STEM教育起源于美國(guó)，在歐美地區(qū)大力推行，在越來(lái)越多的國(guó)家實(shí)力的比較中，獲得STEM學(xué)位的人數(shù)和比率成為重要指標(biāo)，美國(guó)政府甚至將STEM教育計(jì)劃，視為國(guó)家戰(zhàn)略。在STEM大熱之時(shí)，也有不少家長(zhǎng)對(duì)其有認(rèn)識(shí)誤區(qū)。如果只是把STEM簡(jiǎn)單理解為理工科學(xué)習(xí)，或是理解為玩玩機(jī)器人、3D打印、編程，就太狹隘、初級(jí)了。那么，國(guó)際上流行的STEM教育與學(xué)習(xí)方法，中國(guó)孩子如何習(xí)得精髓，家長(zhǎng)又應(yīng)當(dāng)如何理解并引導(dǎo)呢？

　　1．STEAM教育是分科的，更是整合的

　　首先從字面意思來(lái)理解，STEAM是分科的，它代表科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個(gè)獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域，但它一定又是整合的，是一個(gè)整體，這也是今天全球STEAM教育最為看重的，即跨學(xué)科和項(xiàng)目制學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，簡(jiǎn)稱PBL）。

　　顯而易見(jiàn)，項(xiàng)目制學(xué)習(xí)，不但是跨學(xué)科的，這種學(xué)習(xí)方法更為孩子提供了融入真實(shí)情景的體驗(yàn)。這些體驗(yàn)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助其對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)各領(lǐng)域里的概念形成有力而逼真的理解，同時(shí)融會(huì)貫通，發(fā)揮想象力，找到問(wèn)題解決方案。

　　所以當(dāng)家長(zhǎng)為孩子選擇STEM項(xiàng)目的時(shí)候，一定首先是基于PBL項(xiàng)目制學(xué)習(xí)，一定是跨學(xué)科的，且以解決問(wèn)題為導(dǎo)向。

　　2．STEAM教育不是“新時(shí)代的數(shù)理化”

　　30年前的1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）就發(fā)布了名為《科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程本科生教育》的報(bào)告。到今天，美國(guó)K12（從幼兒園到高中），STEAM教育已經(jīng)蔚然成風(fēng)，頗成體系。2014年，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬與新澤西州的二十多位國(guó)中生共同參加了程序設(shè)計(jì)一小時(shí)（hour of code）活動(dòng)。STEAM教育由此在全球大熱。

　　但是，如果把工具當(dāng)內(nèi)容，譬如玩轉(zhuǎn)3D打印機(jī)或編程，今天打或編一個(gè)小狗，明天打或編一個(gè)小貓，分門(mén)別類學(xué)習(xí)STEM學(xué)科知識(shí)與技術(shù)，就算看著酷炫，其實(shí)跟幾十年前像一臺(tái)機(jī)器一樣學(xué)習(xí)數(shù)理化，沒(méi)什么區(qū)別。那不是STEM教育，那是某種程度上披著STEM外衣的的“應(yīng)試教育”。

　　科技和技術(shù)方面的知識(shí)與技能，并不是STEM教育的最終結(jié)果，而只是過(guò)程中的一種工具，一種提升人們生活質(zhì)量的手段。

　　3．STEAM教育更應(yīng)該從幼兒抓起

　　每個(gè)孩子天生都是科學(xué)家，2015的《自然》雜志上集中推出幾篇從幼兒園到大學(xué)的“科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)”（STEM）教育文章，系統(tǒng)審視了STEM教育的希望和挑戰(zhàn)。《自然》雜志指出，每個(gè)孩子天生都是科學(xué)家，只要從小就給他們合適的科學(xué)教育。孩子傳統(tǒng)上所接受的科學(xué)教育主要是基于講授式的，但這種形式的科學(xué)教育有其顯著的問(wèn)題。尤其是在21世紀(jì)的今天，這種形式的科學(xué)教育越發(fā)凸顯其問(wèn)題。

　　對(duì)此，《自然》認(rèn)為，為了培養(yǎng)21世紀(jì)的科學(xué)家，我們的教育需要培養(yǎng)孩子“創(chuàng)造性的問(wèn)題解決能力”（creative problem solving）、“批判性思維”（critical thinking）和“合作”（collaboration）等“軟技能”（soft skills）。而且，《自然》也相信，良好的STEM教育還有另一顯著好處—促使下一代人具有普遍良好的科學(xué)素養(yǎng)。

