从科学教育走向STEM教育

从科学教育走向STEM教育（共8篇）

从科学教育走向STEM教育 篇1

这是

中国未来学校实验室独家策划的

第一届中国STEM教育发展大会系列报导 第9篇 注：全文长4000字，阅读时间约为8分钟

王志宏

西安高新国际学校校长

▲本文整理自王志宏在第一届中国教育发展大会上的主题报告，以下为口述实录： 王志宏：

四年之前，基于对科学教育的重视，我们学校从一年级开始便开设了小学科学课程。今年教育部明确要求从小学一年级开始要开设小学科学课程，从这个意义上来讲，我们比国家的政策预先开始了四年。基于对STEM教育的重视，三年之前，我在学校组织了一个专业的研究团队，对美国所倡导的STEM教育展开了比较系统和深入的研究。

近几年，在和美国教育者的同行交流过程当中，他们突出说的一句话是“STEM教育一定要从小学开始！”在美国，对小学开设STEAM教育的重视程度，远远高于中学。所以，我希望我们中国的STEM教育一定要从娃娃抓起，从小学开始。经过三年的基础性研究，从去年的九月份开始，我们学校在一至六年级将STEM课程纳入到了学校整体的课程体系当中。我将从四个方面介绍我们学校从开展科学教育到走上STEM教育，整个探索和实践的过程。1 体现课程价值的完整体系

我们在未来社会所面临的情境以及需要解决的问题，一定具有开放性、综合性和复杂性的特征。面临这样一种社会，我们单靠一方面或者一个学科的知识，实际上已经难以解决问题。所以，我们应用多角度、多维度、系统性的知识和能力使我们的学生形成综合性的素养。

这就要求我们一定要做好学科内整合以及学科之间的整合，将课程整合与技术融合，构建体现课程价值的完整体系。这个理念是我们学校课程改革的一项重要的内容。

结合对STEM这门课程性质的认识，我们学校STEM课程以小学科学为基准，以科学的核心概念为基点，以新型技术事物的体验和应用为基线，开展基于实践项目的学习。开展项目式学习的核心目的是形成以grit为首的教育理念，通过项目式的学习，使我们的孩子具备坚毅、激情、自制力、乐观态度、感恩精神、社交智力和好奇心。

基于STEM完整性、创新性和融合性的特点，我们将团队建设、课程建设、空间建设“三线建设”并行，形成了STEM课程特点，有四大方面：一个是全员参与；二是整合课程，包括小学科学、信息技术、综合实践和结构搭建、航模、机器人等等能够体现工程及技术这些维度的课程融合在一起，形成我们整合性的课程。三是体系完整，有必修课、选修课和竞赛课；四是大小课运用上采取的是小课单节，大课两节，这样课时的划分是基于每一个项目自身的要求，我们灵活的使用课程。

团队建设

我们学校的团队组成分成两个部分，核心成员是我们的科学老师，成员除科学老师之外的所有老师都深入、系统的了解STEM教育的一些理念。

从专业发展上来讲，我们要求核心成员自学和互学，自学是让老师精通自己的专业，互学就是跨学科学习。因为STEM课程对老师的专业素养和跨学科素养的要求非常高，所以必须要这样学习。同时要开展全学校共同式的教学和全科式的教学，让STEM的实践深入到每一个老师和每一个学生家庭当中。另外，组织成员外出学习和考察，积极的开展校内的一些研讨课。

我们学校STEM教师核心团队的成员，有14名专业的科学教师。这14个老师来自于物理、化学、生物、数学、工程管理，计算机科学、食品工程、人文科学等各个专业，我们组建的教学团队，实际上本身就是跨学科的，符合STEM教育对教师的综合性表现。

为了加强学校STEM教育的推进，2016年上半年，STEM国际论坛由我校承办举行。我们聘请了美国专家给学生上STEM课程，同时我们也聘请到美国波斯顿麻州大学教育领导主任、国际领导研究院的院长作报告，给我们系统的讲解了美国的STEM教育的一些经验和启示，同时我们也邀请到了波士顿艺术学校STEM实验室主任做汇报。

我们还承办了全国中小学生STEM教育研讨会，并被授予了“全国中小学STEM教育示范基地”的称号。此外我们还邀请国内外专家做“科技与创新教育”的主题报告、“STEM教育与中小学改革教育”等主题报告。

开展STEM课程以后，学生都制作了自己的科技作品。另外，我们把我们教师团队的核心成员派遣到全国各地组织进行学习，前往世界机器人大赛学习等等。

课程建设

我们学校STEM课程采取的三级设置对学生进行分级培养，有必修课、选修课和竞赛课。必修课整合了小学科学课、信息技术课、综合实践课，融合了工程技术类的课程。选修课按照四个模块，开设了八门课程，四个模块是航模、机器人、创业设计、绿色奥秘；八门课程是绿色创意、robot、伟大的建筑师、scratch魔法、智能乐园、航模F3、创意设计、航模F1，还有竞赛课、机器人等等。我们还开了展STEM研讨课，比如《放飞的风筝》、《探秘太阳系》、《弹球游戏》、《细胞模型》、《揭开庞贝古城消失的面纱》等。

我们采取“请进来”的方式，把一些国内外知名的专家、教授、请到学校来，一是这些教授给我们带来了前沿的科技知识，二是教授们给我们学生传递严谨、求实的科学态度和精神。

我们邀请到中国科学院、科普宣讲团的专家徐邦年教授走进我校，带来“飞向蓝天”的科普讲座；邀请荷兰埃因霍温理工大学创客团队，带着他们的纯电动摩托车，为我们展示创新驱动和快速充电的尖端科技。还有西安市科学协会工作人员走进学校，开展“关注天宫二号发射”体验航模乐趣进校园的活动。

我们还开展了科技、实践活动，组织我们的孩子“走出去”。科技社团一行170多名学生组成高校科学云，到陕西示范大学，走进他们学校各实验室和博物馆，让孩子近距离接触最尖端的科研现场和科研成果。组织学生到西北濒危药材资源开发，国家工程实验室去探究学习，到西北国土资源研究中心的风洞实验室去参观和学习，到气象站参观学习等。

另外，我们也从我们四千多个学生家庭当中把在各自专业领域、已经取得过相当成绩和有一定造诣的学者请进到我们的学校，开展家长课堂周。有的家长给孩子们上火山喷发的课，“创意乐高”等课程。空间建设

我们学校的空间建设分成了两个大块，第一大块就是功能部室区区域，总共11间教室，作为STEM实验教室，有4间微机教室、2间科学实验室、两间科学仪器室，1间科学实验准备室，1间劳技教室，1间科技活动教室。

第二大块是STEM课程实验中心区，包括功能教室区、公共阅读区，学生展示区、专业加工区、创意互动区、教师活动区等等。基于我们对科学教育的重视，对STEM教育的重视，仅功能室以及STEM教室我们拿出两千多亩为孩子们从事STEM活动提供空间。

STEM实验室 2 发展学生思维的科学途径 我们认为，对学生的教育一定要从基础思维能力的培养和综合思维能力的培养两方面进行结合。

思维在对学生整体教育中占重要地位，发展学生的思维主要从两个方面的结合进行考虑的。学生的基础思维能力包括观察能力、联想能力、想象能力、空间认知、类比推理等；综合思维能力包括问题提出、问题解决、创意设计、科学探究等。

例如，《结构搭建——认识齿轮》课，通过让孩子组装机器人，让孩子们观察齿轮的内部构造，来固定齿轮，最后使齿轮啮合，让孩子体验整个知识形成的过程，让孩子动手、动脑，自己解决问题。

在智能乐园里，通过让学生结构搭建、路线规划、电脑编程、反复调试，最终将发散性思维和集中思维进行优化。发散思维可以让我们的孩子产生更多的想法，集中思维可以让我们的孩子在众多的想法当中选择最优的一种方法来执行，优化孩子的整体思维。3 践行课程标准的基本理念

小学科学课程标准中提到，小学科学是基础性的课程，也是实践性课程以及综合性的课程，核心目的让学生通过动手、动脑培养孩子的实际动手能力和创新能力以及批判性的思维。从科学课程到STEM课程，我们进行了整合，如下图所示：

比如STEM课程《导体与绝缘体》，S为电路基本知识，T为运用规律解决故障，E为电路连接的设计与搭建，M为感知电压与电流的比例关系。通过电子模拟设备项目式学习，让学生检测电路、验证排除、接通电路、安全用电，其核心是让学生去发现问题，然后讨论合作去探究问题，最后一直到让学生自主的来解决问题。

《养蚕和植物的繁殖扦插》课程，通过观察、对比、记录和研究，让学生深刻的认识，形成自己的完整的一个知识体系。在绿色创意中，让孩子制作种子画、叶脉画、植物标本，将主动参与、动手动脑与证据结合。

种子画

STEM教育实际上是以项目为主线，教师为引领，学生为主体的一种自主学习和探究的一种形式。我们的基本流程是，老师发布STEM项目，研究课题，最后由学生合作来完成，根据已有知识、技能与自我创意，利用工具材料，最终建构知识、解决问题。4 培养核心素养的重要载体 核心素养是我们课程改革的风向标，每一门课程都担负着核心素养某一个方面的构成，比如数学课和科学课，担负的核心素养的要素是批判性思维和创造性思维，要让孩子明白知识从哪里来，知识到哪里去，建立回归生活的学习方式。

