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　　原標(biāo)題：STEM 教育天才論 帶來(lái)了教育模式的轉(zhuǎn)變

　　技術(shù)革命席卷之下，我們總能聽(tīng)到不同領(lǐng)域創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)變革、取得發(fā)展進(jìn)步，「創(chuàng)新」貫穿我們生活的方方面面。但創(chuàng)新離不了人才，人才培養(yǎng)離不了教育。傳統(tǒng)教育，少不了死記硬背，但無(wú)益于思維能力與學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。正是意識(shí)到這一缺陷，創(chuàng)新教育、STEM 教育崛起。STEM 教育力求保護(hù)孩子的好奇心和創(chuàng)造力，隨之帶來(lái)了教育模式的轉(zhuǎn)變。

　　STEM教育VS傳統(tǒng)教育

　　STEM 一詞常出現(xiàn)在教育政策、課程設(shè)置、技能培養(yǎng)和就業(yè)戰(zhàn)略中。在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF, US National Science Foundation）舉行的科學(xué)教育會(huì)議上，這個(gè)詞首次引起了人們的關(guān)注。而后，美國(guó)時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬強(qiáng)調(diào)美國(guó)需要 STEM 教育以保持其全球領(lǐng)導(dǎo)地位，穩(wěn)住發(fā)展勢(shì)頭。

　　STEM 代表科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)(Mathematics)教育。作為一種教育方法，其中各學(xué)科相互關(guān)聯(lián)，而非彼此孤立。與此同時(shí)，STEM 教育強(qiáng)調(diào)分享、創(chuàng)造，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得快樂(lè)與成就感，變被動(dòng)聆聽(tīng)為主動(dòng)參與。

　　STEM 教育不僅是單一學(xué)科的教育，而是綜合性教育。當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)在各領(lǐng)域相互滲透，難舍難分。從你家里或辦公室里隨便挑一件東西，試著把它放在 STEM 學(xué)科的某個(gè)單一科目里。不可行，因?yàn)?STEM 各學(xué)科間相互整合?？茖W(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了技術(shù)的發(fā)展，而后與工程相結(jié)合，并在我們的生活中發(fā)揮作用。STEM 教育鼓勵(lì)孩子們做實(shí)驗(yàn)，犯錯(cuò)誤，從自己的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，以達(dá)到正確的結(jié)果，而不是依賴教科書上的內(nèi)容。

　　批判性思維、邏輯分析、自主探究和項(xiàng)目制學(xué)習(xí)是 STEM 教育的基石。它提高了孩子們的好奇心，使學(xué)習(xí)過(guò)程變得有趣、相關(guān)和持久。這是教育范式的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)教育中極其缺乏動(dòng)手能力的學(xué)習(xí)到更好、更深入的學(xué)習(xí)。同時(shí)，傳統(tǒng)教育中學(xué)習(xí)與實(shí)踐的「界限分明」往往也會(huì)阻礙學(xué)生的長(zhǎng)期發(fā)展，學(xué)生無(wú)法將學(xué)到的概念應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題，而對(duì)于概念理解不足又會(huì)進(jìn)一步降低執(zhí)行力，形成惡性循環(huán)。

　　解決實(shí)際問(wèn)題是一項(xiàng)重要的技能，而傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)并未重視培養(yǎng)這一技能。如果孩子的此項(xiàng)能力在早期教育中沒(méi)有得到重視，隨著時(shí)間的推移、科目難度上升，事情就會(huì)變得更糟，而這正是傳統(tǒng)教育中固有的滯后性。

