“互联网+”时代STEM 教育的研究探索

方振名 陈 宁 方 琨*

（1.玉林师范学院生物与制药学院 广西 玉林 537000；2.玉林师范学院教育科学学院 广西 玉林 537000）

步入21世纪后，全球的科技发展日新月异，在新一轮的科技竞争中，互联网的出现给了人类科技进步发展的无限空间[1]。李克强总理在2015年提出了“互联网+”计划。随后，国务院出台了一系列的“互联网+”文件指导意见，确定了“互联网+”等11个重点方向[2]。“互联网+”与其他产业相融合，定会带动产业的变革与发展，产业变得更加现代化，这就向生产人员的知识与技术提出了更高的要求；而跨学科知识融合的STEM教育特别强调技术的重要性，教育目的是培养利用跨学科知识解决真实问题的综合型人才。因此，为了顺应“互联网+”的发展趋势，2016年教育部印发了《教育信息化“十三五”规划》通知，明确提出了STEM教育发展方向。

STEM教育是技术创新的推动力，具有依托新技术来改变教学的模式和教学理念。而多门学科交叉的STEM 教育，则更侧重于培养学生的动手能力。司晓、孟昭莉等在研究“互联网+”时发现了它的四个基本特征[3]，并认为“互联网+”是一种在现代化信息平台上建立的模式，产品、业务和模式的自动化、动态化是它的最终形态。“互联网+”依托现代信息通信平台与其他传统产业的跨界融合，重新建造产业结构，驱动产业的创新与发展，表明了“互联网+”是一种新的社会发展形态，也符合现在信息飞速发展的时代。

一、新时代“互联网+”的STEM 教育

新时代“互联网+”正悄无声息地改变着教育，使学习认知、学习理念等都展现出崭新的一面[4]92。新时代，多学科的交叉融合教育是时代发展的必然趋势；因此，必须建立一个以互联网思维为指导的教育体系。在“互联网+”的影响下，STEM教育在现代信息技术的推动下，打破了原有的教学模式，优化了STEM课程配置，从而提升STEM教育的竞争优势。新时代“互联网+”的STEM教育导向，打通了各学科之间的界限，打破了传统的教育教学模式，培养了学生的学习兴趣。

1.打破各学科的界限

国内外的STEM教育活动案例研究分析，发现STEM教育有“跨学科”“实践性”的特点。新时代STEM教育比传统学科教育更有优势，更能体现STEM教育融会贯通的特点。因此，大力发展STEM课程教育，则必须先打通各学科之间沟通的“任督二脉”。也有学者认为，发展STEM教育，先要打造STEM课程的结构[5]。目前，我国的STEM教育处于起步阶段，没有完整的STEM科学体系构造；因此，应尽快制定相关的STEM教育准则和课程结构。

新时代“互联网+”背景下，应该充分利用互联网信息交换平台把STEM教育打造成更高更强更智能的复合型教育平台，从而大幅度提高STEM教育服务管理的质量。“互联网+”下的STEM教育紧跟现代教育发展的步伐，实时统计学生进行STEM课程学习的数据，并对学生学习成果进行分析，最终优化STEM教育。

2.激发兴趣，提升学生的探究精神和综合实践能力

STEM教育注重实践过程，学生在教师的指导下，通过自己设计创作发现问题，并分析问题、解决问题，最终创造出自己喜欢的作品。例如《无线路由器对不同植物种子发芽及生长影响的探究》，这是一节融合了科学、技术、工程、数学知识的典型的STEM教育课程。课程选题新颖，能吸引学生的兴趣，实验的材料都来源于现实生活。重实践过程的STEM教育，不约束学生的思维，让学生在玩中能学习，学习中也能玩，培养学生的自主探究学习兴趣。

如今，电脑、平板、手机成了世界的主流。相对于书本，人们更喜欢看手机；因此在“互联网+”时代教育者把STEM课程和STEM活动方案上传到网络上，这样学生就可以随时、随地通过互联网移动终端学习，更能吸引广大学生的兴趣。“互联网+”带来的STEM在线学习，大幅度提高了知识获取率，降低了知识获取成本。而STEM课程的优势可以轻松打破传统的教育瓶颈，为改变目前我国落后的教育现状、实现STEM教育的大众化、构建一个终身教育体系提供可能。

3.为教学模式建设提供了新方向

在我国传统的教学模式都是以导师为主，有一大部分的时间是教师在讲课，而只有很少部分时间是留给学生的。本文通过对STEM教育案例分析，发现STEM教育是一种侧重于培养学生动手能力的教育模式，它以学生为主，教师为辅导，让学生自由发挥想象力和创造力；学生可以自主探讨问题，也可以和教师、同学讨论，合作学习。在STEM课堂上，教师只是引导学生，所占的时间很少，大部分时间留给学生操作，因此课堂的主体是学生。这种课堂模式，大大提高了学生对知识的掌握能力，为教学模式建设提供了新方向。