但知识技能不等于核心素养，已有的知识技能要在真实或虚拟的情境中，进行知识迁移、来解决新的问题，在这个过程中，学生再一次深化认识已有知识技能，自主建构知识体系的过程，这个过程实现所谓的核心素养。

从科学教育走向STEM教育 篇2

一、美国STEM领域的现状

在小布什时代,美国已将培养具有STEM素养的人才作为其在知识经济时代的教育目标之一。自奥巴马正式入主白宫后,联邦政府在STEM领域的教育改革不断深入。奥巴马曾在2011 年的美国国情咨文中明确表示:“如果我们希望美国能在未来立于不败之地,如果我们希望创新能够为美国创造更多的工作机会,那我们就必须在教育领域取得胜利。”STEM从业人员通过创造新知识、新公司、新行业推动着整个国家创新力和竞争力。

1. STEM从业人员逐步增长

过去10 年,美国STEM领域的职位增长率为7.9%,是其他领域(2.6%)的3 倍,这一增长趋势仍将继续下去。2010 年,美国共有760 万STEM从业人员,占据全社会劳动力的1/18。其中,计算机和数学领域的从业人员占所有STEM劳动力的近一半,工程学领域的劳动力占32%,物理和生命科学领域占13%,管理人员占9%。[3]

与STEM战略地位一致的是,STEM领域的从业人员不仅平均工资比其他领域的从业人员要高(见下表),而且失业率也较低。因此,对于美国政府而言,鼓励更多学生接受STEM教育不仅有利于国家的经济发展,同时也有助于提高公民自己的收入。

资料来源:U.S.Department of Commence.The Competitiveness and Innovative Capacity of the United States[R/OL].http://www.commerce.gov/sites/default/files/documents/2012/january/competes_010511_0.pdf,January 2012,70.

2. STEM毕业生的实际培养与经济发展需求不符

在美国,目前教育领域所培养的STEM毕业生与劳动力市场的实际需求存在出入。劳动力市场上所提供的STEM工作岗位约470 万个,而STEM毕业生近920 万人,其中只有330 万STEM毕业生进入了STEM领域工作。也就是说,所有STEM从业人员中有近140 万人不是STEM毕业生。与此同时,近2/3 的STEM毕业生只能进入医疗、教育、社会科学及管理等非STEM领域工作。[4]尽管如此,拥有STEM学位对于美国人而言还是非常有价值的,因为即使在非STEM领域,拥有STEM学位的全职从业人员的时薪还是要比拥有其他学位的毕业生高出11%。[5]目前,在美国STEM领域中,超过2/3 的从业人员至少拥有学士学位。然而,美国劳动力市场对STEM从业人员数量和质量的需求仍在持续增长中。报告明确指出:“相较于其他国家,美国正在逐渐丧失其在教育,尤其是在培养学生的STEM技能方面的绝对优势。”[6]

3.顶尖美国大学的STEM毕业生较少

美国顶尖大学一直都统领着全球大学排行榜。2011~2012 学年的泰晤士报世界大学排行榜中,世界前25 名的大学有18 所是美国大学,世界前50 名的大学中有30 所是美国大学。尽管近年来美国的吸引力有所减弱,但其目前仍是全世界吸引留学生最多的国家。[7]2010~2011 学年间,近40%的国际学生学习的专业是STEM领域。其中,18.7%的国际学生选择工程学,8.9%的国际学生选择数学和计算机科学,8.8%的国际学生选择物理和生命科学。而经济管理专业成为最热门的专门学科,修习人数占到21.5%。[8]

尽管美国的高等教育在世界范围内表现突出,但与其他发达国家相比,美国大学的STEM毕业生相对较少。2009 年OECD的统计数据显示,该年美国仅12.8%的本科毕业生获得STEM学士学位。这一结果几乎使美国在OECD的STEM毕业生比例统计表中垫底。韩国、德国、加拿大及英国分别以26.3%、24.5%、19.2%、18.1%的STEM本科毕业生比例分列OECD国家的前四位。[9]大部分美国学生不愿进入STEM领域,即使他们中有些人曾经选择STEM课程,但也有大部分人不会继续下去。例如,在美国,能在高中数学测试中取得优异成绩的学生里有3/4 的人不愿选择STEM作为大学专业。而选择STEM专业的学生只有50%能顺利获得STEM学位。

4.性别及种族差异显著

尽管STEM领域的工作与其他领域的工作相比有很大的优势,如STEM领域女性所得工资比非STEM领域女性高33%,但无论是STEM教育还是STEM工作中都存在显著的性别差异。就STEM教育而言,虽然各专业情况有所不同,但总体情形是女性获得STEM学士学位的比例低于男性,尤其是在工程学领域。但在生物学领域,女性获得学位的人数超过男性。就STEM行业而言,过去10 年中,女性在STEM行业中的比例低于25%,她们大多数的去向是从事STEM教育或健康保健等工作。然而一旦进入STEM工作领域,男性与女性的工资差别却小于非STEM工作领域。[10]

此外,少数族裔也是STEM领域中的弱势群体,但亚裔人群例外。在美国,近15%的亚裔人群在STEM领域工作。亚裔比其他族裔更容易完成大学STEM教育。据统计,42%的亚裔学生能够顺利获得STEM学位,而其他族裔学生在STEM专业中的毕业率则是17~22%。半数亚裔学生在获得STEM学位后顺利进入STEM工作领域,而西班牙裔、印第安人、黑人等少数族裔学生在获得STEM学位后仅30%能顺利进入STEM工作领域。有趣的是,所有少数族裔在获得STEM工作后的薪资都比美国白人高10%左右。[11]

二、美国STEM领域现状不佳的原因

美国政府在《美国竞争力和创新力》报告中指出,尽管美国STEM领域状况的提升需要多部门的合作,但STEM教育却肩负着极为重要的责任,其也成为联邦政府力图改善STEM领域现状的突破口。在联邦政府眼中,目前美国STEM教育现状并不理想,原因主要集中在以下两个方面。

1.昂贵的大学教育成本

高等教育对于提高劳动者的生产力和收入发挥着重要的作用,尤其是对STEM领域的从业人员而言。然而,2009 年美国高中毕业生的大学入学率仅为70%,低于挪威、新西兰等国。[12]高昂的大学费用是阻碍大学入学率提高的原因之一。无论是两年制社区学院还是四年制大学,学费增长速度都要高于物价和居民收入的增长速度。过去10 年间,美国两年制社区学院的学杂费增长速度为71%,而公立大学的费用增长速度比它的两倍还要快。与此同时,美国的物价增长速度为27%,中等家庭收入的增长速度为18%。[13]此外,大学的食宿费也大幅增长。2000~2010 年间,大学的宿舍费上涨了80%,膳食费增长了55%。全球金融危机使许多美国家庭的经济状况变得十分窘迫,居民家庭收入的增长速度不及大学费用的增长,大大地阻碍了大学入学率的提升。大学入学率整体状况堪忧必然会影响STEM领域的入学率。

2.基础教育阶段学术准备不足

学生在K-12 阶段的STEM教育准备不充分是另一个阻碍学生进入STEM领域的原因。美国在基础教育阶段的STEM教育效果并不理想,OECD组织的国际学生评估项目(Program for In-ternational Student Assessment,PISA)结果显示,美国学生在2003 年、2006 年和2009 年的三次测评中的数学成绩均低于OECD国家的平均水平。在科学测评中,2003 年、2006 年美国学生的成绩均低于OECD的平均成绩,2009 年时略高于平均成绩。[14]除了在PISA项目上的糟糕表现之外,全美教育进展评估委员会(National Assessment for Ed-ucational Progress)的研究报告也同样证实了美国学生在STEM领域的不足。研究发现,尽管过去30年间,美国学生的数学成绩取得了一定的进步,但2009 年时学生的表现依旧不容乐观。就12 年级学生的各科成绩而言,只有26%的人数学成绩达到“熟练”(proficient)或以上,21%的人科学成绩达到“熟练”(proficient)或以上,而38%的学生的阅读成绩达到了这一标准。[15]由此可见,尽管美国K-12 阶段各学科领域都需要继续加强,但STEM学科无疑成为政府眼中的重中之重。

三、美国联邦政府的应对措施

奥巴马政府在教育领域推出一系列改革举措,加大教育经费的投入,以期改善大学的财政状况,并提升教育投入的质量,为美国培养更多的创新人才。这也是未来一段时间内美国STEM教育的发展趋势。

1.加大大学教育经费的投入

美国联邦政府1972 年启动的佩尔助学金项目是目前美国联邦政府资助大学生的最重要途径,同时也是公立高等学校接受的数目最大的单项资助。奥巴马政府通过提高佩尔助学金的最高金额和接受资助的总人数两种方式来加大对大学和学生的经费投入。就经费总额而言,2008 年,总投入额为180 亿美元,2011 年增长至300 亿美元。就个人金额而言,2008 年,佩尔助学金的最高金额为4,731 美元,2010 年时其已被提升至5,550 美元,2014 年将被提升至5,635 美元。[16]2009~2010学年超过800 万名大学生接受了佩尔助学金的资助,平均资助金额为3,706 美元;相较于奥巴马上任前2007~2008 学年的550 万名受资助学生,2,648美元的平均资助金额有了较大的提升。[17]据统计,2011~2012 学年的大学实际费用(学杂费减去各种形式的财政补助后的学生实际缴纳费用)与2007~2008 学年相比,美国公立四年制院校只增长了60 美元,而公立两年制学院及私立学校的实际费用却减少了。[18]

