科技场馆内进行 STEM教育的研究现状与对策

科技场馆内进行 STEM教育的研究现状与对策

龚皓

上海科技馆 上海 200127

摘要：STEM教育作为一种培养人才的创新之举逐渐受到大众关注，我国STEM教育研究的发展经过多年，目前正处于实践探索与发展过程中。科技场馆主要作用在于传播科学知识，培养学生创新思维，提高青少年的科学素养。本文将主要对科技场馆内进行STEM教育的研究现状进行分析，同时提出相应对策。

关键词：科技场馆；STEM；教育活动

STEM教育通俗来说，即为科学（SCIENCE）、技术（TECHNO-LOGY）、工程（ENGINEERING）、数学（MATHEMAT-ICS）这四门课程组成^[1].可以说，STEM教育本身就是融科学、技术为一体的教学活动。在互联网时代，大众开始越来越关注科技的发展，STEM教育理念被称为技术创新的理论基础和实践手段，我国STEM教育尤其是校外STEM教育需充分发挥科技场馆的优势，通过STEM教育活动模式，培养学生创新思维^[2-3]。

STEM教育简介

STEM教育是现阶段备受瞩目的一种教育理念，是多学科融合后形成的一门综合性教育，最早是由美国格雷特亚克门教育元素的基础上构建而成，在全世界的中小学教育中得到广泛应用，旨在提升学生的科学素养、工程素养、技术素养、数学素养以及提升学生的批判能力、探究能力、设计能力、解决问题的能力等。STEM课程并不是单纯的学科叠加，而是要将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力^[4]。

STEM教育拥有多个核心特征，例如，趣味性、跨学科性、体验性、协作性、实证性、技术增强性^[5]。趣味性是STEM教育的一个最为突出的特点，因为多学科的融合，能够促使学生在学习期间更加的具有挑战性，发挥主观能动性，在结束活动后，学生收货成就感，与寓教于乐，寓学于乐的教育观念相符合。由于融合了多学科，因此就决定了STEM教育不当需要学生动脑能力强，同时还需要具备较强的动手能力，只有共同协作才能够确保教学活动顺利完成。在此期间，学生通过亲身参与，则能够留给其深刻印象，很大程度提高学生学习的体验性。协作性是根据STEM教育的跨学科性说决定的，在教学期间，不一样的群体相互帮助极为重要，如果缺乏良好的协作自然也就无法出色的完成任务。实证性指的是学生通过所学知识来应对现实问题，同时提出解决方案，充分展现了STEM教育的准确性以及实证性。

科技场馆进行STEM教育研究现状

科技场馆是提高公民科学素养的基础设施之一，是集展览、教育、学习、科研为一体的综合性科普教育公益机构^[6]，同时也是落实《全民科学素质行动计划纲要》的重要平台。通过常设和短期展览、公众课堂、社会协作等途径，以参与、体验、互动性的展品、实验为主要方式，来激发观众对科学的兴趣，促进观众对人类科学知识的系统认知。作为科普教育机构，我国对于科技馆的建设给予了高度重视，同时也对科技馆教育提出了高要求，明确表示要将科技馆资源与校园教育相综合，通过科技馆科普资源的优点向中小学开放，为其提供科普教育服务，为培养创新人才打下扎实基础。

1995年，天津科技馆建成开放，这是我国第一座展厅面积超过1万平方米以上的大型综合科技馆，截止2019年第，我国能够基本保持开展科普展教活动的科技馆大约在500座，根据现有科技馆，可以将其分为5种类型，分别为大型综合科技馆、中型专题科技馆、小型及流动性科技馆、复合型科学城、虚拟数字科技馆，例如中国科技馆、上海科技馆均属于大型综合科技馆^[7-8]。

我国大部分的科技场馆内都设立了专门的教育培训活动专区，教育活动是科技馆开展的让公众参与其中，对科学情境、科学现象、科学概念等有更深了解的一系列活动。教育活动的设计与开展主要依托于常设展览资源，同时充分利用科技馆的其他资源，包括特效影视、信息网络、中国数字科技馆及社会相关科普资源等。科技场馆内的教育活动，可以综合科学、技术、工程和数学等各学科的综合知识，可以提高学生的STEM水平。

2016年9月，中国青少年研究中心对北京、哈尔滨、武汉、郑州、汉中、宁波、厦门和贵阳64所学校的中小学生进行了科学学习状况的问卷调查^[9]。数据显示，中小学生去科技场馆的频率较低，参加科技类课外小组的比例较低，从事科学技术职业的意愿不强，学校的科学活动“看得多做得少”，学生对课外科学活动的需求尚未得到满足，普遍希望增加去大自然中和科技场馆学习的机会。此外，中小学生对科学的兴趣随年级升高反而降低，女生、农村学生及中西部学生科学兴趣不足、科学索养较低。这一状况反映出我国在科技场馆内进行STEM教育存在诸多问题，未来仍需进一步深化学校科学教育改革，充分发挥科技场馆在STEM教育中的作用^[10]。

