stem教育是什么（STEM教育是个啥三）

STEM固然是一种融科学、技术、工程与数学为一体的课程，但如果这个课程不能够运用恰当的方法进行教学，也构不成一个STEM课程。

STEM课程其实施策略也有特定的要求。如同前面所述，STEM暗线是科学和数学，明线是技术和工程。科学和数学是技术和工程的原理和基础，技术体现在工程之中。

STEM课程基于工程设计的项目为架构，利用工程设计整合课程内容，产生具体项目，把科学、数学的基础知识和技术能力融合在工程项目之中。所以，STEM课程的学习要求一种基于问题的探究性学习，强调实践探究与工程设计。这也是STEM中“E”(工程)的含义与要求。

根据综合运用科学、数学和技术的知识解决工程中问题的要求，STEM的教学主要步骤如下：

STEM学习是探究性学习，探究必须从问题开始。STEM的问题是基于生活情景的真实问题，这个问题可以由教师给定，也可以学习者自己发现。教师给定的，属于验证某个结论的，这样的探究具有模拟性。学习者发现的问题，如果没有一定的限定条件，与科学家发现问题完全一样，本身不是学生的学习。

因此，STEM的问题既需要开放和创造，也需要一定的限定。教师要在一定的条件下引导学生发现问题，发现问题是STEM的开端。

科学假设是科学理论的一种可能表达。科学研究之所以不是盲目的尝试，就在于它是有根据的，是一个提出假设、求证假设的过程。科学假设是根据已有的科学知识和观察到的事实，对所研究的问题提出的一种猜测性陈述、一种可能性的解答。

假说是一种猜想，但不同于无端的猜想，它是基于已有的科学知识和新的科学事实作出的一种科学假定，因此，假说是科学性和假定性的统一。提出假设固然要基于科学原理和事实，但假说的提出更需要思维的提炼。对于工程问题而言，提出假设的过程也是制定方案的过程。

假说是否是真理，需要科学验证。这种验证需要收集证据，需要对证据进行分析和验证，需要科学实验，也需要逻辑思维。证据收集是科学求证的第一步。

证据可以来自于观察，也可以来自于实验，还可以基于科学原理的逻辑推理。求证过程中，需要对证据进行验证，显示其科学性。对于工程问题而言，就是要把设计的方案付诸实施，从而验证方案。如果无法验证或者验证不成功，就需要返回到步骤2，重新提出假说。因此，STEM是一种基于证据的学习。

科学假设通过科学求证和数据分析，对假设进行验证：假设是否成立，是否需要修正，等等，都需要通过科学验证后得出定论。由于科学研究的复杂性，一次实验求证不一定都能得出确定的结论。

因此，它需要不断修正方案，不断进行验证，进而不断地修正结论。对于科学研究来说，这个过程看中的是结果，但对于STEM的学习而言，过程比结果重要，因为在过程中培养了学生的探索精神和解决问题的能力。对于工程问题而言，就是要根据方案的实施情况对方案进行评估，验证其效果，进而进行修正和完善。

从提出问题到得出结论，是科学研究的完整过程。但作为一个教学策略，STEM还应该有一个反思分享环节，通过这一环节，学习者对自己发现问题、验证问题和得出结论中的经验和错误做出分析，提炼成功经验，促进解决方法的可迁移性，提升学习迁移能力。同时，与学习者共同的分享交流有助于产生新的观点，发现新的问题。

当然，STEM教育有多种类型，有学者列举了验证型STEM、探究型STEM、制造型STEM、创造型STEM，不同类型的STEM，其教育策略有所不同。

不管哪种策略，都要使学习者经历完整的科学研究过程。但STEM作为学生的一种学习方式还不可能完全像科学家那样创新，它需要教师的指导和提供一定的典型材料，设计一定的结构化程序。

从验证型STEM到创造型STEM，研究的成分越来越强，因此就是要不断减少教师的指导，增强学习者的自主性和创造性。STEM的学习就是要培养学生的创新能力，实现从验证到创新的突破。

创新型STEM教育就是要综合运用知识，完成一个创新物品的设计，其进一步的发展就是创客教育。在对STEM知识的综合运用和创新能力的培养上，创客教育和STEM是相同的，只不过STEM教育面向中小学生，更强调STEM素养的养成，为成为创客奠定基础。创客教育强调创造新的产品。与创客教育相比，STEM还需要教师对学生的指导，尤其是验证型STEM，教师的指导应该更多一些。

来源：《当代教育科学》 作者：吕延会

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