　　STEM 教育通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐，確保孩子在理解概念方面不存在學(xué)用脫節(jié)。以數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)為例，數(shù)學(xué)告訴孩子們?cè)趺催\(yùn)算數(shù)字，卻沒(méi)告訴孩子們?yōu)槭裁匆獙W(xué)數(shù)學(xué)，為什么別的符號(hào)不能代替這個(gè)數(shù)字。但通過(guò)問(wèn)一些諸如「哪個(gè)數(shù)字更大/小」的問(wèn)題可以讓孩子立刻理解數(shù)字的量化意義?？偠灾?，早期教育中需要讓孩子了解到概念與現(xiàn)實(shí)世界的關(guān)系，以及這些概念可以如何幫助其解決日常問(wèn)題。同樣，棋盤游戲?qū)?shù)學(xué)與周圍的藝術(shù)和圖案結(jié)合起來(lái)，可以提高孩子對(duì)這一主題的理解和興趣，不給孩子留下焦慮空間。這就是 STEM 學(xué)習(xí)在每個(gè)學(xué)科中發(fā)生的方式。

　　培養(yǎng)“天才”，多早不算遲？

　　事實(shí)上，STEM 教育可以而且應(yīng)該面向 2 周歲的兒童。因?yàn)樵谠缙?，孩子的理解力和記憶力是驚人的。在這一時(shí)期，STEM 教育應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞浇榻B學(xué)科知識(shí)，進(jìn)而塑造孩子對(duì)于學(xué)習(xí)的積極態(tài)度。具備高度實(shí)踐性的 STEM 教育可以更高效地訓(xùn)練孩子解決問(wèn)題的能力以及批判性思維。

　　研究表明，幼兒在開(kāi)始上學(xué)時(shí)，已經(jīng)對(duì)周圍的世界有了足夠的了解，并能進(jìn)行發(fā)散性思維。他們是好奇的學(xué)習(xí)者，有自己的推理能力。加強(qiáng)這些與生俱來(lái)的能力應(yīng)該從最早的階段開(kāi)始，而不是留到此后的學(xué)習(xí)階段。孩子的培養(yǎng)如同建造高樓，我們不能從第五層或第六層才開(kāi)始做穩(wěn)固工程。唯有打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我們才能看見(jiàn)高樓起、人成才。

　　到了 8 歲，大多數(shù)孩子對(duì)技術(shù)產(chǎn)生了興趣，但停留在用戶思維而非創(chuàng)新者思維。為何？強(qiáng)調(diào)死記硬背的教學(xué)模式以及應(yīng)試教育限制了孩子思維發(fā)散，缺乏體驗(yàn)和實(shí)踐的傳統(tǒng)教育「扼殺」了我們的天才。幾年前，美國(guó)宇航局的研究人員合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試來(lái)衡量人們的天才水平。該測(cè)試非常簡(jiǎn)單，適用于 4 歲以上的任何年齡組，而結(jié)果令人驚訝：

　　該測(cè)試清楚地表明，98 % 的兒童生來(lái)便是天才，而到了成年組，這一比例下降至 2%。而如今世界上種種驚人的創(chuàng)新大都來(lái)自這 2% 的天才群體，其余人無(wú)非是在復(fù)制、學(xué)習(xí)、利用這些創(chuàng)新成果。

　　如上所述，兒童因他們的創(chuàng)造力和想象力在美國(guó)國(guó)家航空航天局的測(cè)試中獲得高分。而隨著他們長(zhǎng)大，想象力變得趨同，最終導(dǎo)致智力測(cè)試表現(xiàn)不佳。在未參與系統(tǒng)性學(xué)習(xí)前，孩子們常常通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等方式來(lái)認(rèn)識(shí)周圍的環(huán)境，這種適應(yīng)、學(xué)習(xí)的效率是極高的。而當(dāng)這些孩子系統(tǒng)地接受傳統(tǒng)教育，死記硬背等針對(duì)應(yīng)試的方法將成為學(xué)習(xí)障礙。在早期教育中，我們不應(yīng)過(guò)度干擾孩子的自然學(xué)習(xí)，讓孩子去思考、去想象、去創(chuàng)造，去根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論，才能真正實(shí)現(xiàn)「育人」目標(biāo)。