除了直接投入教育经费外,联邦政府还会通过税收减免、降低学生偿贷比例等间接方式资助教育领域。例如,2009 年出台的《美国复苏与再投资法案》(American Recovery and Reinvestment Act)提出在“希望奖学金”税收减免制度(Hope Scholar-ship Credit)的基础上建立“机会税收”减免制度(American Opportunity Tax Credit)。机会税收减免制度规定,美国家庭每年最多可减免2,500 美元用作大学学费和其他相关开销,且税收减免政策的实施范围从原来的本科教育前两年延展至四年。此外,机会税收减免制度还提升了适用人群的家庭年收入标准,使更多中等收入家庭也能享受这一税收减免。

《学生援助与财务责任法案》则将还款额度从之前的可自由支配收入总数的15%降至10%,并宣布连续20 年还款的贷款者可以免还剩余款项。对于从事公共服务工作的贷款者而言,只需连续还款10 年即可免还剩余款项。[19]

2.出台专项计划解决STEM本身存在的问题

在意识到STEM存在的种种问题后,美国政府陆续出台了多项专项计划。例如,“为了创新而教”项目(Educate to Innovate)建立了五大公立和私立部门的合作伙伴关系,充分利用媒体、互动游戏、实践学习(hands-on learning)、社区志愿者的力量,扩大STEM教育的影响人群,尤其关注弱势群体参与STEM的学习机会。为了培养更多的合格教师,提升STEM大学生的毕业率,美国国家科学基金会(National Science Foundation,NSF)发起了以科研成果为基础的推广性示范改革(Widening Implementation and Demonstration of Ev-idence based Reforms),旨在通过资助相关科研项目来提升重点高校的STEM本科教学质量。目前联邦13 个政府机构在252 个特殊项目中投入了35 亿美元的资助。其中,有10 亿美元是用于STEM人才的培训,包括美国国家卫生研究院(NationalInstitutes of Health)对下一代生物医学研究者的培训项目、美国农业部设立的农学家培训项目等。此外,为了改善女性、少数族裔等弱势群体在STEM领域中的受教育和就业机会,赋予不同性别的科研人员灵活安排研究工作的权利,NSF还启动了“职业—生活平衡计划”(NSF Career-Life BalanceInitiative)。该计划长达10 年,允许女性研究者因照顾新生儿、领养儿童或履行其他家庭责任等原因而延长或暂停受资助的项目研究时间,最多可申请延长1 年。

3.支持社区学院为工人和企业提供援助

为了使STEM教育培养出的人才符合就业市场的真正需求,美国政府积极出台政策鼓励学校与企业加强沟通,提高人才培养的效率。如2010年《医保与教育协调法》(Health Care and EducationReconciliation Act)提出,要投入20 亿美元帮助有条件的社区学院提升STEM教育和培训的能力,并帮助公民个人提升STEM知识储备和工作技能,鼓励社区学院与相关社区机构、雇主建立合作关系,为学生毕业后直接获得相关工作建立渠道,或根据相关企业的具体要求有针对性地建立专项培训项目。此外,同年的《为了美国的未来———劳动技能行动计划》(Skills for America’s Future Ini-tiative)是另一项促进教育部门与商业部门之间进行合作的行动计划。该计划主要强调以商业部门的需求为导向来培养未来美国的劳动力。

4.鼓励各州政府在基础教育阶段进行STEM改革

2009 年,奥巴马政府通过《经济与复苏法案》正式建立“力争上游基金”(Race to the Top),旨在利用这项竞争性经费来鼓励美国各州和地方积极进行教育改革,提升学生成绩,缩短学生之间的差距,提高高中毕业率和大学入学率。作为“力争上游基金”的一部分,美国联邦教育部已投入40 亿美元作为11 个州和哥伦比亚地区的竞争性经费,影响范围涉及2.5 万所学校的1,360 万名学生和9.8 万名教师。[20]2011 年,美国联邦政府又追加7亿美元的竞争性经费,其中2 亿美元用于追加各州已经展开的教育改革中最有意义的部分,其余5 亿美元用于鼓励新的学前教育改革计划。

5.增加STEM教育的基础设施投入

电脑、无线网络等是支持当今信息化教学的重要设施。尽管美国已经逐渐从金融危机的影响中恢复过来,但各州的教育经费目前比较紧张。自2009 年5 月至2011 年11 月,美国的地方性学校一共裁员23.5 万人。与此同时,全美超过10 万所公立学校的教育经费也被削减,其中包括用于维修学校基础设施的经费被延迟。[21]然而,每年大部分教育经费被用于校舍维修和空调费用,也就是说,日益增大的班级规模和陈旧的校舍严重影响了美国学校购置信息技术的支持设备,从而影响STEM教育的质量。因此,美国政府希望为公立学校募集更多的教育经费,优先解决农村地区、印第安教育区及社区学院的需求。

四、思考

美国是一个十分注重创新的国家。《美国竞争力与创新力》报告的发布有许多值得思考的地方。首先,美国联邦政府积极推动STEM教育改革。在美国,教育一直是州及地方政府的管辖范围,联邦政府一般以经费资助、教育立法等方式参与教育事业。近年来,尤其是金融危机以来,联邦政府逐步加大了对教育,尤其是STEM教育的干预力度,如提升资助额度,出台专项计划等,将其作为国家的战略发展目标之一。其次,STEM教育应与社会需求紧密联系。STEM主要是应用型学科,强调对经济的服务和推动作用。因此,STEM并非仅是教育内部事务,及时与企业沟通,建立合作关系,联合培养真正急需的人才。再次,关注STEM中女性、少数族裔等弱势群体的利益。STEM的学科属性使其成为男性占主导地位的学科,联邦政府即出台专项计划保障女性权益。此外,鉴于目前美国STEM领域少数族裔的优异表现,报告建议放宽移民政策,吸纳更多其他国家的优质人才。最后,自我反省的危机意识。美国拥有高技能的劳动力、世界顶尖的公司及世界一流的高等教育系统。1980 年以来,占世界人口5%的美国贡献了世界经济的20~25%。40%的诺贝尔奖获得者都是美国公民。[22]尽管近年来美国国内面临着就业岗位减少、人均收入降低等问题,但其综合国力依旧强大。然而,《美国竞争力与创新力》却屡次提到当今美国在全球创新竞争中正逐渐失去其优势地位,其在20 世纪无可争议的经济与创新地位已经岌岌可危。这种居安思危的自我反省意识正是一个国家不断进步的原动力之一,也值得我们借鉴。

摘要：创新力是目前世界各国着力发展的重要内容之一。教育,尤其是STEM教育是推动创新力的重要途径。美国非常重视STEM领域内的教育和就业问题。《美国竞争力与创新力》报告指出,美国STEM教育现阶段状况不佳主要是受到昂贵的大学教育成本、贫乏的学术准备、人口因素、缺乏本土核心工作人员等方面的影响。为此,美国政府决定采用加大高等教育经费投入、鼓励学校与社会加强联系等方式来改善现状。

从科学教育走向STEM教育 篇3

20世纪70年代，以科学（Science）、技术（Technology）和社会（Society）为核心的STS教育模式作为一种新的教育思维模式和价值观逐渐兴起，强调科学、技术和社会之间的关系，注重培养学生的科学素养，但忽视了环境教育。STSE教育模式是在STS教育模式的基础上增加了环境教育（Environment），使科学、技术、社会和环境之间协调发展，其中还包括人文价值的教育，让学生能够树立正确的科学发展观，是促进社会可持续发展的重要途径和方法。STEM教育是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的教育，通过复杂的学习环境来培养学生解决问题的能力。本文译自美国中学生物核心教材“Biology Lab Manual B”（2010年由Pearson Education公司出版）中“观察微生物的分解作用”的实验，并与我国人教版“土壤微生物的分解作用”的实验进行比较。

一、实验译文呈现

1. 引言

许多人开始将垃圾埋入自家花园。你可能认为这种做法会危及健康、产生异味和破坏花园环境。但是，如果能够处理得当，这种做法将是安全、没有异味和有利于植物生长的。这一切都归功于有益菌（这需要一些动物的辅助，如蠕虫），垃圾被分解后变成深色且富含营养的物质，称为堆肥。该调查中，你将探索堆肥的形成过程。