　　讓孩子從小就愛(ài)上STEAM，給孩子一個(gè)做真實(shí)科學(xué)的機(jī)會(huì)。

STEAM教育分類

　　【按課程形式分類】

　　1．機(jī)器人教育

　　機(jī)器人教育：指通過(guò)搭建、編程、運(yùn)行機(jī)器人，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和良好的思維習(xí)慣。在此過(guò)程中，學(xué)生除了可以掌握機(jī)器人的基本構(gòu)造和搭建過(guò)程，還可以通過(guò)控制機(jī)器人，了解到編程的樂(lè)趣，因此機(jī)器人教育真正做到了寓教于樂(lè)。

　　2．編程教育

　　少兒編程教育是通過(guò)編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新解難能力的課程。少兒編程教育并非高等教育那樣學(xué)習(xí)如何寫(xiě)代碼、編制應(yīng)用程序，而是通過(guò)編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新解難能力。例如學(xué)生在制作一個(gè)小動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中，自己拆分任務(wù)、拖拽模塊、控制進(jìn)度，從而理解"并行"、"事件處理""目標(biāo)實(shí)現(xiàn)"這樣的概念。

　　3．創(chuàng)客教育

　　“創(chuàng)客教育”是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)造物，鼓勵(lì)分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。

　　4．科學(xué)實(shí)驗(yàn)

　　科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是指根據(jù)一定目的，運(yùn)用一定的儀器、設(shè)備等物質(zhì)手段，在人工控制的條件下，觀察、研究自然現(xiàn)象及其規(guī)律性的社會(huì)實(shí)踐形式。是獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和檢驗(yàn)科學(xué)假說(shuō)、理論真理性的重要途徑。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，隔離、介入、追跡、儀器操作，對(duì)象形態(tài)改造，實(shí)驗(yàn)條件控制以及資源利用等，都表明實(shí)驗(yàn)者是自然和社會(huì)的參與者?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的范圍和深度，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步而不斷擴(kuò)大和深化。

　　中小學(xué)階段的科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包含：物質(zhì)科學(xué)、生物科學(xué)、化學(xué)科學(xué)等實(shí)驗(yàn)類型。

　　5．STEM科學(xué)盒

　　科學(xué)盒子是包含若干主題實(shí)驗(yàn)材料包的套裝盒子，美觀大方，結(jié)實(shí)耐用，并搭配專業(yè)的課程指導(dǎo)，非常方便收納和教學(xué)開(kāi)展。此外，盒子里有不同的材料包，每個(gè)材料包都有注明內(nèi)容的標(biāo)識(shí)（儀器、原材料、說(shuō)明書(shū)等），可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課程來(lái)取用，完成不同的實(shí)驗(yàn)，大大減少了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備時(shí)間。

　　6．藝術(shù)教育

　　藝術(shù)教育，指的是以文學(xué)、音樂(lè)、美術(shù)、舞蹈等為藝術(shù)手段和內(nèi)容的審美教育活動(dòng)。美育的重要組成部分。任務(wù)是培養(yǎng)審美觀念、鑒賞能力和創(chuàng)作能力。以培養(yǎng)鑒賞能力為主，創(chuàng)作能力為輔，使受教育者在欣賞優(yōu)秀藝術(shù)品的實(shí)踐中學(xué)習(xí)審美知識(shí)，形成審美能力。結(jié)合STEAM教育模式的藝術(shù)教育更多指的是以美育、創(chuàng)造為主線，結(jié)合工程設(shè)計(jì)，兼具技術(shù)屬性的項(xiàng)目教學(xué)，多以美術(shù)科學(xué)盒為表現(xiàn)形式。

STEAM教育特征

　　1．跨學(xué)科

　　將知識(shí)按學(xué)科進(jìn)行劃分，對(duì)于科學(xué)研究、深入探究自然現(xiàn)象的奧秘和將知識(shí)劃分為易于教授的模塊有所助益，但并不反映我們生活世界的真實(shí)性和趣味性（Morrison，2009）。因此，分科教學(xué)（如物理、化學(xué)）在科學(xué)、技術(shù)和工程高度發(fā)達(dá)的今天已顯出很大弊端。針對(duì)這一問(wèn)題，理工科教育出現(xiàn)了取消分科、進(jìn)行整合教育的趨勢(shì)。STEAM教育因此應(yīng)運(yùn)而生，跨學(xué)科性是它最重要的核心特征。

　　美國(guó)學(xué)者艾布特斯（Abts）使用“元學(xué)科”（meta-discipline）描述STEAM，即表示它是代表科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科的統(tǒng)整的知識(shí)領(lǐng)域，它們存在于真實(shí)世界中，彼此不可或缺、互相聯(lián)系（Morrison，2006）?？鐚W(xué)科意味著教育工作者在STEAM教育中，不再將重點(diǎn)放在某個(gè)特定學(xué)科或者過(guò)于關(guān)注學(xué)科界限，而是將重心放在特定問(wèn)題上，強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)、技術(shù)、工程或數(shù)學(xué)等學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)跨越學(xué)科界限、從多學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用的角度提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力的教育目標(biāo)。