　　而如今，STEM 教育大多是在小學(xué)乃至此后的學(xué)習(xí)階段才開(kāi)展起來(lái)，而且局限于機(jī)器人和編程教育。但在學(xué)前階段，在孩子「天才屬性」最高的階段，類似的教育卻沒(méi)有取得長(zhǎng)足發(fā)展。挑戰(zhàn)之一便是，早教階段的老師極少接受過(guò)相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)，并不具備足夠的能力來(lái)開(kāi)展 STEM 教育。

　　本質(zhì)上看，STEM 教育更像是一種基于探究的方法，孩子們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和 STEM 活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。在更具交流性的課程中，孩子們被激勵(lì)著提出多個(gè)問(wèn)題以深入理解概念。為滿足孩子的好奇心，教師素養(yǎng)極其關(guān)鍵。除了被要求有相應(yīng)的理工科學(xué)習(xí)背景外，跨學(xué)科、跨課程的教學(xué)模式對(duì)于許多教師也是一大挑戰(zhàn)。學(xué)校場(chǎng)景中的 STEM 教育發(fā)展空間大，但師資、教材、培養(yǎng)方案都是擺在 STEM 教育發(fā)展面前的一座座大山。唯有跨過(guò)這一座座大山，小學(xué)乃至幼兒園的 STEM 教育將呈現(xiàn)一片繁榮景象。

　　另外，對(duì)學(xué)齡前兒童來(lái)說(shuō)，大部分時(shí)間都是在家人、朋友的陪伴中度過(guò)。毋庸置疑，如何讓孩子高質(zhì)量地度過(guò)這些時(shí)間極其重要。家長(zhǎng)在塑造孩子的學(xué)習(xí)習(xí)慣過(guò)程中起著重要作用，更何況父母最清楚孩子的固有技能、興趣和動(dòng)機(jī)因素。除此之外，家庭的非正式環(huán)境和更大的舒適度提供了獨(dú)特的學(xué)習(xí)時(shí)空，孩子可以更自在地享受 STEM 教育。當(dāng)父母對(duì) STEM 教育有同樣興趣并參與其中時(shí)，孩子們更容易愛(ài)上學(xué)習(xí)，進(jìn)而提高認(rèn)知能力。

　　未來(lái)已來(lái)，STEM 教育正當(dāng)時(shí)

　　回看過(guò)去一萬(wàn)年的人類進(jìn)化史，我們會(huì)知道「為什么孩子的未來(lái)取決于 STEM 教育」。從狩獵到耕種再到工業(yè)制造，我們花了幾千年的時(shí)間。第一次工業(yè)革命始于人們開(kāi)始使用水和蒸汽動(dòng)力進(jìn)行生產(chǎn)，第二次工業(yè)革命始于人們開(kāi)始使用電力來(lái)推動(dòng)大規(guī)模生產(chǎn)，第三次工業(yè)革命則涉及計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)和電子技術(shù)的自動(dòng)化生產(chǎn)。今天，我們站在第四次工業(yè)革命的浪潮中，人工智能、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等在早期革命時(shí)期被認(rèn)作是天方奇譚的事物，在面前鋪陳開(kāi)來(lái)。

　　過(guò)去 50 年里，世界演變之快，空前絕后。每年，像蘋果或三星這樣的公司都會(huì)推出至少兩到三個(gè)具有最新功能的智能手機(jī)版本，以至于你總想換了本不那么舊的智能設(shè)備。類似的變化也發(fā)生在生活的其他方面，人們生活的方方面面均日新月異地快速發(fā)展。值得一提的還有人工智能，人工智能的發(fā)展催生了新的科技巨頭，如谷歌、亞馬遜等公司生動(dòng)佐證了何為「科技改變世界」。

　　且隨著人工智能和機(jī)器人的成熟應(yīng)用，科技將重塑各行各業(yè)的商業(yè)模式。根據(jù)萬(wàn)寶盛華集團(tuán)的說(shuō)法，技術(shù)發(fā)展推動(dòng)自動(dòng)化普及，而自動(dòng)化在取代部分人工崗位的同時(shí)也將創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。從 IBM Watson （IBM 的業(yè)務(wù)就緒工具、應(yīng)用和解決方案組合，旨在減少 AI 采用的成本和障礙，同時(shí)優(yōu)化成果并負(fù)責(zé)任地使用 AI）可取代紐約律師事務(wù)所的律師服務(wù)、幫助醫(yī)生診斷疾病，足見(jiàn) STEM 的發(fā)展速度將越來(lái)越快，并改變世界。