2. 问题

垃圾如何变成堆肥？

3. 实验前思考

阅读整个研究步骤，和搭档一起回答下列问题。

（1）为什么你会认为分解细菌需要空气才能分解瓶中的物质？

（2）除了空气，制作堆肥的细菌还需要什么？

（3）为什么你能推测产生异味的细菌的死亡是因为氧气？

（4）如果瓶子里物质的温度升高，你要告诉老师吗？为什么？

（5）你认为瓶内物质的高度会随着时间的改变而改变吗？说明你的理由。

4. 实验材料（每组）

2L干净的塑料瓶、草屑、橡皮筋、小钉或图钉、杂草和树叶、塑料叉子、剪刀、生的蔬菜和果屑、泡沫托盘、表层土、150 mL烧杯、玻璃笔、纸、纱布。

5. 安全事项

实验过程中，穿实验服和带护目镜。使用剪刀时，避免割伤自己和他人。小心不要打碎玻璃容器。戴一次性塑料手套，实验时与植物材料、土壤或堆肥接触后，用肥皂洗手。注意实验过程中所有的安全警告标志，回顾每种安全标志的含义。

6. 实验步骤

（1）仔细的在塑料瓶上打孔，用剪刀剪掉塑料瓶的上端。如图1所示。注意：小心操作。不断打洞，获得更多的洞。

（2）在塑料瓶侧面垂直处瓶壁较薄的地方打孔。用剪刀沿该孔小心的剪断瓶子顶部，如图2所示。注意：小心使用锋利的工具。

（3）在瓶身写上组员姓名和日期。然后将瓶子放在泡沫盘子上。

（4）向瓶中放入1/3体积的草屑。加入100 mL的土壤和20 mL水。瓶中的材料润而不湿。如果瓶中的材料还是很干，可以再加一些水。注意：处理植物时带一次性塑料手套。小心不要打破玻璃仪器。

（5）用剪刀将纸片、树叶、草、蔬菜和果屑等剪小，不超过1cm。将剪碎的材料放入瓶中到1/2体积处。

（6）用塑料叉搅拌瓶中的材料。如果有一些材料掉在泡沫托盘上，拿起瓶子，将泡沫托盘中的材料倒入瓶中，然后将泡沫托盘放回瓶底。

（7）在瓶壁外侧做标记，标出瓶内材料的高度。用纱布封住瓶口，用橡皮筋固定纱布。将塑料瓶放在温暖的地方。注意：离开实验室前，将双手清洗干净。

（8）两周后，观察瓶中的材料。触摸并感受塑料瓶的温度是否变热或者变冷。注意：如果塑料瓶摸着很热，立即告诉老师。

（9）实验观察时，如果材料比较干，加一些水。每周用叉子搅拌实验材料，同时在塑料瓶外壁标记材料的高度，并记录。每次观察后，用新纱布封住瓶口。注意：如果实验材料产生像臭鸡蛋或醋一样的异味，每次观察后搅拌实验材料。

7. 分析和总结

（1）观察：实验过程中，材料是如何变化的？

（2）观察：实验过程中，瓶中材料的高度是如何变化的？

（3）观察：瓶中材料完全分解需要多长时间？

（4）观察：你的“成品”堆肥是什么样的？

（5）推断：瓶中的材料是如何改变的？

（6）推断：一些分解菌需要氧气（占你呼吸的空气的21%）。另一些分解菌不需要氧气，氧气对其无害。其它一些微生物产生缓慢或被氧气杀死。你能推断分解菌和堆肥有什么样的关系？

（7）推断：如果用于制作堆肥的材料没有定期搅拌，可能会产生异味。解释为什么会出现这种情况。

（8）预测：如果塑料瓶和实验材料经过消毒，请预测实验结果如何，和你的实验结果一样吗？

8. 实验拓展

设计实验证明光照、水分、温度和空气等因素对堆肥形成的影响。

二、实验对比及评价

1. 实验设计思路

该实验强调学生对生活事件的观察，通过探究活动，培养学生的基本技能，能够更加深刻地理解科学的本质，注重培训学生探究科学的方法、科学态度和培养创新的精神。

2. 人教版教材相关内容呈现

人教版《生物必修3·稳态与环境》第5章“生态系统及其稳定性”中安排了实验“土壤微生物的分解作用”。实验以土壤中存在细菌等微生物为背景，通过研究落叶在不同环境中的分解时间，反映土壤微生的分解能力。实验以问题导入，让学生根据已有的知识和经验做出假设，并且设计实验方案。教科书为学生提供了两个参考案例，从不同角度证明了土壤微生物具有分解作用。

3. 中西合璧，扬长避短

让课堂从教学走向教育课堂教学 篇4

5月20日，对于山东省泰安市泰山区省庄二中来说是一个不平凡的日子，省教育厅副厅长张志勇亲身带领全省各地的教育精英来到泰安市省庄镇第二中学召开创新教育课堂教学观摩现场会，省庄二中作为主会场非常荣幸地向省厅领导和教育界的诸位精英汇报了省庄二中的“精彩主持”。

省庄二中的“精彩主持”其典型特色是学生主持替代了长期以来教师在课堂上的位置，从形式上突出了“主持”的作用。学生主持人自己掌控了课堂的时间、空间;掌控学习的进程;掌控班内每一个主体表达、展示的顺序和学习秩序。让学生自己来驾驭课堂，让课堂真正回归到学生的手中，学生真正成为了课堂学习的主人。在这样的课堂情景和学习氛围下，学生的自主意识被最大限度地唤醒了、激活了，实现了由“讲堂”到“学堂”的质的飞跃和兑变。同时也张扬了他们的个性，有了个性，就有了课堂的生机和活力;有了个性，就有了创造性;有了个性也才有了生命的质量。

省庄二中的“精彩主持”的课堂教学，是宽松、自由的，充满了鼓励和赞扬，和传统教育的死板、压抑相比，这里显然是更为轻松、快乐。学校的课程十分的轻松，每天的家庭作业很少，基本上是一些预习的作业，或是制作一些标本，阅读一些课外书，搜集课堂上用的相关资料，或者是参加一些社会实践。学生在阅读中思考，在辩论中思考，从而获得启示，将独立思考变成了一种能力，培养了学生独立思考问题的能力。在课堂上，学生主持人和学生之间的沟通是畅通的，同学之间学习的交流是直接的。课堂上主持人和老师能够重视学生发表的意见，甚至鼓励学生去反驳其他同学和老师。教育是活的，课堂上不是让学生去把握书本上的静态的知识，而是通过主持人和学生的相互的配合，充分地理解、思考、有所创新，来增进对知识的理解，进而产生智慧。这有利于启发学生的创造力，充分发挥学生的潜能。在这里自由、公正、民主、平等、合作，学习是学生自己的事，学习不再是沉重的负担，学生学习的兴趣增强了，学生学会了学习，学会了学习的方法，积累了学习的经验。在这种课堂上，很多孩子能够插上想象的翅膀，把学习变成一种自由自在的翱翔。陶行知先生说：“教是为了不教。”就是说要注重发挥学生的潜能，激发学生的学习兴趣，为学生创造自由的环境，培养学生创新的思维，教会学生如何学习，不仅学会书本的知识，特别要学会书本以外的知识。学生不仅要学到知识，还要学会动手，学会动脑，学会做事，学会思考，学会生存，学会做人。

目前我们省庄二中创新的“精彩主持”，就教会了学生学习，教给了学生学习的经验和方法。学生学会了学习，不再向以前那样，老师在讲台上讲，学生在下面听，过去学生是被动地学习，现在把学习的主动权交给了学生，真正实现了“把课堂还给学生，把时间还给学生，把健康还给学生”，让学生自己学会学习，因为学习是学生自己的事，任何人也代替不了。学生学习的兴趣提高了，课堂上学生成为主角，教师成为了问题的引导者、探究的参与者、反馈信息的搜集者、课堂创新的.研究者。也就是张志勇副厅长所说的教师的作用是“点拨、引导、纠偏、补漏、评价”。

在班级管理中学生自己管理自己，学生的主人翁地位得到了真正的落实。我在日常的教学管理中，把本来由老师负责的一些工作，放心地交给学生去做，首先是信任他们，他们的地位得到了尊重，做事就做得非常认真，也很负责任，结果做的也非常好。如此的话，一方面学生自己得到了锻炼，另一方面也减轻了我的负担，我就可以省出更多的时间去处理其他更重要的工作，真是两全其美，何乐而不为呢!

