STEM教育起源于美國，在歐美地區(qū)大力推行，在越來越多的國家實力的比較中，獲得STEM學位的人數(shù)和比率成為重要指標，美國政府甚至將STEM教育計劃，視為國家戰(zhàn)略。在STEM大熱之時，也有不少家長對其有認識誤區(qū)。如果只是把STEM簡單理解為理工科學習，或是理解為玩玩機器人、3D打印、編程，就太狹隘、初級了。那么，國際上流行的STEM教育與學習方法，中國孩子如何習得精髓，家長又應當如何理解并引導呢？

　　1．STEAM教育是分科的，更是整合的

　　首先從字面意思來理解，STEAM是分科的，它代表科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學五個獨立的學科領(lǐng)域，但它一定又是整合的，是一個整體，這也是今天全球STEAM教育最為看重的，即跨學科和項目制學習（Project-Based Learning，簡稱PBL）。

　　顯而易見，項目制學習，不但是跨學科的，這種學習方法更為孩子提供了融入真實情景的體驗。這些體驗輔助學生學習，幫助其對科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學各領(lǐng)域里的概念形成有力而逼真的理解，同時融會貫通，發(fā)揮想象力，找到問題解決方案。

　　所以當家長為孩子選擇STEM項目的時候，一定首先是基于PBL項目制學習，一定是跨學科的，且以解決問題為導向。

　　2．STEAM教育不是“新時代的數(shù)理化”

　　30年前的1986年，美國國家科學基金會（NSF）就發(fā)布了名為《科學、數(shù)學和工程本科生教育》的報告。到今天，美國K12（從幼兒園到高中），STEAM教育已經(jīng)蔚然成風，頗成體系。2014年，美國總統(tǒng)奧巴馬與新澤西州的二十多位國中生共同參加了程序設(shè)計一小時（hour of code）活動。STEAM教育由此在全球大熱。

　　但是，如果把工具當內(nèi)容，譬如玩轉(zhuǎn)3D打印機或編程，今天打或編一個小狗，明天打或編一個小貓，分門別類學習STEM學科知識與技術(shù)，就算看著酷炫，其實跟幾十年前像一臺機器一樣學習數(shù)理化，沒什么區(qū)別。那不是STEM教育，那是某種程度上披著STEM外衣的的“應試教育”。

　　科技和技術(shù)方面的知識與技能，并不是STEM教育的最終結(jié)果，而只是過程中的一種工具，一種提升人們生活質(zhì)量的手段。

　　3．STEAM教育更應該從幼兒抓起

　　每個孩子天生都是科學家，2015的《自然》雜志上集中推出幾篇從幼兒園到大學的“科學、技術(shù)、工程與數(shù)學”（STEM）教育文章，系統(tǒng)審視了STEM教育的希望和挑戰(zhàn)。《自然》雜志指出，每個孩子天生都是科學家，只要從小就給他們合適的科學教育。孩子傳統(tǒng)上所接受的科學教育主要是基于講授式的，但這種形式的科學教育有其顯著的問題。尤其是在21世紀的今天，這種形式的科學教育越發(fā)凸顯其問題。

　　對此，《自然》認為，為了培養(yǎng)21世紀的科學家，我們的教育需要培養(yǎng)孩子“創(chuàng)造性的問題解決能力”（creative problem solving）、“批判性思維”（critical thinking）和“合作”（collaboration）等“軟技能”（soft skills）。而且，《自然》也相信，良好的STEM教育還有另一顯著好處—促使下一代人具有普遍良好的科學素養(yǎng)。

　　讓孩子從小就愛上STEAM，給孩子一個做真實科學的機會。

STEAM教育分類

　　【按課程形式分類】

　　1．機器人教育

　　機器人教育：指通過搭建、編程、運行機器人，激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)學生的綜合能力和良好的思維習慣。在此過程中，學生除了可以掌握機器人的基本構(gòu)造和搭建過程，還可以通過控制機器人，了解到編程的樂趣，因此機器人教育真正做到了寓教于樂。

　　2．編程教育

　　少兒編程教育是通過編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新解難能力的課程。少兒編程教育并非高等教育那樣學習如何寫代碼、編制應用程序，而是通過編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程，培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新解難能力。例如學生在制作一個小動畫的過程中，自己拆分任務、拖拽模塊、控制進度，從而理解"并行"、"事件處理""目標實現(xiàn)"這樣的概念。

　　3．創(chuàng)客教育

　　“創(chuàng)客教育”是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學生興趣，以項目學習的方式，使用數(shù)字化工具，倡導造物，鼓勵分享，培養(yǎng)跨學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。

　　4．科學實驗

　　科學實驗，是指根據(jù)一定目的，運用一定的儀器、設(shè)備等物質(zhì)手段，在人工控制的條件下，觀察、研究自然現(xiàn)象及其規(guī)律性的社會實踐形式。是獲取經(jīng)驗事實和檢驗科學假說、理論真理性的重要途徑。在實驗活動中，隔離、介入、追跡、儀器操作，對象形態(tài)改造，實驗條件控制以及資源利用等，都表明實驗者是自然和社會的參與者?？茖W實驗的范圍和深度，隨著科學技術(shù)的發(fā)展和社會的進步而不斷擴大和深化。

