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践行STEM教育理念培养综合创新人才

【摘要】STEM是一种典型的采用跨学科学习、培养学生创新能力的教育理念。本文结合一线教师所面临的问题，从STEM教育目标、教育关系、教育环境、教育形态和教育行动几个维度进行分析。

【关键词】STEM；PBL；国家课程；综合素养

聚焦一个问题：培养什么样的人

任何一种教育理念或教育形态，最终都落脚在“人的培养”，STEM教育也不例外。STEM教育具有跨学科性、问题探索性、知识生成性和创新包容性等特性，顺应了我国教育改革方向，不仅回应了中国经济社会转型对人才培养的崭新诉求，同时也是建设网络强国、教育强国、数字中国的发展途径。

1.STEM教育关注学生现实世界问题解决能力的培养

STEM教育打破学科的界限，实现课程目标走向综合化，课程内容走向实践化，促进学生深度学习的发生，为创新型人才的培养提供了有力“抓手”。STEM教育以改造客观世界、解决实质问题为本质属性，通过大单元设计和多学科融合，横向以真实问题情境促进建立学生不同学科知识、技能和态度的关联，纵向依赖学生个体认知和思维的发展，在不同的学段凸显真实问题的多层级、多角度、多样化的解决思路，实现学生核心素养的螺旋式提升。

2.STEM教育注重学生跨学科能力的培养

STEM作为一个整体概念，并非是科学、技术、工程和数学四者的简单叠加，而是强调通过对各类素养的整合，培养学生融会贯通的跨学科能力。随着STEM教育实践的开展，其内涵也有所扩展，如艺术领域知识的加入（STEAM），或者“STEM+”“STEMx”等教育模式的出现，其本质是通过现实世界问题，使学生能够从系统的视角找到各学科知识的交叉点，统筹建立学科知识之间的联系，完成分析、计划、解决、评价和反思的问题解决过程，强调学生对于学科知识的理解、整合和应用。

3.STEM教育致力学生创新思维的培养

“做中学”“用中学”“创中学”是STEM教育发挥独特育人价值的重要体现。在教育实践中，通过引导学生经历“问题界定、方案设计、工具研发（选择）、实施验证、优化迭代”等解决问题全过程，进而在过程中喚醒学生的真实生活经验，建立学科知识和真实世界问题的关联，在过程中迭代生成创造性的解决方案，依据真实的问题情境评价和修正解决方案，鼓励创新并包容多样化的解决方案，以创新发明促进知识的逐步深化和有效整合，培养学生创新思维。

理清两个关系：STEM教育与项目式学习的关系、STEM教育与日常教学的关系

STEM的学习模式注重多学科整合的学习目标，突出知识的理解内化和情境迁移，整体学习流程有别于传统的课堂教与学方式。因此，需要处理好STEM教育与项目式学习设计以及日常教学的关系。

1.STEM教育与PBL在方法论层面的一致性

STEM教育强调基于真实世界问题的探索、跨学科知识整合和鼓励创新方案设计等理念，在方法论层面与PBL教学法十分契合。

在STEM教育中采用PBL教学法，应倡导学生基于现实世界的探究活动，寻找有意义的切入点，立足项目设计，充分利用STEM教育的实践优势，促使学生整合跨学科知识技能，以小组方式进行周期性的开放探究活动，完成一系列设计、计划、问题解决、决策、作品创建、成果交流等活动。整个开展过程引领学生探索问题、求证方法、归纳答案、创新认知，提升高阶思维能力，最终达到知识建构和能力提升，进而发展STEM素养、创新素养和人文素养等核心素养。

2.STEM教育和日常教学之间的综合化实践关系

STEM教育应建立在多学科融合的基础之上，将日常教学作为学生学习的“主战场”；需要立足实际，从国家课程出发，明确它和日常教学间的实践关系。

首先，设计综合化的STEM教育目标。在新课程方案中，要求在“增强综合素质上下功夫”。因此，可从综合化课程的角度落实学生综合素质的培养。

其次，建设连贯统一的STEM课程体系。在现有课程的基础上，利用学生已有知识、概念和生活经验的习得水平，建立综合性的活动课程，并在课程中强化跨学科主题学习的设置，在满足课程方案要求的同时，在不同学段之间设计课程的衔接内容，形成较为连贯的课程体系。

最后，强调STEM教育综合性实施和过程性评价。鼓励尝试将艺术、科学、劳动、信息科技、综合实践活动等课程进行整合实施，探索大单元、大概念的整合设计，推动以素养为导向开展综合素质评价。

营造三类环境：创新实验室、劳动技能室和创新教育实践基地

为了有效推动深圳市南山区的STEM教育，做好学习环境的支撑，南山区从建设创新实验室、劳动技能室，拓展创新教育实践基地三类教学环境着力，推动数字化教育真正落地。

1.探索未来教育创新实验室建设

创新实验室是面向学生的、开放的、以特色创新教育项目和课程为载体的创新实践空间。在“新理念、新领域、新技术、新手段”的引领下，南山区未来教室和创新实验室通过七年的建设周期，已建成113间未