下面我分享一下我所指导的语文科目的“精彩主持”：

“精彩主持”的课堂模式，让学生做好课前预习非常重要。我先引导主持人从这几方面开始：一、先阅读课文，分析一下这篇文章属哪种文体、把握其主题思想。在阅读过程中，运用读、划、查、注、思的方法初步感知课文。二、语文科目独特于其他科目，她是我们的母语，人人虽都会说，但真正地去掌握却是不容易，我们探究学习要符合语文课程的独特个性、基本规律，仔细地去品味语言的内涵，分析课文的思想感情和写作上的特色。三、把预习中自己感悟深的句子和段落列出来，拿到课堂上与老师和同学们分享，主持人和老师适时地给予他们以评价和激励，调动同学们共同参与课堂的积极性，同时也唤起他们自我表现的热情，在不知不觉中锻炼了胆量，为将来随时展示自己奠定了基础。四、引导他们学习要有明确的目标，讨论的问题要有价值。上课时我总是不动声色地站在一边，像学生一样用心观察、用耳倾听，“该出手时再出手”。当主持人被“绊”了一下时，我就前去扶住他;当主讲人“跌倒”时我，我就鼓励他勇敢地站起来;当学习陷入困境时，我便为他们指点迷津;当学生最需要我的时侯，我会及时伸出温暖的双手。五、保证每个学生参与，充分发挥学习小组的作用,让他们认识到自己的地位，建立主人翁的意识，充分认识自己有发言和倾听的权利和义务。

阅读在学生的学习过程中是非常重要的，为让同学们扩大阅读量，并学会阅读的方法，在阅读中有所感悟，就以本年级的阅读读本为主，确定篇目，首先是让同学们进行初读，对整体有所了解，或者选取几个重点语段进行研讨，然后出几道思考题，让同学们去思考，小组讨论，并且由小组同学上台展示。其次我还要求同学们利用课外时间多读些课外书籍，像：读者、青年文摘、格言、萌芽……

每节课有两名同学来主持，其作用是维护课堂秩序、掌控课堂顺序、引领课堂学习流程，自己选择搭档，提前准备。在上课前提前和老师进行沟通，按照语文的教学流程进行备课，准备主持的内容和程序。请相信在我们省庄二中内任何学生在任何科目中都能够主持，不管他的性格是内向还是外向，不论他学习优秀与否。教师都给予每一名学生成功主持的机会。

在教学中由于把各项工作合理地分配到位，每人负责的工作不是太多，负担不是太大，同学们做的都很认真，阅读、作文、练习都分配给同学去主持，主持的同学一般是一周只有一节课，所以同学们做起来就很容易，老师也觉得很轻松。学生在做好自己分配到的工作的同时得到了能力上的锻炼，增强了自信心，学生的主人翁意识得到了充分体现。学习是学生自己的事，学生自己掌握自己的学习，不只学到了知识，还学会了如何来管理学生，提高了组织协调能力。

“精彩主持”在一定程度上把学生培养成了“老师”，把老师培训成了“专家”。学生具有了老师的一些特质，担当了老师的部分角色，促进了学生的成长;这显然是一种事关学生可持续发展的指导，具有更为深远的教育意义。老师有了充足的时间着眼于整个单元、整个学期、整个学年乃至整个初中阶段，面向学生长远的自主学习习惯的养成和自主学习能力的培养，对学生进行宏观的、更具纵深和前瞻的、大跨度的指导,从根本上更加接近了“教师主导作用”的本来意义。作为我们老师不但要传授给学生知识，更重要的是教给他们如何去做人，培养他们拥有独立自主的人格、健全的人格，关注他们的成长，让学生学到认真和责任，做一个对社会有价值的人!

从科学教育走向STEM教育 篇5

两者缘起不同，但都需要社会的共同参与

STEM 教育最早来自于美国国家科学委员会的报告，后来出现在美国大学以及 K－12的报告和文件中。相比于 STEM 教育的起源，创客教育则不同。创客一词由来已久，创客群体也非常庞大。只不过近年来随着开源硬件、三维打印机、互联网等技术的成熟，创客门槛的大幅降低，创客运动才在社会范围得到长足发展。而后，创客运动受到教育工作者的关注，希望借此培养更多具备创客意识的学生，提升将想法变成现实的能力。因此，创客教育先由社会文化引起，后来引介到教育体系并受到重视。

但两者在实践中都需要社会的共同参与。创客教育不仅仅是让学校拥有创客空间，更是通过它激发学生的创客意识，鼓励学生创建自己的家庭创客空间。这些创客空间可以与社区创客空间、创业孵化中心等通过网络空间进行联动，形成整个创客教育的有序链条与创客文化的良好生态。

STEM 教育强调跨学科，创客教育则强调创造

STEM 教育强调跨学科，强调不同学科的整合。创客教育的核心是创造，它会涉及不同的学科知识，但其本身不强调学科。也正因为传统教育过程中出现了分科教育的弊端，学科阻隔不利于探索真实情境的问题，才出现了 STEM。因此，跨学科是 STEM教学的核心要义。

创客教育过程往往需要运用不同学科的知识，而且好的创客作品背后也一定有跨学科知识的支撑。例如，设计一个远程控制门锁，就需要用到简单的科学、数学、技术和工程学知识。如果这个控制装置要美观大方，可能还要用到工艺美术相关的知识。因此，跨学科对创客教育来说是根据需要的选择，而产品的创造性才是它的核心。

两者都强调真实情境问题，但创客教育问题主要来自学生 STEM 教育和创客教育都倾向于指向真实情境问题的解决。大多数情况下，STEM 教育的问题多来自教师的设定和引导，即便学生提出自己的问题，也常在共同讨论的专题内。STEM 教学过程往往会提供综合的复杂情境问题，由学生运用多学科知识开展不同侧面的学习。但创客教育中的问题更倾向于是学生自己提出的。创客教育是帮助学生将想法变成现实，而非让所有学生探索相同的问题。

创客教育强调真实作品的产出，而 STEM关注动手实验 创客教育强调学生要设计和制作自己的作品或产品。在这一过程中，学生们可以借助开源硬件的多种模块功能进行组装和改造，也可以借助三维打印机制造自己需要的零部件或特殊外形，还可以借助互联网与其他创客交流互动，进行产品设计。STEM 教育虽然注重实践，关注动手实验，但不强调学生一定要有自己的作品或产品。

两者都关注学生解决问题的综合能力培养，但侧重点不同

STEM 与创客教育都关注在学生学习过程中培养解决问题的综合能力，都基于真实情境的问题进行学习。不同的是，STEM 除培养学生综合解决问题的能力外，更强调培养学生跨学科的多元思维。创客教育更看重学生独立的创造思维的培养，学生需要有自己的创意，并努力实现。

师生角色定位不同

在 STEM 教学中，教师角色更多的是教学设计者、活动组织者、知识讲授者和学习引导者等。教师角色多元，且需要不同教师相互配合，共同引导学生完成某个具体项目。学生则是积极的参与者，独立参与整个项目，或是在小组合作中共同学习跨学科的综合知识。在创客教育中，学生更倾向于独立创造者的角色，他们需要有自己独特的想法，并借助有效的手段加以实现。在这个过程中，学生虽然也会和其他成员合作，但是为了实现不同的创意，教师则扮演着支持者的角色，不会过多干预学生的想法，不需要预设太多具体的问题以及讲授固定的知识体系。

本文参考自：

从科学教育走向STEM教育 篇6

来自全国各地的1600多名教育工作者现场参加了6月30日上午的开幕式，数万人通过视频观看现场直播。开幕式·领导致辞

开幕式由福田区教育局局长田洪明主持，教育部教材局巡视员申继亮、中国教科院党委书记殷长春、香港教育局副局长蔡若莲及福田区区长高圣元等相继致辞。教育部教材局巡视员申继亮

教育部教材局巡视员申继亮高度评价会议在深圳召开具有特殊意义，并从课程改革和课程建设角度对大会提出三点希望和建议。第一，他认为实施STEM教育，首先要把提高学生综合素质作为着力点，希望通过实施STEM教育，探索在分科教育的情况下，把知识有机融合，使碎片化知识结构化，让信息变成知识，让知识变成能力。第二，要把实施STEM教育的核心放在提高学生的问题意识和培养学生创新精神上来。“我们的学生，解决别人的问题多，探究自己的问题少。学生解决的问题里面有固定答案的问题多，开放性的问题少，涉及到单一知识的问题多，涉及到综合知识的少。如果不改变这个现状，创新精神、实践能力无从谈起。”第三，要将探究实践作为STEM教育的主线，让学生在学好课堂知识的同时，从现实生活和成长过程中，选取真实的问题，综合运用各科知识，动手实践提高问题解决能力。中国教育科学研究院党委书记殷长春

中国教育科学研究院党委书记殷长春在致辞中指出，STEM教育有助于培养学生的科学探究能力、创新意识、批判性思维、信息技术能力等未来社会必备的技能。虽然我国STEM教育取得了显著进展，但总体而言还面临很多问题和挑战，如缺少国家战略高度的顶层设计、缺少社会联动机制、缺少贯通不同学段的整体设计、缺少标准与评估机制、缺少教师专业发展指南与相应的教师培训、缺少国家级的示范项目等。中国教育科学研究院2017年成立了STEM教育研究中心，成功举办全国首届STEM教育发展大会，并在较短时间内发布了两项科研成果。今年5月，中心还与金地集团联合启动“中国STEM教育2029行动计划”。殷长春在发言中充分肯定深圳、成都等城市出台相关文件，鼓励引导中小学开展STEM教育的做法，而江苏、香港等地不余遗力对STEM教育的推动也得到他的点赞。香港特别行政区教育局副局长蔡若莲

