STEM STEAM 课程与可能的实践路线.pdf

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1、STEM、STEAM课程与可能的实践路线柳栋上海市虹口区教师进修学院（200082）；吴俊杰北京景山学校（100006）；谢作如浙江温州中学（325014）；沈涓上海市宝山中学（201900）摘要：社会发展转型期的中国，社会建设者的创新能力、实践能力发展是亟待全社会着力解决的问题。本文扼要概述了STEM教育的发展脉络与内容框架，回顾我国已有的实践，展望现实中宏观与微观层面可能的突破策略，以期促进同行的进一步思考和实践。关键词：STEMSTEAM课程一个国家的经济发展基础并不只是金融等所谓的虚拟经济、服务经济，制造业尤其是高端制造业是社会健康经济真正的坚实基础之一。这里的

2、高端包括两个层面的含义，一是产品质量上的高水平，一是科技含量上的尖端性。要求公民的科技素养。我国正处在社会发展转型期，社会建设者的创新能力、实践能力发展是亟待全社会着力解决的问题，教育行业必须直面严峻的发展挑战。人类对世界的认识从古代的朦胧一体，逐渐分化为分科的学问，经由分科深化了对自然的认识。然而从上个世纪50年代以来，学者们发现自然的规律并不是封闭系统决定论的可逆过程，而是开放系统于开放的环境中，在混沌的边缘，经由主体自组织发展的不可逆过程。分科的学问渐渐走向融合，整体性的视野和思维，成为我们认识世界顺应规律发展的重要思想方式。本文试图扼要概述STEM教育的发展脉络

3、与内容框架，回顾已有实践，展望可能的突破策略，以期促进同行的进一步思考和实践，进而促进教育的变革，顺应社会的发展要求。一、STEM的由来与内涵（一）STEM课程的由来美国历来重视国家核心竞争力。上世纪80年代以来，美国为继续保持经济领域全球领导地位，深刻认识到科技教育的滑坡与缺失将会造成人才严重短缺。因此，他们富有创见地提出了科学、技术、工1程和数学(STEM)学科集成战略，为保持国家可持续竞争力，必须大力培养训练有素的数学家、科学家、工程师、技术人员和具备科学素养的美国公民。近30年来，美国政府，和美国的一些科研机构、高校、基金会通过立法、拨款、专门项目等等方式推动着

4、STEM深化发展。最近，奥巴马发布了《总统2012预算要求和中小学教育改革蓝图法案》，决定斥资2亿多来推进STEM课程的实施，今后两年内，要招聘1万名STEM教师；未来10年中，要培养10万名STEM教2师。（二）STEM、STEAM与课程框架等STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathmatics)英语首字母缩写，在1986年由美国国家科学委员会首次提出。委员会在《本科的科学、数学和工程教育》报告中明确提出了高等教育领域中SME&T(科学、数学、工程和技术)教育的纲领性建议。1996年，美国国家科学基

5、金会的《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》报告，针对社会发展中的形势和问题，对学校、地方政府、工商业界和基金会提出了明确的政策建议，包括大力“培养K-12教育系统中STEM教育的师资问题”。2007年，美国国家科学委员会发表《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》报告，行动计划中将STEM教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段，从中小学就开始实施3STEM教育。STEM领域建立在与其他学科的融合基础上。STEM的教育哲学是“以设计和探索为目的的，并对技术问题解决进行科学的探索”。STEM的构成框架如图1所示。图1.STEM课程框架（根

6、据李昭伊,刘君,卢泰天,2011年）4STEM课程的培养目标中包含了科学素养、技术素养、工程素养和数学素养等方面。1.科学素养（Scientificliteracy）是一种运用科学知识和过程（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的有关决策。2.技术素养（Technologicalliteracy）是指使用、管理、理解与评价技术的能力。学生应当知道如何使用技术，了解技术的发展过程，具备分析新技术如何影响自己、国家乃至整个世界的能力。3.工程素养（Engineeringliteracy）是指对技术的工程设计与开发过程的理解。工程课程是基于项目，整

7、合了多门学科的知识，使得难以理解的概念与学生生活密切相关，激发学生解决问题的兴趣。工程设计是把科学与数学原理系统地、创造性地用于实践的结果。4.数学素养（Mathematicalliteracy）指学生在发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题时进行分析、推断和有效交流思想的能力。STEAM是由美国弗吉尼亚理工大学的学者Yakman首次提出。STEAM中的A(艺术)是指美术、语言、人文、形体艺术等含义。韩国学者金镇洙指出A狭义上是指美术、音乐等学科，广义上包括美术、5音乐、社会、语言等人文语言艺术。STEAM的构成框架如图2所示。图2.