的案例,我们可以看到STEM教育当中不仅仅是四个学科的简单叠加,而是把四个学科的不同素养融合到一个教育理念框架中去。按照STEM课堂分类,第一位老师倾向于工程模型的设计,主要是做了一个主题来进行工程设计,第二位老师更倾向于设计及探究型,强调利用计算机技术和网络技术来设计STEM教育课程。
董宏建副教授着重点评了两位中国老师的案例。他认为这两案例有三个方面体现了STEM的特点:一是课程设计实现了STEM课程的有效融合,二是将抽象的书本知识和现实生活的情景相结合,三是让学生先动手再实践操作,充分调动了学生探究整体解决方案的积极性。他同时也希望中国老师应更多地基于生活寻找问题、加强学科融合。董教授对中国开展STEM教育还提出了三点建议:一是在实践中加强STEM相关学科之间的协作,创建一些机制让学科老师有机会坐在一起共同设计综合项目。二是在STEM教育中,既可以利用技术创造性地解决问题,也可以把技术作为一种工具去支持他们的学习。三是教师应该改变学生的思维方式,中国学生擅长于利用现有的条件去解决在规定范围内的问题,但提出新问题的能力不强。我们的学生需要思维更加开放,能够打开视野去寻找问题,再从问题出发阅读知识、寻找知识,并最终解决问题。从问题出发的这种学习和思维方式使得我们的知识结构浑然一体,就会使STEM这几个方面不再割裂了。
总结与展望
教育部教育发展研究中心专职研究员、联合国教科文组织亚太国际教育与价值教育联合会秘书长熊建辉博士对论坛做了总结性发言。
他指出,1957年前苏联卫星上天引起了全世界轰动,美国提出国家危机概念,随后把科学、技术、工程和数学等学科纳入国家安全战略中。20世纪80年代之后,美国逐步地通过STEM这个领域引领了全世界的教育科技创新。我们也应该将STEM教育纳入到“如何应对国家危机”这么一个大的背景下来思考。如何将2015年联合国教科文组织对全球教育未来的总体目标转化成我们的共识并付诸于行动,促进人类尊重、包容、和谐、共享的核心价值观,有赖于大家的共同努力。
本次论坛信息量大、专业性强、应用性突出,通过深化对STEM+创新教育的理解、增进中美院校和机构间的交流合作、深化课堂教学创新案例的交流三条途径,为国家、地区、高校以及中小学一线层面搭建了STEM+创新教育研究和实践的交流平台,为STEM+创新教育中心今后持续开展活动奠定了基础。期望以后基于该中心,就STEM的教育内涵、政策的创新以及实践的探索,展开更为深入的交流、互动和研讨。