香港特别行政区教育局副局长蔡若莲随后介绍了香港的经验。据她介绍，香港教育局在2016年底发表了《推动STEM教育，发挥创意潜能》的报告，提出更新课程、加强教师培训、增加学生活动等多项推动STEM教育的建议策略，除了向公营学校发放津贴，鼓励学校购买资源和设备之外，教育局还鼓励学校更新科学、科技、数学等课程，以适应科学与科技的最新发展。此外，香港教育局也为中小学的领导和中层管理人员提供技能的提升培训，加强他们课程总体规划和跨学科领域、跨科目的协作能力。蔡若莲也提及香港与内地在STEM教育方面的合作，比如中国教育科学研究院与香港岭南大学共同发起的内地与港澳青少年STEM教育创客挑战比赛。据其介绍，本次大会共有40多位香港校长、老师、学者及教育局的人员前来参加。福田区区长高圣元 福田区区长高圣元致辞时提到，深圳市委、市政府坚持把“创新”作为城市发展的主导战略，STEM作为跨学科综合教育形态对落实中央和各级政府创新教育的战略，培养教育人才，提升国家未来竞争力有重大的意义。高圣元介绍，中国教育科学研究院与福田签约合作共建中国教育改革试验区以来，福田区教育局在中国教育科学研究院指导下积极探索STEM教育推进方式，坚持项目引领，搭建交流平台，优化人才梯队，借助科研机构、企业积极开发STEM课程，提升了福田STEM教育的品质，扩大了福田STEM教育的影响力。开幕式·主旨发言在由深圳教科院院长叶文梓主持的主旨发言环节，中国科学院院士、南方科技大学校长陈十一，中国工程院院士、哈尔滨工业大学校长周玉，以及中国科学院大学副校长杨国强，从高校的角度畅谈拔尖创新人才培养。福田区教育局局长田洪明全面介绍了STEM教育的福田探索。作为本次大会的“总统筹人”，中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任王素，就如何构建STEM教育新生态提出诸多真知灼见。

中国科学院院士、南方科技大学校长陈十一演讲主题：从STEM到STEAM再到STREAM的南科大探索

中国工程院院士、哈尔滨工业大学校长周玉演讲主题：培养引领未来的一流高素质创新人才

中国科学院大学副校长杨国强演讲主题：发挥科教融合优势，培育高素质人才

福田区教育局局长田洪明演讲主题：STEM教育的基层探索 中国教育科学研究院STEM教育研究中心主任王素演讲主题：构建STEM教育新生态

开幕式·圆桌论坛贯彻落实十九大精神、写好教育“奋进之笔”，STEM教育也是重要一招。在开幕式的圆桌论坛上，上海市教育委员会副主任倪闽景、深圳市教育局副局长赵立、香港岭南大学社会科学学院院长魏向东以及南方科技大学副教务长黄克服等，围绕“基于STEM教育的人才培养路径”这一主题，介绍了地方政府的探索经验及未来发展思路。STEM教师场景化实战培训坊作为科教领域每年一届的专业盛典，本次大会在注重新观点交流的同时，更加注重新实践的分享；在注重与会者高质量的同时，更加注重与会者的参与和互动，以期每位会议代表都能从中斩获丰盈。为此大会特别设置了包括“课程开发与整合”、“跨学科理解与实践”、“教学实践”、“空间设计”等多维度展示STEM教育实践的“STEM教师场景化实战培训坊”。11间不同主题的实战培训坊给老师带来前所未有的全方位课堂体验，身临其境的感受最专业、最先进的STEM跨学科教育形式。每一间实战培训坊都精心打造了各自的STEM特色课程，准备了丰富多样的STEM教具赠送现场参会人员，现场活动火热持续整个下午，给所有参会校长和老师留下了深刻的印象。

课程主题：创新的艺术——设计思维与STEM教育 STEM教育产品：上海STEM云中心课程通过对知名设计公司和大型企业的成功设计案例进行分析，带领教师们将设计思维应用于STEM教育领域，通过体验式教学方式(Experiential Learning)，在掌握设计思维这个方法的基础上，和教师一起探讨如何用设计思维开发STEM课程，促进学生学习。课程使教师们了解了无论是在教学中培养学生的创新能力，还是教师自己具体设计STEM课程，高精尖的技术或硬件场所都不是必须，学生和教师更不用成为某个领域的专家，只要掌握了正确的方法，立足于任何一个生活中的小事小物都可以进行创新，创新的关键在于掌握一套可以激发创新能力的方法，这就是设计思维的魅力。

课程主题：培生STEM示范课——肺活量计STEM教育产品：培生STEM项目来自广州知名小学的一线STEM教师跟现场超过50名老师分享了他的实战教学经验，并以培生课程为例进行了教学过程和教学活动介绍。听完了课程理念和实施方法论，紧接着由培生STEM高级课程专家郑良栋博士带领现场老师经历了一堂培生STEM示范课——肺活量计制作的具体实施。通过项目式主题探究的学习和实践，在实操和相互协作中共同解决问题，同时在过程中融合科学、技术与数学知识的应用。2个小时的课程在老师们的忘情投入中飞快地度过了。无论是亲身体验了本次课程的老师，还是在旁观摩的观众都对培生的STEM课程体系表现了极大的兴趣。

课程主题：E.M.T VR航天STEM实践教学系统

STEM教育产品：幻景科技幻景航天STEM实践教学课程是以航天工程为载体，重在培养学生在学习航天知识的过程中，运用多学科知识来解决航天工程的现实物理现象，并形成数学建模的高阶思维能力。系统将VR，三维技术全程贯穿课程当中，将三维空间里的数学模型数据迁移到VR端，运用虚拟现实技术检验成果。同时配合完整的教师端进行教学，教师端的备课系统可以全面辅助教师进行专业的航天知识跨学科授课。通过教师端的管理系统，完成对学生端的控制、知识推送、成果汇总及评价。

课程主题：图形化编程在编程与算法入门学习中的作用与实践 STEM教育产品：编程猫利用编程猫自主研发的图形化编程工具，以拼搭积木的方式全景展示对问题的逻辑思考过程，将静态于纸面的数学题目以一种动态的方式呈现。本着“无趣味，不编程”的教育理念，编程猫为全球少儿研发了包括图形化编程、Python代码编程及3D沙盒式编程在内的全维度编程平台及系列编程课。通过学习，孩子们可以创作出奇妙的游戏、软件、动画等，全方位锻炼逻辑思维、创造力等核心素养。编程猫的工具与产品可以以图形化动态展示的方式，将数学问题中的逻辑推演过程动态化和简易化。课程主题：妙小程宇宙大探险

STEM教育产品：妙小程少儿编程本课程以妙小程宇宙大探险为故事背景，每一节会完成通过编程的方式完成一个任务，在这个基础上学习编程知识，并辅助知识加油站，对编程重难点以有趣生动的方式进行着重讲解，使学习者在任务驱动的基础上轻松有趣的学习编程知识。课上，妙小程少儿编程独创的“媒体化+智能化+场景化”编程教育模式，引起了到场老师们一致的认可，生动有趣的各类教学动画视频也让老师们整节课听下来津津有味。

课程主题：人工智能编程与机器人STEAM课程的融合 STEM教育产品：全童科教全童科教的STEM教师场景化实战培训坊以“STEM跨学科理解与实践”、“STEM课程开发与整合”、和“STEM教学实践”3个维度进行人工智能和编程STEM主题展示。通过循序渐进的机器人制作和编程项目，将人工智能和编程课程与机器人STEAM课程融合，采用以终为始、赛学合一的教学方式，最大限度的激发孩子的学习潜能，保持学习兴趣，提升学习效果。循序渐进、以终为始、赛学合一。

课程主题：STEM未来计划课程体系建设与实践

STEM教育产品：青云在线通过两个课程案例分析，透析课程内容的跨学科的融合、课程架构的设计、评判标准的设置、团队合作的搭已经相关知识的应用体现。通过STEM项目的模块化学习，让教师更好把地控教学过程，让学生更易于掌握学习进度，获得较好的学习体验。课程主题：DIY饮料机

STEM教育产品：寓乐湾课程围绕倾倒大瓶饮料时操作不方便和容易飞溅的问题，通过学习大气压强的知识和并联电路的连接方法，利用电子元件和多种材料自主设计并制作饮料机，项目充分展示了创客制作与学科知识的融合，以及STEM各元素的融合。沉浸式STEM场景化教学为参会者带来了前所未有的全方位课堂体验，为参会者们实地展示了具有STEM学科知识融合、探究式学习特点的课堂教学，用专业先进的STEM跨学科教育形式，引导体验者们在教学体验中思考和学习教学方法与技巧，让STEM教师快速掌握专业技能。预告近期，中关村互联网教育创新中心公众号将相继推出第二届中国STEM教育发展大会参会专家发言内容，敬请期待。

文章来源|中关村互联网教育创新中心公众号

从科学教育走向STEM教育 篇7

一、选择小班, 主动适应教育转型

教育正处在一个转型期。由应试教育向素养教育的转型, 不是因为考试分数不够高才要转型, 而是计划经济向市场经济转型需要教育转型, 需要教育培养兴趣丰富、人格完整、头脑健全的通识公民、思辨型公民, 而不是培养埋头干活的苦力和头脑糊涂的愤青。在过去为追求分数采取的种种填鸭式的知识灌输和偏重应试能力的教育下, 循序渐进地落实众多知识点和技能就是教师的任务, 极为忽视想象力和创造力的培养。绝大多数学生是难以将学到的知识联系起来看的, 一个活泼又有创意的孩子很可能经过教育系统的千锤百炼, 变成了叫一下动一下的“不可燃人”, 只培养这样的“匠型”人才是一件很可悲的事情。“匠型”人才只能够做具体的工作, 缺乏创造性, 他们适合产业社会、变化少的社会。然而现代社会是信息社会, 其特点是变化多而且迅速, 需要具有创新精神和创造力的人才。创新精神和创造力的培养不是基础知识和基本技能越多越好, 是要看能否支撑学生运用这些学科视角、观念、方法分析具体问题。创新品质的培养不仅限于给学习者坚实的知识和培养他们对继续学习的兴趣, 还包括培养明智、责任感、宽容或敏锐、自立精神在内的行为与包括洞察实质、确切概括、区分目的与手段以及确定原因与结果等智能。

