科技馆实现STEM教育的有效途径及策略

摘 要：STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，注重将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养青少年的创新精神与实践能力。科技场馆作为重要的社会教育场所，对科学教育，特别是校外STEM教育起到非常重要的作用，承担着提高青少年科学素质的首要任务。本文通过探讨在STEM教育理念下科技馆依托展品设计STEM教育活动的一般规律，总结出科技馆实现STEM教育的有效途径及策略。

关键词：STEM教育 科技馆 有效途径 策略

一、STEM教育内涵及特点

STEM教育（STEM Education）源于美国，近年来在国内兴起。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称，强调的是多学科的交叉融合。

融合的STEM教育具备九大核心特征：跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性和技术增强性。

1、跨学科

STEM教育最重要的核心特征是跨学科性。跨学科意味着在STEM教育中更多的强调利用科学、技术、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题，实现跨越学科界限。

2、趣味性

STEM教育注重将多学科知识融于有趣、具有挑战性、与生活相关的问题中，问题和活动的设计要能激发学习者内在的学习动机，问题的解决要能让学习者有成就感。

3、体验性

STEM教育更多的强调学习者动手、动脑，参与学习过程。STEM提供了学习者动手做的学习体验，学习者应用所学的各科知识应对现实世界问题，创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。

4、情境性

STEM教育具有情境性特征，它强调把知识还原于丰富的生活，结合生活中有趣、挑战的问题，通过实际的问题解决完成学习，让学习者获得将知识进行情境化应用的能力。

5、协作性

STEM教育具有协作性，强调在群体协同中相互帮助、相互启发，进行群体性知识建构。

6、设计性

设计是STEM教育取得成功的关键因素。学习者通过设计可以更好地理解完成了的工作，从而解决开放性问题。在这个过程中，学习者学习知识、锻炼能力、提高STEM素养。

7、艺术性

STEM教育强调在自然科学教学中增加学习者对人文科学和社会科学的关注与重视，注重以数学元素为基础，从工程和艺术角度解释科学和技术。

8、实证性

STEM教育注重科学的实证性，强调跨学科情景中通过对问题或项目的探索。

9、技术增强性

STEM教育强调学生要具备一定技术素养，强调学生要了解技术应用、技术发展过程，具备分析新技术如何影响自己乃至周边环境的能力。

二、科技馆依托展品设计STEM教育活动的一般规律

科技馆是公众体验科普的重要场所，科技馆一切活动的核心是体现“教育”的原则，而这种教育的最本质的方面在于：一是传播科学知识，二是培养创新精神、创造思维和能力。笔者认为，科技馆依托展品设计STEM教育活动的一般规律表现在：

1、活动内容注重知识性、趣味性、互动性的融合。在科技馆平台下设计STEM教育活动的基础和核心是知识性，通过活动向公众传递科学知识、科学方法和科学理念，同时考虑在参与的过程中让参与者体会到快乐，趣味性则是一个不可忽视的重要因素。科技馆于学校教育的最大区别就是互动性。为此，在设计活动的时候要避免传统的陈列式的图板宣教，开辟一些互动性、体验性的活动项目。只有动手了、体验了，才能引导参与者去观察和思考。

2、活动形式体现实践性、针对性和经济性的结合。目前，大多科技馆所开展的科技活动基本都与日常生活紧密关联、感染性强，实践性强，能够激发起参与者对科学的兴趣，形成科学意识，并且可以在以后的生活中利用所学的知识和技能解决实际问题。此外，由于科技馆的受众面较广，其活动更多注重针对性，对于幼儿、儿童、青少年以及成人都应有不同的活动内容和活动形式，充分满足不同年龄层次的公众对科学的需求。此外，大多数的活动都提倡设计环境和社会友好型活动，鼓励项目材料的可重复利用，开展项目的可持续性。

三、科技馆实现STEM教育的有效途径及策略

现今的科技馆不再过多的关注观众能从中获得多少知识，更多的是希望观众通过参观科技馆学会思考和提问。应从过去告诉公众是什么的阶段，过渡到引导公众发现问题、解答为什么的新阶段，即从认知层面上升到元认知层面。启迪好奇心、培育想象力、激发创造力是科普教育的职责所在，这与STEM教育的目标是一致的。对STEM教育来说，其最终目标是提高人的创造力素养，核心观念是跨界思维。为此，笔者认为科技馆实现STEM教育的有效途径及策略包括：

1、深度发掘展品资源，开展主题式展品教育活动

科技馆通过深度发掘展厅资源，展品设计可以不再局限于将科学原理以单一学科来展示，展厅内可开设创客空间，以“动态”活动激活“静态”展品，通过“问题导入、任务驱动”的方式，开展各类主题式展品教育活动。开展的主题式活动要基于科学情境，巧妙结合科学、技术和工程问题；注重将传统的展品教育活动转为基于项目的学习过程；注重跨学科开展，有助于参与者建立高阶思维技能。

2、改变传统展示形式，增设项目式体验活动

打破常规的展示形式，科技馆的参与者变成项目的设计者，设计精良的问题以触发学参与者强烈的求知需求。真正通过项目的设计、讨论、评价和反思来培养科学兴趣、科学精神、科学态度、科学方法和科学思维。通过增设体验式活动，促进参与者对展品的深度学习和知识的跨学科整合，提高参与者的问题解决能力和批判性思维，培养其创造力和合作交流能力。

3、打破科技馆教育的局限，满足多元化的观展需求

在科技馆推进跨学科知识融合的STEM教育理念，打破科技馆教育的局限，实现各展品间的创新型联系，以期满足面向不同年龄层观众多元化的观展需要。

4、整合社会资源，促进STEM教育的运用

通过政府主导平台，整合社会各界资源，吸引更多的企业和企业中优秀的工程师积极参与到科技馆的STEM教育中，开设馆企结合的互动体验项目，从而弥补科技馆展厅内学习的不足。

参考文献

1、叶兆林，融合：实现STEM教育的有效策略，《中国科技教育》，2013年2月

2、唐小为、王维真，整合STEM发展我国基础科学教育的有效路径分析，《教育研究》，2014年第9期

3、冯羽，探索科学素养的培养途径――基于STEM教育，《科技资讯》2015年第20期