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技術(shù)革命席卷之下，我們總能聽到不同領(lǐng)域創(chuàng)新驅(qū)動變革、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，但無益于思維能力與學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。正是意識到這一缺陷，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。在美國國家科學(xué)基金會（NSF, US National Science Foundation）舉行的科學(xué)教育會議上，這個詞首次引起了人們的關(guān)注。而后，美國時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬強(qiáng)調(diào)美國需要 STEM 教育以保持其全球領(lǐng)導(dǎo)地位，穩(wěn)住發(fā)展勢頭。

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)中獲得快樂與成就感，變被動聆聽為主動參與。

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 教育鼓勵孩子們做實(shí)驗(yàn)，犯錯誤，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」往往也會阻礙學(xué)生的長期發(fā)展，學(xué)生無法將學(xué)到的概念應(yīng)用于實(shí)際問題，而對于概念理解不足又會進(jìn)一步降低執(zhí)行力，形成惡性循環(huán)。

解決實(shí)際問題是一項(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有得到重視，隨著時(shí)間的推移、科目難度上升，事情就會變得更糟，而這正是傳統(tǒng)教育中固有的滯后性。

STEM 教育通過鼓勵學(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)告訴孩子們怎么運(yùn)算數(shù)字，卻沒告訴孩子們?yōu)槭裁匆獙W(xué)數(shù)學(xué)，為什么別的符號不能代替這個數(shù)字。但通過問一些諸如「哪個數(shù)字更大/小」的問題可以讓孩子立刻理解數(shù)字的量化意義。總而言之，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，可以提高孩子對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，進(jìn)而塑造孩子對于學(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)練孩子解決問題的能力以及批判性思維。

研究表明，幼兒在開始上學(xué)時(shí)，已經(jīng)對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)這些與生俱來的能力應(yīng)該從最早的階段開始，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)，我們才能看見高樓起、人成才。

到了 8 歲，大多數(shù)孩子對技術(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，美國宇航局的研究人員合作開發(fā)了一個簡單的測試來衡量人們的天才水平。該測試非常簡單，適用于 4 歲以上的任何年齡組，而結(jié)果令人驚訝：

該測試清楚地表明，98 % 的兒童生來便是天才，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)新大都來自這 2% 的天才群體，其余人無非是在復(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國家航空航天局的測試中獲得高分。而隨著他們長大，想象力變得趨同，最終導(dǎo)致智力測試表現(xiàn)不佳。在未參與系統(tǒng)性學(xué)習(xí)前，孩子們常常通過觀察、實(shí)驗(yàn)等方式來認(rèn)識周圍的環(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)階段才開展起來，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，類似的教育卻沒有取得長足發(fā)展。挑戰(zhàn)之一便是，早教階段的老師極少接受過相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)，并不具備足夠的能力來開展 STEM 教育。

本質(zhì)上看，STEM 教育更像是一種基于探究的方法，孩子們通過實(shí)驗(yàn)和 STEM 活動進(jìn)行學(xué)習(xí)。在更具交流性的課程中，孩子們被激勵著提出多個問題以深入理解概念。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)模式對于許多教師也是一大挑戰(zhàn)。學(xué)校場景中的 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，對學(xué)齡前兒童來說，大部分時(shí)間都是在家人、朋友的陪伴中度過。毋庸置疑，如何讓孩子高質(zhì)量地度過這些時(shí)間極其重要。家長在塑造孩子的學(xué)習(xí)習(xí)慣過程中起著重要作用，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 STEM 教育有同樣興趣并參與其中時(shí)，孩子們更容易愛上學(xué)習(xí)，進(jìn)而提高認(rèn)知能力。

未來已來，STEM 教育正當(dāng)時(shí)

回看過去一萬年的人類進(jìn)化史，我們會知道「為什么孩子的未來取決于 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)革命始于人們開始使用水和蒸汽動力進(jìn)行生產(chǎn)，第二次工業(yè)革命始于人們開始使用電力來推動大規(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，在面前鋪陳開來。

過去 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推出至少兩到三個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)萬寶盛華集團(tuán)的說法，技術(shù)發(fā)展推動自動化普及，而自動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。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 STEM 的發(fā)展速度將越來越快，并改變世界。

根據(jù)美國勞工統(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)率增長了 10.5%，即 817,260 個職位，而非 STEM 職業(yè)的凈增長為 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)知識的銷售職業(yè)。

根據(jù)上述估計(jì)，在未來十年，STEM 職業(yè)的增長比例將遠(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。

注：人數(shù)以千為單位。

由于消費(fèi)者和企業(yè)對數(shù)字經(jīng)濟(jì)的參與度越來越高，預(yù)計(jì)計(jì)算機(jī)相關(guān)職業(yè)將在未來 10 年內(nèi)呈指數(shù)級增長。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。為求文明長久繁榮，我們需要正視變化，并使下一代具備正確的知識和技能。若我們?nèi)猿掷m(xù)依賴傳統(tǒng)的教育體系，未來多達(dá)三分之二的學(xué)生在離開學(xué)校后，將無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)國家也正在意識到 STEM 教育的重要性，其不僅對經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，也可幫助本國、本民族在國際競爭中立于不敗之地，并引領(lǐng)世界發(fā)展。

美國將 STEM 教育視為其「成功之路」的一大法寶，即：國家的創(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)，美國正在積極鼓勵各組織、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)生對科學(xué)的興趣。

新加坡早在 2014 年就出臺政策推動 STEM 教育。新加坡的 STEM 教育從學(xué)前教育階段開始，引入這一模式的目的是為了讓孩子們在以后的生活中能夠理解更復(fù)雜的問題。

在教育方面處于領(lǐng)先地位的北歐國家也正在采用多種方法來指導(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。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。

其他國家，如英國、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)孩子對于學(xué)習(xí)、科學(xué)的興趣，以更好地適應(yīng)世界、改變世界。

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