3.科技场馆内进行STEM教育的重要性

科技场馆是对学校基础教育活动的重要辅助，能够将原本枯燥乏味的知识点以更加直观生动的方式体现出来，弥补了传统教育的缺陷。因此，科技场馆作为非正规教育机构，具有着普及全民科学素质的重要任务，尤其是针对青少年的科学素养的提高。在科技场馆开展STEM教育活动，将能够有效激发学生的学习技能以及创新技能，其次，学生还可以更为直观的去感受科学带给自己的震撼，不论是实验，还是参与探究，教育的最终目的都是让学生通过实践进行反思，进而拥有独立解决问题的能力。区别于学校教育，科技场馆不但能够着眼与静态知识点的描述，同时还能够以问题为导向，构建动态开放的知识体系，为学生创新提供基础。

4.科技馆内实现STEM教育的有效途径

4.1加强顶层设计

对比其他国家，我国科技场馆，不管是数量还是服务质量，都很难满足公众科学学习需要，由此，我国需要加强对现有科技场馆的升级改建，切实发挥科技馆在STEM教育中的重要作用。第一，加大对科技场馆经费的头颅，切实保障校外STEM教育的物质条件，支持将STEM融入学校教育中，支持当地制定学生STEM课外项目。

4.2加强工作人员的STEM教育水平

加强科技场馆相关人员的培训工作，促使其具备良好的STEM教育功底，能够将科技场馆内的STEM教育资源及举行的各项活动较好的传授给学生。科技馆的展教员应该将自身定位为一名教育工作者，而非一名讲解员和展品维护员，可以定期开展相关业务培训，例如服务理念、教育理念、教育心理学等，主动与其他科技馆展教人员进行经验交流，在科技馆与学校双方共同合作下，加强对学生的STEM教育。

4.3适当增加学生课外时间

众所周知，我国青少年学生学习任务并不轻松，课余时间相对较少，很大程度影像了学生参与课外STEM学习的兴趣。我国应该对此引起重视，适当增加学生课外学习时间，让其能够拥有充分的时间去体验，在科技场馆发挥自身创造力。

4.4科技场馆经营模式的转变

现阶段，我国仅有部分科技场馆是对外免费开放的，依然存在一些项目需要费用收取。应适当加大免费开放力度，让更多的学生参与到科技场馆的STEM教育中。

4.5科技场馆与教育部的相互协作

科技馆教育要想良好发展，必须和教育部相互合作，加强对学生的STEM教育。活动形式丰富多样，也可有针对性，例如定期举办各种科学竞赛活动，充分感受科技馆带来的乐趣。学校组织学生在科技馆进行参观，科技馆提供实践场所、科普资料，让学生在科技馆中进行实验课程的学习，让科技馆成为学生的第二课堂。当然，也能够让科技馆走进校园，开展“流动科技馆”等活动。

4.6科学利用信息化

充分利用信息化途径，加强科技场馆对STEM教育的贡献，例如，建立网络平台，开展网上科技场馆内各项工作及活动工作平台，同时上传相关STEM教育资料，让无法亲自到场的学生也能感受科技场馆的乐趣，其次，利用手机APP，加强科技场馆的推广宣传，促使更多的学生参与进来。

5.结语

综上，科技场馆是科普知识的平台，我国教育活动应顺应时代发展，打破传统思维，通过在科技场馆中开展STEM教育活动，培养学生创新思维能力，充分发挥科技场馆在STEM教育中的作用。

参考文献：

[1]何奇芳.京沪非正式STEM科学教育环境及资源的比较研究[J].中国现代教育装备,2019(08):5-8.

[2]张乘. STEAM学习活动的设计研究[D].内蒙古师范大学,2018.

[3]大卫·安德森,季娇.从STEM教育到STEAM教育——大卫·安德森与季娇关于博物馆教育的对话[J].华东师范大学学报(教育科学版),2017,35(04):122-129+139.

[4]邱也. 浅议STEM科学教育项目对青少年科技创新的影响[C]. 中国科普研究所、江苏省科学技术协会.中国科普理论与实践探索——第二十三届全国科普理论研讨会论文集.中国科普研究所、江苏省科学技术协会:中国科普研究所,2016:311-316.

[5]蔡苏,王沛文.美国STEM教育中社会组织的作用及对我国的启示[J].中国电化教育,2016(10):74-78.

[6]李娟. 科技场馆内进行STEM教育的研究现状与对策[C]. 中国科普研究所、湖南省科学技术协会.全球科学教育改革背景下的馆校结合——第七届馆校结合科学教育研讨会论文集.中国科普研究所、湖南省科学技术协会:中国科普研究所,2015:132-138.

[7]季娇.科技场馆教育评估：理论基础及研究进展[J].科普研究,2019,14(06):14-21+103+112.

[8]叶影.浅谈基于馆校结合的科技场馆科学活动开发[J].科技通报,2019,35(06):234-237.

[9]陈发俊,姜子豪,柏雅婷.合肥科技场馆科技文化传播存在的问题与对策[J].安徽农业大学学报(社会科学版),2019,28(03):120-126.

[10]谢娟.先前经验对学生科技场馆学习的影响及启示[J].教学与管理,2017(33):68-70.