　　中小學階段的科學實驗主要包含：物質(zhì)科學、生物科學、化學科學等實驗類型。

　　5．STEM科學盒

　　科學盒子是包含若干主題實驗材料包的套裝盒子，美觀大方，結(jié)實耐用，并搭配專業(yè)的課程指導，非常方便收納和教學開展。此外，盒子里有不同的材料包，每個材料包都有注明內(nèi)容的標識（儀器、原材料、說明書等），可以根據(jù)不同的實驗課程來取用，完成不同的實驗，大大減少了學生實驗的準備時間。

　　6．藝術(shù)教育

　　藝術(shù)教育，指的是以文學、音樂、美術(shù)、舞蹈等為藝術(shù)手段和內(nèi)容的審美教育活動。美育的重要組成部分。任務是培養(yǎng)審美觀念、鑒賞能力和創(chuàng)作能力。以培養(yǎng)鑒賞能力為主，創(chuàng)作能力為輔，使受教育者在欣賞優(yōu)秀藝術(shù)品的實踐中學習審美知識，形成審美能力。結(jié)合STEAM教育模式的藝術(shù)教育更多指的是以美育、創(chuàng)造為主線，結(jié)合工程設(shè)計，兼具技術(shù)屬性的項目教學，多以美術(shù)科學盒為表現(xiàn)形式。

STEAM教育特征

　　1．跨學科

　　將知識按學科進行劃分，對于科學研究、深入探究自然現(xiàn)象的奧秘和將知識劃分為易于教授的模塊有所助益，但并不反映我們生活世界的真實性和趣味性（Morrison，2009）。因此，分科教學（如物理、化學）在科學、技術(shù)和工程高度發(fā)達的今天已顯出很大弊端。針對這一問題，理工科教育出現(xiàn)了取消分科、進行整合教育的趨勢。STEAM教育因此應運而生，跨學科性是它最重要的核心特征。

　　美國學者艾布特斯（Abts）使用“元學科”（meta-discipline）描述STEAM，即表示它是代表科學、技術(shù)、工程和數(shù)學等學科的統(tǒng)整的知識領(lǐng)域，它們存在于真實世界中，彼此不可或缺、互相聯(lián)系（Morrison，2006）?？鐚W科意味著教育工作者在STEAM教育中，不再將重點放在某個特定學科或者過于關(guān)注學科界限，而是將重心放在特定問題上，強調(diào)利用科學、技術(shù)、工程或數(shù)學等學科相互關(guān)聯(lián)的知識解決問題，實現(xiàn)跨越學科界限、從多學科知識綜合應用的角度提高學生解決實際問題的能力的教育目標。

　　2．趣味性

　　STEAM教育在實施過程中要把多學科知識融于有趣、具有挑戰(zhàn)性、與學生生活相關(guān)的問題中，問題和活動的設(shè)計要能激發(fā)學習者內(nèi)在的學習動機，問題的解決要能讓學生有成就感，因此需有趣味性。STEAM教育強調(diào)分享、創(chuàng)造，強調(diào)讓學生體驗和獲得分享中的快樂感與創(chuàng)造中的成就感。有的項目還把STEAM教育內(nèi)容游戲化（將游戲的元素、方法和框架融于教育場景），因為將基于探索和目標導向的學習嵌入游戲中，有利于發(fā)展學習者的團隊技能、教授交叉課程概念和負責的科學內(nèi)容主題，可以得到更多、更理想的教育產(chǎn)出（Johnson et al.，2013）。

　　3．體驗性

　　STEAM教育不僅主張通過自學或教師講授習得抽象知識，更強調(diào)學生動手、動腦，參與學習過程。STEAM提供了學生動手做的學習體驗，學生應用所學的數(shù)學和科學知識應對現(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。因此，STEAM教育具有體驗性特征，學生在參與、體驗獲得知識的過程中，不僅獲得結(jié)果性知識，還習得蘊含在項目問題解決過程中的過程性知識。這種在參與、體驗中習得知識的方式對學生今后的工作和生活的長遠發(fā)展會產(chǎn)生深刻影響。

　　學生通過搭建樂高組件測試相關(guān)原理，不僅可以了解物理概念與知識，還在工程設(shè)計體驗中感受到這些知識的重要作用，將抽象的知識與實際生活連接起來，很好地體現(xiàn)了STEAM教育的體驗性特征。

　　4．情境性

　　STEAM教育具有情境性特征，它不是教授學生孤立、抽象的學科知識，而強調(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，通過學生的問題解決完成教學。STEAM教育強調(diào)讓學生獲得將知識進行情境化應用的能力，同時能夠理解和辨識不同情境的知識表現(xiàn)，即能夠根據(jù)知識所處背景信息聯(lián)系上下文辨識問題本質(zhì)并靈活解決問題。

　　STEAM教育強調(diào)知識是學習者通過學習環(huán)境互動建構(gòu)的產(chǎn)物，而非來自于外部的灌輸。情境是STEAM教育重要而有意義的組成部分，學習受具體情境的影響，情境不同，學習也不同。只有當學習鑲嵌在運用該知識的情境之中，有意義的學習才可能發(fā)生。

　　5．協(xié)作性

　　STEAM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)。STEAM教育中的問題往往是真實的，真實任務的解決離不開其他同學、教師或?qū)＜业暮献鳌?/strong>在完成任務的過程中，學生需要與他人交流和討論。STEAM教育的協(xié)作性就是要求學習環(huán)境的設(shè)計要包括建構(gòu)主義倡導的“協(xié)作”和“會話”兩要素：讓學生以小組為單位，共同搜集和分析學習資料、提出和驗證假設(shè)、評價學習成果；同時，學習者通過會話商討如何完成規(guī)定的學習任務。