小班教育是一种新的常态。小班相对于大班而言, 孩子和老师有更多接触, 利于个别照顾;管理时间少, 教学时间多, 分组推行比较容易;孩子有更多机会提问或回答问题;师生回应更迅速和更有效。教师更有精力研究教学、改善教学, 设计更灵活的学习进程, 促进学生提炼并应用各种学科视角、观念、方法来认识世界和改造世界。小班为提高教育质量提供了可能性, 是教育转型的促进性条件。

二、欣赏成果, 持续激发教育力

近十年的小班化教育改革, 管理者敢于正视教育的种种不足, 自觉专注于思想和行为的引领, 专注于各项教育力提升工程, 形成促进每一个师生自我能力发展的良好氛围, 取得了以下实质性的改变。

1. 课程资源更丰富

我们想都不敢想, 作为一所普通学校, 今天也能拥有更丰富、使用频率很高的优质学习资源, 如国内外最棒的各科儿童读物, 台湾魔法车、数字实验设备等一系列科学教育设施, 电视台、运动场、风雨操场等应有尽有的功能教室, 数字化校园信息发布平台, 公平实用舒心的小班教室和办公室。

拥有对学生全面发展与个性发展相结合的激励性综合评价体系———中和奖, 充满爱和智慧的儿童情境游戏———读书存折, 孩子们自己的发展大纲———学年成长档案, “我为人人、人人为我”的善爱评价体系, 促进学生素质发展和人格提升的学生自能发展量表。

2. 教育过程更适性

教师课程意识明显增强, 学校重视每一门学科的价值, 各科教学时间、空间得到充分保障。面向每一个学生, 教师改善学习方式, 课堂从高控制走向高互动, 学生在概念课中能每课做到一次发言, 在技能课中基本能做到一人一器材, 分层教学和个别辅导得到保障, 质疑机会增加, 面批机会多了, 情感互动多了, 合作学习指导具体化, 学生和教师的关系更为亲密。

3. 学生发展更充分

每一个学生在学习、做事、道德能力方面都能得到显著提高, 呈现出优生更优, 中等生提高, 后进生大提高的喜人景象。以往不调皮、不捣乱的中等生得到了普遍关注, 综合素质和学业成绩均得到不同程度提升。从每人一岗、担任小组长到参加班级内外表演, 经受多次锻炼的苏振宇同学第一次登台主持校级报告, 就得到了老科学家徐德诗爷爷的极力夸奖, 成长为名副其实的自能型学生。全校学生每周到图书馆借阅新书, 如饥似渴地阅读, 知识面较广, 发言很有见地, 每次报告会或教学展示都得到了校外专家、老师的由衷称赞。大量的阅读, 让刚刚步入初中的江璐阳同学就以试写高考作文而名声鹊起。

4. 教师发展更自觉

据不完全统计, 近年来, 教师共有200多人次在各级各类论文评比中获奖或发表;教师90人 (次) 在各个级别的公开课及讲座、赛课中崭露头角, 面向市、区共开放教育教学活动共计59次, 20多万字公开出版。

学校教师频繁参与各级教育教学活动, 不仅在省、市赛场上取得不俗的表现, 而且在全国赛场上都有精彩亮相。

5. 学校发展更快速

近两年社会各界对学校办学水平感到非常满意, 这从区千分制考核、督导评价、行风评议、家长评教中都能看得出。越来越多的家长对学校感到信赖满意, 主动放弃大班来选择小班。学校多次在区级及以上会议上做经验介绍, 长三角会议、市素质教育内涵发展观摩、两岸三地小班论坛都有我们的精彩发言。学校的健康教育、科技教育、小班化教育在社会上享有一定的声誉和知名度, 作为实验学校接待香港小班教师来宁研习访问获得称赞。

邓云锋：从教育管理走向教育治理 篇8

从2011年1月，青岛市印发《青岛市中长期教育改革和发展规划纲要（2011-2020年）》算起，青岛新一轮的教育改革已经走过了4年多的时间。

4年里，围绕学前教育、义务教育、普通高中教育、职业教育、高等教育等多个层面，青岛推行了学前教育普惠发展、扩大优质教育资源、校长教师轮岗交流、校长职级制、现代职业教育体系建设和高等教育综合改革、现代学校制度建设等一系列改革举措，很多举措都走在了全国前列。对此，本刊记者专访了青岛市教育局党委书记、局长邓云锋。

改革全方位展开

商周刊：2014年被看作是教育综合改革的元年。青岛新一轮教育改革是在怎样的背景下进行的？

邓云锋：2014年是全面深化改革的元年，也是教育综合改革的元年。

早在1985年，我国就启动了科技体制改革和教育体制改革。党的十八届三中全会以后，开始全面深化改革。

十八届三中全会对教育改革的部署比较完整，脉络很清晰。在促进义务教育均衡发展方面，要求不设重点学校、重点班，统筹城乡义务教育资源均衡配置，实行公办学校标准化建设并实行校长教师交流轮岗等等；在招生考试制度改革方面，提出实行综合评价、多元录取。

青岛的教育改革正是根据十八届三中全会的总体要求，在地方教育领域开展的生动实践，是全面布局、全方位展开的教育改革。

商周刊：过去的一年里，青岛教育主要针对哪些领域进行了改革？

邓云锋：2014年，青岛市教育局在学前教育、义务教育、普通高中教育、职业教育、特殊教育和民办教育等多个领域推进了多项改革，其中重点推进了33个改革项目并取得了积极进展。一个显著的标志就是制度设计的突破，一系列改革政策相继出台。

在全国率先出台了第二期学前教育三年行动计划。到2016年，青岛将基本建立起布局合理、资源充足、公益普惠的学前教育公共服务体系，使学前教育在财政投入、发展质量等方面达到全国同类城市先进水平。

会同人社等部门出台了《关于推进区市域内义务教育学校校长教师交流工作的指导意见》，通过这一轮岗交流制度，让师资的配置更加均衡。

在强化政府行为、推动教育资源均衡配置的同时，2014年在推动优质教育资源向全域覆盖方面，推出了两项改革措施：一是通过推广名校办分校、委托管理、集团化办学、高校或科研院所辐射中小学、学区制等5种办学模式，以强带弱、以强带新；二是借助信息化手段，抓硬件建设的同时抓教育教学资源建设，让农村学校、薄弱学校的孩子共享优质教育资源。

在加快发展民办教育上，出台了18项措施，广泛吸引社会力量和民间资本通过独资、合资、合作等方式参与民办教育，使教育更加多元化。

此外，我们立足长远，历时一年多时间完成了《青岛市教育设施布局专项规划（2014-2020年）》的编制并正式颁布实施。根据规划，到2020年青岛将新改扩建教育设施1909所，并大力推进简政放权，加快建设现代学校制度，推动学校依法自主办学机制的建立，激发学校办学活力。

商周刊：一系列的改革举措实施后，成效如何？

邓云锋：青岛市的教育改革成效初现，在全国范围内也产生了一定影响。改革成效主要体现在义务教育均衡发展水平显著提高和民众对青岛教育满意度大幅提升两个方面。

2014年，教育部独立课题组对15个副省级城市的教育发展情况进行了调研，青岛市的教育公平指数从第10位上升到第4位。其中，义务教育校际均衡程度大幅度提升，排名第一。在青岛广播电台的热点舆论监督类直播节目《行风在线》中，青岛市教育局获得的群众满意率为99.3%，创历年新高。这都是青岛教育改革成效的重要标志。

此外，改革还有效提升了行政效能，使教育行政部门能投入更多精力谋长远、促发展。2014年，我们修订或新制订规范性文件8个，承担了8项国家级改革任务，全市教育工作呈现出蓬勃生机和活力。学校的办学活力也在改革中激发，涌现出一大批特色学校以及教育家型的校长。市教育局成立了30个名师工作室、19个名校长工作室，一批中青年骨干教师和校长成长起来。

政府要先动起来

商周刊：校长教师轮岗交流实施起来有哪些困难？除此之外，还有哪些举措是着力解决教育公平问题的？

邓云锋：校长教师轮岗交流实施过程中主要面临以下困难：轮岗学校的办公环境、地理位置等各不相同，校长教师存在对新环境的适应问题，还有个别学校、校长和教师对轮岗交流工作认识不到位。

轮岗交流政策的实施是不能打折扣的，但是在实施过程中要具体问题具体分析，让制度的执行更加人性化。比如下一步要探索实行在学区内部进行轮岗交流，解决校长、教师因轮岗交流带来的生活不便等问题。

在2014年的校长教师轮岗交流中，全市共有2700多名教师和200多名校长参与。这一制度的实施，以事实向学生和家长们证明了家门口就有好学校、好老师，对缓解“择校”问题具有积极作用。

