美國最流行的STEM教育,就是多學科學和技術?不,你還不懂它的精髓

2017-01-20 23:31:20

STEM教育是最近非常熱的一個話題,但凡對美國教育稍微有一點了解的話,可能都聽說過,但這究竟是怎麼回事呢?

 

何為STEM教育?

 

STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)的首字母縮寫。這個專案的發起人是美國國家科學基金會教育和人力資源分會的前主席,朱迪思·A·朗姆雷。目的是將技術和工程學併入常規課程,創造一種“元學科”,並以此對數學、科學等學科的教學進行徹底革新。


元學科是從全域性角度,以某個學科自身為研究物件的科學,比如哲學是人文社會科學的元學科。




不僅如此,STEM教育法還試圖徹底改變以老師為中心的典型性課堂模式,鼓勵發展一種問題解決式、探索發現式學習的課程模式,這個模式要求學生積極參與,以尋求解問題的解決方法。

 

為什麼美國要貫徹STEM教育?

 

據美國商務部的一個調查來看,STEM相關職位需求的增長率為17%,而其他職位的需求增長率為9.8%。擁有STEM學位的求職者比非STEM學位的求職者擁有更高的薪資。科學、技術、工程、數學方面的人才,在美國經濟持續增長中扮演者重要角色,並且是幫助美國繼續贏得未來的一個關鍵組成部分。


當然,美國大力推動STEM的一個非常重要的原因,是美國孩子的數學和科學成績,要落後於一些發展中國家(這似乎是衝著我們來的)。




近年來,選擇以科學技術及其相關領域為專業的大學生數量顯著下降。一方面是因為高中課堂預熱不足,另一方面是因為除了課堂授課,這些專業還要求完成高強度的實驗課程。由於各方面準備都不充分,學生們退而求其次,放棄了自己想上的專業,轉而投入難度係數相對較低的課程和專業。長此以往,工程科學領域將會出現勞動力短缺問題。

 

美國國家科學基金會“估計接下來十年近80%的工作崗位都需要求職者具備某種形式的數學和科學技能”。STEM教育可以培養出有較高的科學素養,具有創新精神和批判性思維的思考者。而創新將帶來能夠促進經濟持續發展的新產品。創新和科學素養,依賴於STEM領域堅實的基礎知識。


所以很大程度上,STEM教育的推行,是在整個國家層面上,對於未來的考慮。

 

在美國,學校STEM教育是怎麼進行的?

 

奧巴馬政府為STEM教育提供了大量的資金和政策支援,比如在他連任的時候,就曾提出未來10年培養和提供10萬名STEM教師。




一直以來,STEM的四個部分一直處於分開教學的模式,多數情況下獨立於彼此。但STEM教學法,是將科學、技術、工程和數學的學科界限打通,讓它們相輔相成,共同完成整體教學。科學、工程和數學學科因技術而圓滿,同時技術學科也學以致用,為解決問題提供了一種創新思路。

 

現在,作為STEM教育的一部分,全美高中幾乎都在實施包含諸如計算機動畫製作和計算機輔助設計軟體等大學級課程的專案教學。

 

而在一所STEM中學裡,則是整個學校的教育重點都是STEM。每個孩子都必須參與科學、技術、工程和數學課程。學校內可能有專門的STEM學院,幫助在這方面見長的孩子,可以深入的學習。有基礎教育,也有專業教育,比如計算機程式設計。
 
在日常學習中,STEM貫徹於方方面面,點點滴滴:

孩子的日常像一個科學家:記錄觀察、進行實驗或者進行自己的研究。學習通常是基於專案的,可能乍看起來不成系統,不分學科。而且學習通常是通過動手來實現的,而不是通過背誦記憶;
 

日常學習和未來的職業聯絡在一起:為了幫助孩子們瞭解某個STEM相關職位都需要用到什麼知識,學校會聯絡當地的科技企業、醫院、科研機構組織孩子們去實習;


與其他科目的互動與結合:科學、技術、工程和數學會滲透到孩子學習的每個學科,比如孩子們會學到科學史、環境史;


教學全程運用技術手段:實驗程序、提交實驗結果、進行測試、老師的教學,都通過計算機實現……每個孩子人手一臺電腦;


不像傳統教室一樣安靜:孩子們分成小組,隨時進行討論。

 

在家庭裡,我們自己能做什麼?

 

除了學校教育,在美國,社會環境也非常倡導在家庭裡對孩子進行STEM教育,比如利用日常用品設計小實驗,瀏覽STEM教育的網頁,購買家庭用的科學套件,使用STEM相關的App,參加STEM夏令營等等……

 

而這個部分也是我們每個中國家庭可以借鑑並學習的。



利用紙杯來學習壓力和壓強的概念


發現並保護孩子對科學的興趣:每個孩子是不一樣的,雖然大腦具有可塑性,但的確有些孩子比其他人更容易理解和接受科學知識。有些孩子則可能需要花費更多的時間和精力,但並不意味著學不好。作為父母,我們需要發現孩子的優勢和劣勢,支援孩子,而不是製造壓力,不應該暗示他們擅長什麼,或者不擅長什麼。

 

告訴孩子科學技術是如何改善我們的生活的:如果孩子們瞭解“科技”成就了很多了不起的事兒,比如治病、網際網路、視訊遊戲等等,那麼他們可能會對科學技術產生興趣。在這個過程中應該回避掉一些專業詞彙:幹細胞研究什麼的,孩子是不會懂的。


這樣的討論應該從身邊的某件事兒、某個人開始,比如,鄰居家奶奶剛剛做了心臟手術,這個手術是用她自己的血管,將心臟頂端像帽子的部分的血管和主動脈之間搭個橋。

 

在家庭中創造STEM環境

和孩子一起看科學相關的紀錄片、電視節目,看完之後一起討論;

和孩子一起購買或者自制一些“科學套件”做些小實驗,把家庭變成“實驗室”;

選擇一些STEM教育相關的App、書籍,參加課外興趣班;

定期拜訪科技館、博物館,參加相關的活動;

小一點的孩子可以多玩積木、拼圖,讓孩子自己發揮想象力,創造自己的玩法;

最重要的是,讓STEM教育滲透到生活的點滴中去。

 

幫助孩子建立批判性思維:教孩子如何觀察事物、提出問題、假設一個前提,並去驗證它。教會孩子自己利用工具查詢答案,這是從事科學活動的基礎。當孩子產生一個問題,應該鼓勵他自己去查詢答案,而這個發現的過程,會激發孩子的興趣。



利用門來學習角度的概念

 

在美國,有研究顯示,STEM計劃以來幾乎所有學生都能從中獲益,因為該專案教授的是獨立創新允許學生運用所學技能對所有學科進行更為深入的探索,而這也正是孩子們能為未來所儲備的最必要的,甚至是唯一必要的技能。


現在,STEM教育不僅在美國本土如火如荼,世界上很多國家和地區都開始學習和借鑑。2015年,香港教育部分發布了一份檔案,也提出了推廣STEM教育的戰略和建議。

 

現在,在我們國家的其他大部分地區,STEM教育環境還不是很好,那麼,就更需要我們做具有前瞻眼光的父母,給孩子創造機會,而這樣的機會其實充滿生活的每個角落。



一個AI

雖然你已經成年了,但現在開始早教也還來得及。來,拿好這圈膠帶,現在去門口把角度值貼上吧……


編譯:金玉璨

編譯自:drpfconsults.com;whitehouse.gov;engineeringforkids.com


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