　　根據(jù)美國(guó)勞工統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，在 2009 年 5 月至 2015 年 5 月期間，STEM 職業(yè)的就業(yè)率增長(zhǎng)了 10.5%，即 817,260 個(gè)職位，而非 STEM 職業(yè)的凈增長(zhǎng)為 5.2%。

　　注：人數(shù)以千為單位?？茖W(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）職業(yè)包括計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)、建筑和工程、生命和物理科學(xué)職業(yè)，以及與這些職能領(lǐng)域相關(guān)的管理和中學(xué)后教學(xué)職業(yè)和需要中學(xué)后科學(xué)或技術(shù)知識(shí)的銷售職業(yè)。

　　根據(jù)上述估計(jì)，在未來(lái)十年，STEM 職業(yè)的增長(zhǎng)比例將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非 STEM 職業(yè)，以下是 STEM 職業(yè)中的細(xì)分職業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展預(yù)測(cè)。

　　由于消費(fèi)者和企業(yè)對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的參與度越來(lái)越高，預(yù)計(jì)計(jì)算機(jī)相關(guān)職業(yè)將在未來(lái) 10 年內(nèi)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。同非 STEM 職業(yè)相比，STEM 職業(yè)更具穩(wěn)定性，工作人員的失業(yè)率也更低。

　　世界正在經(jīng)歷技術(shù)爆炸期，技能組合的需求凸顯。為求文明長(zhǎng)久繁榮，我們需要正視變化，并使下一代具備正確的知識(shí)和技能。若我們?nèi)猿掷m(xù)依賴傳統(tǒng)的教育體系，未來(lái)多達(dá)三分之二的學(xué)生在離開(kāi)學(xué)校后，將無(wú)法具備工作的必要技能。STEM 教育正當(dāng)時(shí)。

　　全球領(lǐng)先的發(fā)達(dá)國(guó)家也正在意識(shí)到 STEM 教育的重要性，其不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，也可幫助本國(guó)、本民族在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，并引領(lǐng)世界發(fā)展。

　　美國(guó)將 STEM 教育視為其「成功之路」的一大法寶，即：國(guó)家的創(chuàng)新、繁榮和安全取決于有效和包容性的 STEM 教育生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)，美國(guó)正在積極鼓勵(lì)各組織、學(xué)校進(jìn)行合作并共同促進(jìn) STEM 教育的實(shí)施，從小培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣。

　　新加坡早在 2014 年就出臺(tái)政策推動(dòng) STEM 教育。新加坡的 STEM 教育從學(xué)前教育階段開(kāi)始，引入這一模式的目的是為了讓孩子們?cè)谝院蟮纳钪心軌蚶斫飧鼜?fù)雜的問(wèn)題。

　　在教育方面處于領(lǐng)先地位的北歐國(guó)家也正在采用多種方法來(lái)指導(dǎo)幼童的 STEM 學(xué)習(xí)，甚至考慮轉(zhuǎn)向項(xiàng)目制的學(xué)習(xí)方法。

　　而印度的 STEM 教育也逐漸流行起來(lái)。雖然仍然處于初始階段，但教育部門和教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始向 STEM 教育轉(zhuǎn)型。許多學(xué)校已經(jīng)在小學(xué)階段實(shí)施了 STEM 教育，并預(yù)備在學(xué)前階段也開(kāi)展 STEM 教育，以提高孩子們的批判性思維和創(chuàng)造性技能。

　　其他國(guó)家，如英國(guó)、加拿大、澳大利亞、日本都在準(zhǔn)備將 STEM 教育納入早期教育，培養(yǎng)孩子對(duì)于學(xué)習(xí)、科學(xué)的興趣，以更好地適應(yīng)世界、改變世界。