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中小学STEAM教育与创客教育科学实验室
作者:    来源:    发布时间:2017年04月19日    责任编辑:李维坤

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我们日常所说的素质教育,是指培养学生的显性知识以外的能力,包括习惯、认知、心性,德行,体质等方面的教育。很多家长不满足于在校内的知识学习,于是安排自己的孩子课外学习美术,音乐,舞蹈等才艺,这是非常重要的素质教育,但是素质教育不仅仅是这些兴趣爱好的学习,结合知识与创造体验的素质教育才是素质教育发展的大方向。全国新课标明确要求中小学在2018年全面开设校内创客类型的科学实验室,供学生们进行机器人、3D打印、无人机、VR虚拟现实等科学技术活动的体验和课程,这一波教育改革升级将全面与美国提倡的STEAM教育理念相竞争,从新一代儿童就开展科学技能的培养,加强全民创新的基础工作。

随着科技的发展和对人才需求的改变,世界各国都在教育制度上进行新的改革,以期适应时代的发展需求。Steam教育体系的诞生就成为了世界公认的杰出人才培养方案。

我国教育部在有关教育信息化的未来五年规划中,明确指出探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,将成为倡导的发展方向。事实上,全国包括北京清华大学附中、人民大学附中、上海中学、上海外国语大学附中等在内的600余所中学也都在开设STEAM教育课程。

STEAM素质教育指的是这五个单词的缩写:Science(科学), Technology(技术), Egineering(工程), Arts(艺术), Maths(数学)。

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学生能从源自美国的STEAM教育中提升哪些能力?

1、用有趣的探索激发学习的愿望

steam的教育体系首先是跨学科的知识运用体系,着重点在于对已有的知识进行拿来主义,能用上的都用起来,围绕问题提出解决方案,选择不同的技术手段创造性的解决问题,这是问题导向式的教育体系,力求让学生在探索中获得成就感和满足感,在寻求结果的尝试过程中锻炼思维方法和实践能力。

Steam体系中的工程,技术等知识主要解决实施问题,艺术知识解决人文理解力和精神层面的需求,让所有的技术应用能够为人性化服务。用这种探索性的方法调动起学生的兴趣和好奇心,是一种很好的引导方法。这才是教育实际的意义——启迪心智。

好奇不仅是儿童的天性,好奇心和创造力也是一脉相承的。孩子对事物的好奇是一种迫切认识事物的渴望,有了好奇心才能想到创造一件新的事物。因为孩子对这个事物非常感兴趣,能引起他积极主动去探索其中奥秘。所以,让孩子爱上造物,在造物中学习,在造物中研究,比什么都重要。

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2、培养孩子多方面技能和思维能力

现代高素质人才的培养要杜绝过分偏科,所以高考取消文理分科是极其重要的举措。实践证明,知识结构过分偏科是无法产生杰出人才的。在科学、技术、工程、数学、艺术之间存在着一种相互支撑、相互补充、共同发展的关系。STEAM教育可以培养学生动手技能和多样化的思维角度,在不同的思维方式中交互运用各种知识和技能,在知识的相互的碰撞中,才能实现深层次的学习、理解性学习,也才能真正培养儿童各个方面的技能和认识。所以,与现实相关联,让孩子自己动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,从过程中学习各种学科和跨学科的知识。

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3、在探索过程中培养创新意识

STEAM教育要求孩子们动手动脑,使得孩子注重实践、注重动手、注重过程,但提升动手实践能力不等于提升创造力。基于创新意识下,结合动手实践和探索才能真正唤醒孩子与生俱来的创造力潜能。以问题为导向,不用固定僵化的思路解决问题,而是尝试通过不同的方法和思路进行探索,用工程技术验证想法,从而锻炼创新意识,因此结合科学的方法还有艺术的思维,才能更好地激发创造力。

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4、团队协作的能力以及情商培养

    优良的人才是需要有团队协作才能有更大的成就。社会的进步也有赖于团队产生驱动力,封闭的个体再突出,也只是一个孤独的样品。让学生在探索中学会相互交流,协调团队关系,获得别人的认同和帮助,这是产生杰出人才的重要锻造过程。我们要引导孩子在自主思考和探索的同时,善于与旁人或同伴交流或交换思想意见,尤其在遇到问题时集体的智慧不容忽视,在动手的过程中力求解决问题,让他尝试在一个小小群体中的协作中体验到创造的乐趣,这样更有利于帮助他把这股创造生命力持续下去。

