STEM 教育天才论 带来了教育模式的转变
来源: Kid Pillar 发表于2021-08-22 19:55:39 编辑:凌君
摘要: 原标题:STEM 教育天才论 带来了教育模式的转变 技术革命席卷之下,我们总能听到不同领域创新驱动变革、取得发展进步,「创新」贯穿我们生活的方方面

  原标题:STEM 教育天才论 带来了教育模式的转变

  技术革命席卷之下,我们总能听到不同领域创新驱动变革、取得发展进步,「创新」贯穿我们生活的方方面面。但创新离不了人才,人才培养离不了教育。传统教育,少不了死记硬背,但无益于思维能力与学习能力的培养。正是意识到这一缺陷,创新教育、STEM 教育崛起。STEM 教育力求保护孩子的好奇心和创造力,随之带来了教育模式的转变。

  STEM教育VS传统教育

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  STEM 一词常出现在教育政策、课程设置、技能培养和就业战略中。在美国国家科学基金会(NSF, US National Science Foundation)举行的科学教育会议上,这个词首次引起了人们的关注。而后,美国时任总统奥巴马强调美国需要 STEM 教育以保持其全球领导地位,稳住发展势头。

  STEM 代表科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)教育。作为一种教育方法,其中各学科相互关联,而非彼此孤立。与此同时,STEM 教育强调分享、创造,强调让学生在体验中获得快乐与成就感,变被动聆听为主动参与。

  STEM 教育不仅是单一学科的教育,而是综合性教育。当今世界,科学技术在各领域相互渗透,难舍难分。从你家里或办公室里随便挑一件东西,试着把它放在 STEM 学科的某个单一科目里。不可行,因为 STEM 各学科间相互整合。科学和数学的发展促进了技术的发展,而后与工程相结合,并在我们的生活中发挥作用。STEM 教育鼓励孩子们做实验,犯错误,从自己的经验中学习,以达到正确的结果,而不是依赖教科书上的内容。

  批判性思维、逻辑分析、自主探究和项目制学习是 STEM 教育的基石。它提高了孩子们的好奇心,使学习过程变得有趣、相关和持久。这是教育范式的转变,从传统教育中极其缺乏动手能力的学习到更好、更深入的学习。同时,传统教育中学习与实践的「界限分明」往往也会阻碍学生的长期发展,学生无法将学到的概念应用于实际问题,而对于概念理解不足又会进一步降低执行力,形成恶性循环。

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  解决实际问题是一项重要的技能,而传统的教育系统并未重视培养这一技能。如果孩子的此项能力在早期教育中没有得到重视,随着时间的推移、科目难度上升,事情就会变得更糟,而这正是传统教育中固有的滞后性。

  STEM 教育通过鼓励学生实践,确保孩子在理解概念方面不存在学用脱节。以数学学习为例,数学告诉孩子们怎么运算数字,却没告诉孩子们为什么要学数学,为什么别的符号不能代替这个数字。但通过问一些诸如「哪个数字更大/小」的问题可以让孩子立刻理解数字的量化意义。总而言之,早期教育中需要让孩子了解到概念与现实世界的关系,以及这些概念可以如何帮助其解决日常问题。同样,棋盘游戏将数学与周围的艺术和图案结合起来,可以提高孩子对这一主题的理解和兴趣,不给孩子留下焦虑空间。这就是 STEM 学习在每个学科中发生的方式。

  培养“天才”,多早不算迟?

  事实上,STEM 教育可以而且应该面向 2 周岁的儿童。因为在早期,孩子的理解力和记忆力是惊人的。在这一时期,STEM 教育应以适当的方式介绍学科知识,进而塑造孩子对于学习的积极态度。具备高度实践性的 STEM 教育可以更高效地训练孩子解决问题的能力以及批判性思维。

  研究表明,幼儿在开始上学时,已经对周围的世界有了足够的了解,并能进行发散性思维。他们是好奇的学习者,有自己的推理能力。加强这些与生俱来的能力应该从最早的阶段开始,而不是留到此后的学习阶段。孩子的培养如同建造高楼,我们不能从第五层或第六层才开始做稳固工程。唯有打下坚实的基础,我们才能看见高楼起、人成才。

  到了 8 岁,大多数孩子对技术产生了兴趣,但停留在用户思维而非创新者思维。为何?强调死记硬背的教学模式以及应试教育限制了孩子思维发散,缺乏体验和实践的传统教育「扼杀」了我们的天才。几年前,美国宇航局的研究人员合作开发了一个简单的测试来衡量人们的天才水平。该测试非常简单,适用于 4 岁以上的任何年龄组,而结果令人惊讶:

  该测试清楚地表明,98 % 的儿童生来便是天才,而到了成年组,这一比例下降至 2%。而如今世界上种种惊人的创新大都来自这 2% 的天才群体,其余人无非是在复制、学习、利用这些创新成果。

  如上所述,儿童因他们的创造力和想象力在美国国家航空航天局的测试中获得高分。而随着他们长大,想象力变得趋同,最终导致智力测试表现不佳。在未参与系统性学习前,孩子们常常通过观察、实验等方式来认识周围的环境,这种适应、学习的效率是极高的。而当这些孩子系统地接受传统教育,死记硬背等针对应试的方法将成为学习障碍。在早期教育中,我们不应过度干扰孩子的自然学习,让孩子去思考、去想象、去创造,去根据自己的经验得出结论,才能真正实现「育人」目标。