　　2．趣味性

　　STEAM教育在實(shí)施過(guò)程中要把多學(xué)科知識(shí)融于有趣、具有挑戰(zhàn)性、與學(xué)生生活相關(guān)的問(wèn)題中，問(wèn)題和活動(dòng)的設(shè)計(jì)要能激發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，問(wèn)題的解決要能讓學(xué)生有成就感，因此需有趣味性。STEAM教育強(qiáng)調(diào)分享、創(chuàng)造，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生體驗(yàn)和獲得分享中的快樂(lè)感與創(chuàng)造中的成就感。有的項(xiàng)目還把STEAM教育內(nèi)容游戲化（將游戲的元素、方法和框架融于教育場(chǎng)景），因?yàn)閷⒒谔剿骱湍繕?biāo)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)嵌入游戲中，有利于發(fā)展學(xué)習(xí)者的團(tuán)隊(duì)技能、教授交叉課程概念和負(fù)責(zé)的科學(xué)內(nèi)容主題，可以得到更多、更理想的教育產(chǎn)出（Johnson et al.，2013）。

　　3．體驗(yàn)性

　　STEAM教育不僅主張通過(guò)自學(xué)或教師講授習(xí)得抽象知識(shí)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦，參與學(xué)習(xí)過(guò)程。STEAM提供了學(xué)生動(dòng)手做的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題，創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問(wèn)題。因此，STEAM教育具有體驗(yàn)性特征，學(xué)生在參與、體驗(yàn)獲得知識(shí)的過(guò)程中，不僅獲得結(jié)果性知識(shí)，還習(xí)得蘊(yùn)含在項(xiàng)目問(wèn)題解決過(guò)程中的過(guò)程性知識(shí)。這種在參與、體驗(yàn)中習(xí)得知識(shí)的方式對(duì)學(xué)生今后的工作和生活的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展會(huì)產(chǎn)生深刻影響。

　　學(xué)生通過(guò)搭建樂(lè)高組件測(cè)試相關(guān)原理，不僅可以了解物理概念與知識(shí)，還在工程設(shè)計(jì)體驗(yàn)中感受到這些知識(shí)的重要作用，將抽象的知識(shí)與實(shí)際生活連接起來(lái)，很好地體現(xiàn)了STEAM教育的體驗(yàn)性特征。

　　4．情境性

　　STEAM教育具有情境性特征，它不是教授學(xué)生孤立、抽象的學(xué)科知識(shí)，而強(qiáng)調(diào)把知識(shí)還原于豐富的生活，結(jié)合生活中有趣、挑戰(zhàn)的問(wèn)題，通過(guò)學(xué)生的問(wèn)題解決完成教學(xué)。STEAM教育強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生獲得將知識(shí)進(jìn)行情境化應(yīng)用的能力，同時(shí)能夠理解和辨識(shí)不同情境的知識(shí)表現(xiàn)，即能夠根據(jù)知識(shí)所處背景信息聯(lián)系上下文辨識(shí)問(wèn)題本質(zhì)并靈活解決問(wèn)題。

　　STEAM教育強(qiáng)調(diào)知識(shí)是學(xué)習(xí)者通過(guò)學(xué)習(xí)環(huán)境互動(dòng)建構(gòu)的產(chǎn)物，而非來(lái)自于外部的灌輸。情境是STEAM教育重要而有意義的組成部分，學(xué)習(xí)受具體情境的影響，情境不同，學(xué)習(xí)也不同。只有當(dāng)學(xué)習(xí)鑲嵌在運(yùn)用該知識(shí)的情境之中，有意義的學(xué)習(xí)才可能發(fā)生。

　　5．協(xié)作性

　　STEAM教育具有協(xié)作性，強(qiáng)調(diào)在群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)，進(jìn)行群體性知識(shí)建構(gòu)。STEAM教育中的問(wèn)題往往是真實(shí)的，真實(shí)任務(wù)的解決離不開(kāi)其他同學(xué)、教師或?qū)＜业暮献鳌?/strong>在完成任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)生需要與他人交流和討論。STEAM教育的協(xié)作性就是要求學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)要包括建構(gòu)主義倡導(dǎo)的“協(xié)作”和“會(huì)話”兩要素：讓學(xué)生以小組為單位，共同搜集和分析學(xué)習(xí)資料、提出和驗(yàn)證假設(shè)、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果；同時(shí)，學(xué)習(xí)者通過(guò)會(huì)話商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)。