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5、用艺术陶冶情操塑造软实力

steam教育中的艺术概念可以延伸到更大的范畴。比如绘画、陶艺、设计、音乐、戏剧、电影等艺术都能带来创造力的源泉。艺术的方式可以舒缓科学逻辑推理带来的焦虑和困扰,艺术的直觉式思维可以帮助学生把握创造过程的目标性,另一方面也可以用艺术的非理性和跳跃性思维进行多角度的体悟、探索。通过生活经验的回忆、动手操作、实物观察、想像、描述、联想、模拟、分析和推理等途径,可以更好地培养思维能力,调节心智,提升自己的软实力。

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    Steam教育体系提供了一个非常好的探索学习的通路,让学生可以更方便的结合多种知识和技能有趣的验证所学知识的有用性,并实践自己的个体价值,让学生感受到知识的力量还有创造的乐趣,为复合型人才的培养提供了制度保障。美国和新加坡把机器人教学纳入日常教学体系,英国把3D打印教育纳入从幼儿园开始的国民教育,我国的教育体系需要更大幅度的调整结构,让steam的先进教育理念融入义务教育中,纵使无法短期内在学科设置中得到贯彻,但至少在校内外的兴趣班中开辟一片乐土,让更多学生体验steam的创造性和开放性,让他们早日接受先进理念的熏陶,与国际接轨早日成才。

国内外知名STEAM教育创客教育科学实验室推荐:

1、LEGO乐高国际:乐高教育的独特学习理念、教学指导、小组作业、教师培训、安全环保的学具、趣味性的比赛方式,使孩子们发挥出天生的创意力和想象力,培养团队精神、解决问题能力、应变能力、表达能力、社交能力等,帮助他们从容应对 21世纪所带来的新挑战。教具原装进口售价较高,产品本身定位更接近C端市场,不太适合用于课堂上的STEM教学,产品种类丰富,覆盖机器搭建到机器人编程。

2、Makeblock:是一个包含金属积木、电子模块等数百种零件,以及软件工具的工程积木平台。它是一个开源的创意实现平台,拥有500多种机械零件,100多种电子模块,以及20多种经典创意套件。搭建物体主要以机器人和交通工具为主,以塑料和铝合金材质构成,教程配套没有乐高丰富,零配件种类较单一,比较工科化。

3、SONY KOOV:编程机器人在近两年也成为了STEM教学中常常被用到的教具,依托这类智能教具进入C端市场也成了一笔不错的生意,在这场覆盖全球战役中,以技术公司为定位的索尼也加入了进来,成为了重兵在握的“匠人”。

4、STEAM3D 思迪佳:思迪佳是以动画、动漫等知名IP元素为课程主线,运用3D打印、VR、机器人等教学方式教授孩子们学习如何解决问题,发现新知的过程。在用生动的卡通故事串通课程内容,引入科技元素和技术手段帮助小朋友积极思考发挥创想。他们此前在美国等地区已经有成熟的STEM课程体系以及评价标准,并对于STEM的跨学科,项目式课程设计有了很深的理解。这样一来,依托内容为线,他们前能服务B端客户,为其提供STEAM课程的全套解决方案,后能与自有硬件研发团队合作,以课程内容需求为纲,将自己作为内容原创和渠道,整合随课程配比的各类硬件、创客实验室设计、师资培训等资源,在STEAM教育领域独树一帜,行程自己独有的课程特色和模式。

5、高通:作为技术公司,高通也在近日做起了STEM课程,但与前几家不同的是,高通更像武林中的侠士,将STEM做成了公益,高通聚焦于女学生对于STEM类学科的学习情况,力图将理工科教学变得有趣,在今年他们在中国开设了“她·未来”STEM夏令营,而担任课程教学任务的人则是高通的工程师们。

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各类创客实验室及教育机构开始随着国家素质教育的升级萌生,希望创客理念融入家庭教育之中,而在大众消费级市场,STEAM教育在慢慢走入人们的视线。试想,如果STEAM教育真的能普及进家庭,成为积木之后的教学玩具,孩子们开始使用软件与手工拼搭起自己能设置功能解决问题的装置,这比运用科技产品又进了一步。而上升到公立校及教育政策层面,STEAM教育也越来越被学校重视,慢慢在应试教育中圈出自己的一小片天地。

越来越多的人开始从事教育,在STEAM市场中,有资深教育从业者,有公立校老师,在校外,有跨国公司,也有很多工程师,程序员甚至普通家长们开始创业做课程,撇开竞争不谈,这些现象让教育更受重视,正一次一次叩问着家长乃至大众们,什么是更好的教育?这本身就是一件好事情。教育是万亿级市场,随着教育改革的升级,相信这一次变更又可以带动一批新的STEAM从业者从中获取新知和资金,加快推进教育改革的步伐,掌握新人口红利的时代机遇。

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