科技館實現(xiàn)STEM教育的有效途徑及策略

譚琛

摘 要：STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡稱，注重將四門學(xué)科內(nèi)容組合形成有機整體，以更好地培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新精神與實踐能力?？萍紙鲳^作為重要的社會教育場所，對科學(xué)教育，特別是校外STEM教育起到非常重要的作用，承擔(dān)著提高青少年科學(xué)素質(zhì)的首要任務(wù)。本文通過探討在STEM教育理念下科技館依托展品設(shè)計STEM教育活動的一般規(guī)律，總結(jié)出科技館實現(xiàn)STEM教育的有效途徑及策略。

關(guān)鍵詞：STEM教育 科技館 有效途徑 策略

一、STEM教育內(nèi)涵及特點

STEM教育（STEM Education）源于美國，近年來在國內(nèi)興起。STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡稱，強調(diào)的是多學(xué)科的交叉融合。

融合的STEM教育具備九大核心特征：跨學(xué)科、趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性、藝術(shù)性、實證性和技術(shù)增強性。

1、跨學(xué)科

STEM教育最重要的核心特征是跨學(xué)科性?？鐚W(xué)科意味著在STEM教育中更多的強調(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)的知識解決問題，實現(xiàn)跨越學(xué)科界限。

2、趣味性

STEM教育注重將多學(xué)科知識融于有趣、具有挑戰(zhàn)性、與生活相關(guān)的問題中，問題和活動的設(shè)計要能激發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機，問題的解決要能讓學(xué)習(xí)者有成就感。

3、體驗性

STEM教育更多的強調(diào)學(xué)習(xí)者動手、動腦，參與學(xué)習(xí)過程。STEM提供了學(xué)習(xí)者動手做的學(xué)習(xí)體驗，學(xué)習(xí)者應(yīng)用所學(xué)的各科知識應(yīng)對現(xiàn)實世界問題，創(chuàng)造、設(shè)計、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問題。

4、情境性

STEM教育具有情境性特征，它強調(diào)把知識還原于豐富的生活，結(jié)合生活中有趣、挑戰(zhàn)的問題，通過實際的問題解決完成學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)者獲得將知識進行情境化應(yīng)用的能力。

5、協(xié)作性

STEM教育具有協(xié)作性，強調(diào)在群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)，進行群體性知識建構(gòu)。

6、設(shè)計性

設(shè)計是STEM教育取得成功的關(guān)鍵因素。學(xué)習(xí)者通過設(shè)計可以更好地理解完成了的工作，從而解決開放性問題。在這個過程中，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)知識、鍛煉能力、提高STEM素養(yǎng)。

7、藝術(shù)性

STEM教育強調(diào)在自然科學(xué)教學(xué)中增加學(xué)習(xí)者對人文科學(xué)和社會科學(xué)的關(guān)注與重視，注重以數(shù)學(xué)元素為基礎(chǔ)，從工程和藝術(shù)角度解釋科學(xué)和技術(shù)。

8、實證性

STEM教育注重科學(xué)的實證性，強調(diào)跨學(xué)科情景中通過對問題或項目的探索。

9、技術(shù)增強性

STEM教育強調(diào)學(xué)生要具備一定技術(shù)素養(yǎng)，強調(diào)學(xué)生要了解技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展過程，具備分析新技術(shù)如何影響自己乃至周邊環(huán)境的能力。

二、科技館依托展品設(shè)計STEM教育活動的一般規(guī)律

科技館是公眾體驗科普的重要場所，科技館一切活動的核心是體現(xiàn)“教育”的原則，而這種教育的最本質(zhì)的方面在于：一是傳播科學(xué)知識，二是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)造思維和能力。筆者認為，科技館依托展品設(shè)計STEM教育活動的一般規(guī)律表現(xiàn)在：

1、活動內(nèi)容注重知識性、趣味性、互動性的融合。在科技館平臺下設(shè)計STEM教育活動的基礎(chǔ)和核心是知識性，通過活動向公眾傳遞科學(xué)知識、科學(xué)方法和科學(xué)理念，同時考慮在參與的過程中讓參與者體會到快樂，趣味性則是一個不可忽視的重要因素。科技館于學(xué)校教育的最大區(qū)別就是互動性。為此，在設(shè)計活動的時候要避免傳統(tǒng)的陳列式的圖板宣教，開辟一些互動性、體驗性的活動項目。只有動手了、體驗了，才能引導(dǎo)參與者去觀察和思考。