为进一步促进城乡教育均衡，我们还坚持实施农村教师队伍建设扶助计划，通过培训农村骨干教师、组织城乡交流课和名师“开放课堂”、选派城区教师赴农村支教、大学生顶岗实习等形式，完善农村教师队伍结构，提升农村教师的教育教学水平，进而为农村学生提供更加优质的教育。

除了解决“人”的问题以外，我们还重点解决“钱”的问题，特别是对欠发达地区的经费投入问题。2014年，市本级共安排7.5亿元支持农村教育，主要用于支持农村学校改造校舍、配备设施以及补助公用经费等。其中，青岛市教育局会同有关部门和相关区市经过实地调研，确定了15个乡镇的改扩建项目，对经济欠发达乡镇教育工作进行重点支持，改善学校基本办学条件，逐步缩小城乡和区域教育差距，推进义务教育均衡发展。通过多措并举，让老百姓的孩子在家门口就可以就读优质学校。

商周刊：青岛新一轮教育改革的显著特点是，政府改革要先动起来，从教育管理走向教育治理。从管到治，一字之差，差别在哪？

邓云锋：从教育管理走向教育治理，要求转变管理理念、管理职能和管理方式，简政放权是关键，也是难点。青岛市把推进教育家办学、营造“教育家办学”的氛围环境作为教育改革的重要目标任务，下大力气破题。

我们取消了校长的行政职级，实行简政放权，释放校长和学校的办学活力，通过社会第三方机构评估办学质量。这些变化体现了从“管”到“治”的一字之差所带来的本质差别。“管理”是从上到下，是一维的、单向的，教育行政部门管得过多过细，而“治理”讲的却是多元共治，是政府部门宏观引导、教育主体共同参与。

青岛市教育局把全面推进管、办、评分离改革，作为新一轮教育综合改革的重要切入点和核心。这意味着赋予了各个教育主体更多的自主权，使他们能够放开手脚，充分发挥各自的聪明才智。而政府主要负责宏观管理，通过制定标准、规划、政策、制度，依法治校、依法治教。通过构建政府宏观管教育、学校自主办教育、社会参与评教育的良好格局，为青岛教育率先实现现代化提供有力支持。

办好人民满意的教育

商周刊：近年来，国家大力倡导发展职业教育。您是如何看待职业教育的？

邓云锋：教育领域转方式、调结构，针对的重点领域之一就是职业教育。职业教育有双重特性，既有教育性，又有经济性。职业教育培养的是拥有专业技能的人才，这些人才可以直接运用技能创造价值、创造生产力。此外，职业教育也是一项民生工程。

目前，职业教育相对比较薄弱，很多高等院校不愿意开展职业教育，社会公众对于职业教育的认识也存在误区。但是，国家的经济和社会发展对职业教育人才有大量需求，打响“中国创造”品牌、建设创新型国家，必须建设强大的高素质技能人才队伍。

中央对职业教育非常重视。去年，国务院专门召开了改革开放以来的第三次全国职业教育工作会议，并印发了《关于加快发展现代职业教育的决定》。习近平总书记指出，要树立正确人才观，培育和践行社会主义核心价值观，着力提高人才培养质量，弘扬劳动光荣、技能宝贵、创造伟大的时代风尚，营造人人皆可成才、人人尽展其才的良好环境，努力培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才；要牢牢把握服务发展、促进就业的办学方向，深化体制机制改革，创新各层次各类型职业教育模式，坚持产教融合、校企合作，坚持工学结合、知行合一，引导社会各界特别是行业企业积极支持职业教育，努力建设中国特色职业教育体系；要加大对农村地区、民族地区、贫困地区职业教育支持力度，努力让每个人都有人生出彩的机会。

在国家顶层设计的基础上，青岛市政府印发了《青岛市职业教育发展规划（2014-2020年）》和《关于加快发展现代职业教育的意见》，明确了未来一段时间发展现代职业教育的发展方向和目标任务，明确了改革的着力点和“利好”消息。本就走在全国前列的青岛市职业教育，必将会迎来更大的发展机遇。

商周刊：民办教育也对我国教育有着很大的贡献，民办教育是不是也要大力改革？

邓云锋：民办教育也是教育领域转方式、调结构的重点领域。教育部部长袁贵仁曾说，中国的教育如果没有社会力量参与，就没有教育事业万紫千红的局面。

据统计，欧美发达国家的私立学校数量占学校总数的一半以上。目前，我国的社会力量办学数量和水平与欧美发达国家相比还有较大差距，这从另一方面说明我国的民办教育还有广阔的发展空间。

青岛市在全国各省市中较早启动民办教育地方立法，2008年就已正式颁布实施《青岛市实施<中华人民共和国民办教育促进法>办法》。2014年5月份，青岛市印发了《关于加快发展民办教育的意见》，从探索民办教育多元化办学模式、构建公共资源扶持民办教育机制、推进民办学校高水平教师队伍建设、探索民办教育投融资机制等五个方面加大政策突破力度，为加快发展民办教育提供支持。

公共财政扶持民办教育等配套政策也正在制订中，非营利性全日制民办学历教育学校教师与公办学校教师社会保险同等待遇试点正在积极稳妥推进。

目前，青岛民办教育资源逐步扩展，基本形成了民办教育与公办教育相互促进、共同发展的格局。民办教育以多成份的办学主体、多元化的办学体制、多层次的办学门类、多样化的办学形式，扩大了教育资源规模，成为青岛教育事业的重要组成部分和促进教育改革的重要力量。

在民办教育的改革发展中，教育行政部门也将强化管理监督，切实规范民办学校办学行为。

商周刊：下一步，青岛的教育改革将重点在哪些领域推进？对近几年的改革，您如何评价？

邓云锋：青岛市委在十一次党代会上明确提出要率先实现教育现代化，这是党代会报告中提出的到2015年唯一一个要率先实现现代化的领域。

对于今后青岛教育领域的改革，首先是落实好中央的部署和安排，保证改革、发展、稳定同步推进。今年的主要任务是对去年的改革进行全面深化、推进和完善，这是一个长期的过程。

围绕率先实现教育现代化目标推进改革，还要在两个方面进一步聚焦突破：首先，要进一步突出教育育人为本的特点，进一步聚焦课堂、聚焦人才培养、聚焦教育质量。其次，要进一步突出青岛的城市特点，彰显青岛的教育现代化特色。

总之，要全面加快教育现代化整体推进步伐，推动重点领域改革攻坚，积极探索高水平、有特色的现代化路径，本着为学生、教师、家长和社会负责的态度，继续深耕细作，努力办好人民满意的教育。

链接

《青岛市教育设施布局专项规划（2014-2020年）》（摘要）

1 总体布局

2014-2020年，全市共规划教育设施4099所，其中现状保留2190所，规划建设1909所。规划建设项目包括：幼儿园1087所，小学494所，初中（含九年一贯制学校）234所，普通高中（含完全中学）54所，特殊教育学校4所，校外教育设施7处，中等职业学校21所，高等教育设施2所，预留职业教育和高等教育用地6处。

2 分期实施计划

2014-2016年，我市将新建、改扩建或异地迁建各级各类教育设施593所，其中幼儿园326所，小学163所，初中61所，九年一贯制学校10所，普通高中16所，特殊教育学校4所，职业教育园区1处（含1所高职、3所中职），中等职业学校4所，高等教育设施2所，校外教育设施3处。重点解决人口急剧增长带来的学位紧张、超负荷招生问题，以及旧城改造和新区开发建设中的新增学位需求，加强与素质教育密切相关的校外教育设施建设，优化职业教育、高等教育资源布局。

2017-2020年，全市规划建设各级各类教育设施852所（其中幼儿园485所，小学212所，初中103所，九年一贯制学校15所，普通高中25所，中等职业学校8所，校外教育设施4处）；规划预留项目464个（其中幼儿园276所，小学119所，初中42所，九年一贯制学校3所，普通高中13所，中等职业学校5所，职业教育和高等教育用地6处）。规划预留项目主要分布在未来城市建设新区，将结合新区开发、居住社区建设适时启动。

相关数据

1 截至2013年底，青岛市教育部门批准的各级各类民办学校达到1550所（其中，学历教育学校85所（包括中小学67所、成人中专10所、高校8所），幼儿园717所，培训机构748所），拥有在校生30万人（幼儿8.4万人），每年可培训45万人次，教职工和资产总值分别达到3.3万人和95亿元。2013年，青岛市教育总投入达到212亿元，其中，非财政性投入达到24亿元，占教育总投入的11.1%。

2 自2011年幼儿园标准化建设工程启动以来，青岛市政府连续3年将幼儿园标准化建设纳入市办实事项目。全市共完成幼儿园标准化建设项目849所，其中新建幼儿园504所，改扩建345所，规划设计5030个班，总投资26亿元，提供学位约15万个。2015年，新建、改扩建100多所，预计提供学位2万个。

3 2012年，青岛制定出台了《青岛市“千万平米”社会事业公共设施教育项目推进方案》，确定了“千万平米”教育项目建设指导思想和发展目标，明确了主要任务，计划从学前教育、义务教育、普通高中、职业教育、素质教育、特殊教育、高等教育7个方面实施教育基础设施建设，建设5所普通高中、3个职业教育园区、青岛幼儿师范高等专科学校等一批重点项目。