二、“互联网+”时代STEM 教育的实施路径

新时代，教育强国、科技强国、人才强国的战略越来越受到重视。在万物联网的时代，“互联网+”辐射的范围越来越宽广，国家—学校—个人的联系将越来越紧密，综合型的大学将会更加突出和受到重视。随着STEM教育在国内的兴起，STEM教育的实施路径急需拓展并发展起来。综合我国国情及教育状况，STEM教育实施途径有以下几个：搭建网络教育平台，为STEM教育提供实践场所；开发STEM教育课程体系，完善该课程培养目标及方案；完善STEM教育科学体系，促进课程内涵式发展。

1.搭建互联网教育平台，为STEM提供实践场所

在新时代背景下，“互联网+”的卓越性功能越来越强大；因此，在教育方面，国家需要将更多的综合性资源投入到STEM教育中。经过对相关文献的整理发现，与美国相比，我国STEM教育研究非常少，而且研究领域非常狭隘，大部分的研究只存在于表面，并没有充分体现和发挥“互联网+”的育人体系功能。总体来说，STEM教育在教育领域还缺乏一种推动力，一种能促进该体系顺利发展的催化剂[6]；但从中也看到了机遇。在万物互联时代，特别是网络发达的年代，我国的STEM教育平台将会越来越多，教育体系将会越来越完善。诸如“STEM实验空间”、江苏南京的创客空间等[4]94，其模式简单明了、通俗易懂，研究者可以在平台上进行充分讨论、交流和分享经验等；这些网络教育平台为STEM教育的实施提供了重要实践场所，从而让学科整合化的STEM教育在我国得到更好发展，促进STEM教育实施。

2.开发STEM在线课程，打造STEM教育课程体系

目前，我国的教育以学生在教室学习知识为主，机械及与工程、技术有关的实践课程安排的时间很少；因此，国内大学生有扎实的学科知识基础，但总体来说缺乏动手能力，部分形成了重理论轻实践的局面。而STEM课程的目标是培养高素质的综合型人才[7]，开发STEM课程，实现STEM课程在线化，让学生通过互联网移动终端随时随地学习，以大大增加学生学习STEM课程的时间。

在“互联网+”的影响下，现代信息技术与STEM教育融合，信息技术、互联网思维与STEM教育融合，STEM课程的原有结构和教学模式被打破了，形成了一种新的更具发展性的课程体系。如上海STEM云中心课程框架，其主要元素包括科学观念的应用、技术体系和工程概念、人和技术如何互动等。

3.培养专业的STEM教师，为STEM教育提供师资保证

随着STEM教育的蓬勃发展，STEM也走进来校园和教育机构，各种类型的STEM教育平台也如雨后春笋般出现，在上海就有近百所学校引进了STEM教育。通过案例分析发现，STEM课程的指导教师都是某一学科的教师，而不是专业的教师；因此STEM教育的发展并不尽如人意。有教育者反映所在学校虽然引进了STEM，却没有专业的STEM教师。面对这样的局面，在创建STEM课程的同时，学校领导也要考虑本校的师资条件，不能只创建课程，没有STEM教师。没有STEM教师的STEM教育无从谈起[8]。

STEM教育的最终目的是培养具有创新能力和善于动手实践的综合型人才。目前，我国的学校课程都是分科教学，教师只要熟悉自己所要任教的学科就可以进行教学。分科教学模式，可以培养基础扎实的知识人才，但难培养创新型人才。STEM教育对教师的要求非常高，专业的STEM教师要有丰富的学科知识储备，也要具有创新能力和较强的实践能力，并了解各学科领域的新动态。培养STEM教师可以与互联网结合，教师可以通过互联网更高效地给自己补充知识，时时关注学科领域的发展，最终达到专业教师的要求[9]。

4.完善STEM教育科学体系，促进STEM教育内涵式发展

现今，我国的STEM教育还处在初步发展的阶段，没有严格的课程标准，缺乏完整的教育科学体系。STEM教育评价是学生的STEM学习活动和学习结果，在线评价可以更好、更有效地改进STEM课程教育，也可以为后面的STEM课程教育提供参考。构建STEM教育在线评价体系的主要原则有：保证评价者的多元化，即评价者不只是教师，还可以是其他学习者或学生家长；确保评价方法的多样性，因为学生参与的STEM教育活动丰富多样，所以为确保评价的客观公正，需多个角度评价学习者的表现。在“互联网+”时代背景下，完整的在线评价体系，可以促进STEM教育的快速发展。

三、结语

在“互联网+”的时代背景下，我国的STEM教育将会发生新的一轮改革。STEM教育强调的是学科之间的关联和融合，利用跨学科的知识来解决实际问题。“互联网+”要顺应STEM教育的创新发展，利用信息技术来优化STEM教育的配置与工具，让STEM教育成为一种创新的、现代化的教育。搭建网络教育平台，开发STEM在线课程，培养优秀的STEM教师，建立健全的STEM教育在线评价体系，充分挖掘“STEM”的育人功能，开拓育人新途径，教育出一批优秀的“互联网+”体系学生，让“互联网+”型的STEM教育能够把握历史的机遇，改进教育模式，在这信息化飞速发展的时代随处可见。