2、活動形式體現(xiàn)實踐性、針對性和經(jīng)濟性的結(jié)合。目前，大多科技館所開展的科技活動基本都與日常生活緊密關(guān)聯(lián)、感染性強，實踐性強，能夠激發(fā)起參與者對科學(xué)的興趣，形成科學(xué)意識，并且可以在以后的生活中利用所學(xué)的知識和技能解決實際問題。此外，由于科技館的受眾面較廣，其活動更多注重針對性，對于幼兒、兒童、青少年以及成人都應(yīng)有不同的活動內(nèi)容和活動形式，充分滿足不同年齡層次的公眾對科學(xué)的需求。此外，大多數(shù)的活動都提倡設(shè)計環(huán)境和社會友好型活動，鼓勵項目材料的可重復(fù)利用，開展項目的可持續(xù)性。

三、科技館實現(xiàn)STEM教育的有效途徑及策略

現(xiàn)今的科技館不再過多的關(guān)注觀眾能從中獲得多少知識，更多的是希望觀眾通過參觀科技館學(xué)會思考和提問。應(yīng)從過去告訴公眾是什么的階段，過渡到引導(dǎo)公眾發(fā)現(xiàn)問題、解答為什么的新階段，即從認知層面上升到元認知層面。啟迪好奇心、培育想象力、激發(fā)創(chuàng)造力是科普教育的職責(zé)所在，這與STEM教育的目標是一致的。對STEM教育來說，其最終目標是提高人的創(chuàng)造力素養(yǎng)，核心觀念是跨界思維。為此，筆者認為科技館實現(xiàn)STEM教育的有效途徑及策略包括：

1、深度發(fā)掘展品資源，開展主題式展品教育活動

科技館通過深度發(fā)掘展廳資源，展品設(shè)計可以不再局限于將科學(xué)原理以單一學(xué)科來展示，展廳內(nèi)可開設(shè)創(chuàng)客空間，以“動態(tài)”活動激活“靜態(tài)”展品，通過“問題導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動”的方式，開展各類主題式展品教育活動。開展的主題式活動要基于科學(xué)情境，巧妙結(jié)合科學(xué)、技術(shù)和工程問題；注重將傳統(tǒng)的展品教育活動轉(zhuǎn)為基于項目的學(xué)習(xí)過程；注重跨學(xué)科開展，有助于參與者建立高階思維技能。

2、改變傳統(tǒng)展示形式，增設(shè)項目式體驗活動

打破常規(guī)的展示形式，科技館的參與者變成項目的設(shè)計者，設(shè)計精良的問題以觸發(fā)學(xué)參與者強烈的求知需求。真正通過項目的設(shè)計、討論、評價和反思來培養(yǎng)科學(xué)興趣、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法和科學(xué)思維。通過增設(shè)體驗式活動，促進參與者對展品的深度學(xué)習(xí)和知識的跨學(xué)科整合，提高參與者的問題解決能力和批判性思維，培養(yǎng)其創(chuàng)造力和合作交流能力。

3、打破科技館教育的局限，滿足多元化的觀展需求

在科技館推進跨學(xué)科知識融合的STEM教育理念，打破科技館教育的局限，實現(xiàn)各展品間的創(chuàng)新型聯(lián)系，以期滿足面向不同年齡層觀眾多元化的觀展需要。

4、整合社會資源，促進STEM教育的運用

通過政府主導(dǎo)平臺，整合社會各界資源，吸引更多的企業(yè)和企業(yè)中優(yōu)秀的工程師積極參與到科技館的STEM教育中，開設(shè)館企結(jié)合的互動體驗項目，從而彌補科技館展廳內(nèi)學(xué)習(xí)的不足。

參考文獻

1、葉兆林，融合：實現(xiàn)STEM教育的有效策略，《中國科技教育》，2013年2月

2、唐小為、王維真，整合STEM發(fā)展我國基礎(chǔ)科學(xué)教育的有效路徑分析，《教育研究》，2014年第9期

3、馮羽，探索科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑——基于STEM教育，《科技資訊》2015年第20期