◇魏晓玲(甘肃:嘉峪关市逸夫小学)
STEM 教育强调以学生为中心,倡导培养学生的跨学科知识、实践能力、创新精神和综合素养,是新一轮国际人才竞争的制高点。STEM 教育的核心目标是培养高素质创新型人才,这需要培养具备跨学科知识能力的教师和拥有STEM项目经验的校长。在STEM 教育推进过程中,一方面要有教师和校长这两个关键主体参与,形成协同发展机制,另一方面还需要有政策、财政等保障措施。
STEM 教育作为一种新型的,融合科学、技术、工程和数学等多学科于一体的创新型人才培养模式,强调培养具有扎实理论基础与实践能力的学生,是国家战略发展对科学技术与人才培养提出的新要求。STEM 教育已经成为国际高等教育发展的重要趋势。随着STEM 教育理念在全球范围内越来越受到重视,STEM 教育在各国政府及教育界成为热点议题,许多大学在教学课程、师资队伍及实验室建设等方面,均加强了对STEM 教育的研究,并出台相关政策支持STEM教育。2014年美国加州理工学院开设了由美国政府资助的国际第一个基于数学、工程和计算机科学的STEM 教育课程。
目前国内STEM 教育发展呈现明显的区域差异,STEM 教育改革进展相对缓慢,且多以高校教师和科研人员为主体。为节约教学研发成本,学校往往把STEM 教育的研究项目外包给教育机构,而这些教学机构所制定的教学内容都十分笼统,所选取的课程也不适合小学阶段的教学。有些只单纯地重视各科之间的融合,有些只重视信息编程,而不重视对STEM 教育理念的整合,无法将各类知识点相互融合,对实际问题加以处理。单调而乏味的教学内容不能充分调动学生的学习兴致。
优秀的教师人才队伍是国外小学STEM 教育进一步发展的主要推动力量,只有国内配备了更优质的教师队伍,才可以较好地推动我国STEM 教育的发展,从而促进学生全方面发展,提升其教学意义。笔者在逐步探究中看出,现阶段STEM 教育在发展过程中存在不足之处,大多数教师无法正确掌握STEM 教育的主要内涵以及教学核心内容,对STEM 教育缺乏正确的认知。
目前,国内高校教师数量在不断增加,但缺乏高素质跨学科的教师。在现有条件下,我国高校校长群体对STEM 教育的理解普遍不深、学校管理者对此重视不够、学校层面对此缺乏有效保障措施等。这都是制约我国院校间、高校内部开展STEM 教育改革的重要因素。
随着中国特色世界一流大学建设计划的实施,越来越多的大学参与到建设中,并对学生开展了大量的STEM 教育活动。但目前我国STEM 教育发展还存在一些问题。首先是师资力量不足问题;其次是经费不足问题;最后是政府、学校和社会各界对STEM 教育关注不够,缺乏长期持续的保障措施。为此,建议政府和相关部门出台政策解决STEM 教育中存在的问题,同时加强对学校和教师的财政支持力度,制定相关政策鼓励和引导社会力量参与支持学校开展STEM 创新教育活动,加大经费投入,保障教师、校长开展STEM 教学和研究活动等。就STEM教育而言,“家校合作”是指,促进学生发展的家庭和学校两大教育力量之间互相配合、互相支持、互相配合的教育互动。STEM 教育语境中的家长与学校,应各司其职,其中学校起主要作用,家庭起辅助作用。
培养科学素养,既要重视科学观念教育,更要重视科学技能、方法与精神教育。学校教育是专业的教育,是系统的、目的明确的科学知识。然而课堂学习时间较少,其知识多是与科学相关的理念与方法。家庭教育是学校教育拓展的一种方式,能将科学素养融于休息、娱乐、聊天、家务劳动之中,以丰富学生的科学兴趣与主动性。然而在家庭生活当中,落实科学教育是家长面对的棘手问题,也是学校不得不对家长进行救助的重要环节。科学课教师可以在学期开始时,根据实际教学内容,向家长提交协助建议书,包括作业清单、作业指导方式和实施建议。
学校与社会进行深度融合,可以为STEM教育活动的落实奠定基础。学校的教学资源相对有限,而STEM 教育可以将数学、工程等不同的内容有机地结合起来,但仅依靠学校很难充分发挥STEM 教育的价值。因此,学校可以及时与当地图书馆深入沟通,并与博物馆、美术馆合作。积极寻求知名企业的帮助,举办创新大赛,为学生提供专项资金和技术援助。
很多家长并非不愿带学生进行科学探究,而是因为自身科学知识储备有限、科学探究能力不强。学校与家长沟通时可表明合作态度,并定期对家长进行培训,促进家长科学素质和家庭素质的提高。
例如,学校可举办科学实验班,由家长利用业余时间锻炼实验技能、体验科学实验的神奇,还可举办科学知识讲座等,以实现培训的多样化和针对性。学校还可借助网络科学教育资源,供家长自行探究内容及基本要求;鼓励并支持科学教师通过网络微视频和语音方式进行科普教育,指导家长认识科学现象并理解其背后所隐藏的科学知识和原理,让家长感受到科学探究的神奇,提高对科学的热爱程度,促进科学素养的提高,继而促进小学生科学素养的发展。
跨学科融合的学习模式,需要众多的教学资源支撑。当前,线上与STEM 教育相关的教学书籍以及教学资源还不够丰富,尤其是与城市距离较远的农村地区,更是无法利用城市内部所存在的科技馆以及图书馆的优势。此类问题已逐渐成为STEM 教育在小学教育中进一步发展的严重阻碍。针对此种情况,学校需要自主进行资源的开发利用。无论哪一所学校,只要紧密结合STEM 教育要求,利用好身边的教学资源,促使其关注生活和学校范围内的事情,就能够自主开发出有利于学生健康成长的、富有顽强活力的STEM 教育资源。
例如,学校可以开展校园STEM 工程活动,在校园内摆放较为显眼的大白板,使学生能够通过浏览了解在学习过程中可能出现的安全隐患,同时汇总其所发现的问题,对全校师生发起挑战:怎样更好地解决此类工程问题?学生可以独自发起挑战,也可以通过小组合作,统一发起挑战。
STEM 教育环境下,学校应给予技术与物质支持,将教师设计任务单、安排培训课程、开设微信平台讲座的时间变为固定课时,从而调动STEM 环境下教师对家校合作的热情。另外,还应该充分利用社会资源,积极争取社会各方面的支持与配合。将学生科学素养培养置于社会大体系中,让全社会关心、支持并参与科学教育,使学生在科技馆、图书馆、博物馆、水族馆、少年宫、运动场、动物园和田间地头等场所中提升科学素养。
总而言之,STEM 教育观念与传统教学模式存在较大的差异,在进行小学教学模式改革时,需要及时转变传统的教学思维,改变教学观念,同时需要引进新型的STEM 教育理念。小学教师要主动探索STEM 教育理念的基本内涵,强化各个学科之间的有机融合,将STEM 教育理念合理融入家校协同发展中来,通过实践活动转变学生的思维模式,促使学生全面发展。