  而如今,STEM 教育大多是在小学乃至此后的学习阶段才开展起来,而且局限于机器人和编程教育。但在学前阶段,在孩子「天才属性」 的阶段,类似的教育却没有取得长足发展。挑战之一便是,早教阶段的老师极少接受过相关专业培训,并不具备足够的能力来开展 STEM 教育。

  本质上看,STEM 教育更像是一种基于探究的方法,孩子们通过实验和 STEM 活动进行学习。在更具交流性的课程中,孩子们被激励着提出多个问题以深入理解概念。为满足孩子的好奇心,教师素养极其关键。除了被要求有相应的理工科学习背景外,跨学科、跨课程的教学模式对于许多教师也是一大挑战。学校场景中的 STEM 教育发展空间大,但师资、教材、培养方案都是摆在 STEM 教育发展面前的一座座大山。唯有跨过这一座座大山,小学乃至幼儿园的 STEM 教育将呈现一片繁荣景象。

  另外,对学龄前儿童来说,大部分时间都是在家人、朋友的陪伴中度过。毋庸置疑,如何让孩子高质量地度过这些时间极其重要。家长在塑造孩子的学习习惯过程中起着重要作用,更何况父母最清楚孩子的固有技能、兴趣和动机因素。除此之外,家庭的非正式环境和更大的舒适度提供了独特的学习时空,孩子可以更自在地享受 STEM 教育。当父母对 STEM 教育有同样兴趣并参与其中时,孩子们更容易爱上学习,进而提高认知能力。

  未来已来,STEM 教育正当时

  回看过去一万年的人类进化史,我们会知道「为什么孩子的未来取决于 STEM 教育」。从狩猎到耕种再到工业制造,我们花了几千年的时间。第一次工业革命始于人们开始使用水和蒸汽动力进行生产,第二次工业革命始于人们开始使用电力来推动大规模生产,第三次工业革命则涉及计算机、信息技术和电子技术的自动化生产。今天,我们站在第四次工业革命的浪潮中,人工智能、机器人、物联网等在早期革命时期被认作是天方奇谭的事物,在面前铺陈开来。

  过去 50 年里,世界演变之快,空前绝后。每年,像苹果或三星这样的公司都会推出至少两到三个具有 功能的智能手机版本,以至于你总想换了本不那么旧的智能设备。类似的变化也发生在生活的其他方面,人们生活的方方面面均日新月异地快速发展。值得一提的还有人工智能,人工智能的发展催生了新的科技巨头,如谷歌、亚马逊等公司生动佐证了何为「科技改变世界」。

  且随着人工智能和机器人的成熟应用,科技将重塑各行各业的商业模式。根据万宝盛华集团的说法,技术发展推动自动化普及,而自动化在取代部分人工岗位的同时也将创造新的就业机会。从 IBM Watson (IBM 的业务就绪工具、应用和解决方案组合,旨在减少 AI 采用的成本和障碍,同时优化成果并负责任地使用 AI)可取代纽约律师事务所的律师服务、帮助医生诊断疾病,足见 STEM 的发展速度将越来越快,并改变世界。

  根据美国劳工统计局的数据,在 2009 年 5 月至 2015 年 5 月期间,STEM 职业的就业率增长了 10.5%,即 817,260 个职位,而非 STEM 职业的净增长为 5.2%。

  注:人数以千为单位。科学、技术、工程和数学(STEM)职业包括计算机和数学、建筑和工程、生命和物理科学职业,以及与这些职能领域相关的管理和中学后教学职业和需要中学后科学或技术知识的销售职业。

  根据上述估计,在未来十年,STEM 职业的增长比例将远远高于非 STEM 职业,以下是 STEM 职业中的细分职业的进一步发展预测。

  由于消费者和企业对数字经济的参与度越来越高,预计计算机相关职业将在未来 10 年内呈指数级增长。同非 STEM 职业相比,STEM 职业更具稳定性,工作人员的失业率也更低。

  世界正在经历技术爆炸期,技能组合的需求凸显。为求文明长久繁荣,我们需要正视变化,并使下一代具备正确的知识和技能。若我们仍持续依赖传统的教育体系,未来多达三分之二的学生在离开学校后,将无法具备工作的必要技能。STEM 教育正当时。

  全球领先的发达国家也正在意识到 STEM 教育的重要性,其不仅对经济发展至关重要,也可帮助本国、本民族在国际竞争中立于不败之地,并引领世界发展。

  美国将 STEM 教育视为其「成功之路」的一大法宝,即:国家的创新、繁荣和安全取决于有效和包容性的 STEM 教育生态系统。同时,美国正在积极鼓励各组织、学校进行合作并共同促进 STEM 教育的实施,从小培养学生对科学的兴趣。

  新加坡早在 2014 年就出台政策推动 STEM 教育。新加坡的 STEM 教育从学前教育阶段开始,引入这一模式的目的是为了让孩子们在以后的生活中能够理解更复杂的问题。

  在教育方面处于领先地位的北欧国家也正在采用多种方法来指导幼童的 STEM 学习,甚至考虑转向项目制的学习方法。

  而印度的 STEM 教育也逐渐流行起来。虽然仍然处于初始阶段,但教育部门和教育机构已经开始向 STEM 教育转型。许多学校已经在小学阶段实施了 STEM 教育,并预备在学前阶段也开展 STEM 教育,以提高孩子们的批判性思维和创造性技能。

  其他国家,如英国、加拿大、澳大利亚、日本都在准备将 STEM 教育纳入早期教育,培养孩子对于学习、科学的兴趣,以更好地适应世界、改变世界。

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