STEM教育是起源于美国的一种全新的教育理念,后不断得到英美政府的重视和支持。英国国际权威科学期刊《自然》(Nature)与美国权威科普期刊《科学美国人》(Scientific American)合作,在2015年7月15日出版的《自然》期刊上集中推出几篇从幼儿园到大学的“科学、技术、工程和数学”(STEM)方面的文章,并配以非常醒目的封面图片、名为《培育21世纪的科学家》的封面文章和名为《一种教育》的期刊社论,系统审视了全球STEM教育的挑战和希望“由美国督导和课程开发协会主办的著名教育期刊《教育领导》(Educational Leadership)在2015年1月出版了题为《全民STEM》(STEM for All)的专题文章。”这一教育理念慢慢传入中国,引发了中国学者的思考,并不断重视对STEM教育的研究。本人认为STEM教育可以作为一种培养人才和教育教学的标准和目标。本文试图从历史教育的角度思考,如何在历史课堂中如何实现这一标准和目标,以培养学生的STEM教育素养。
STEM代表科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)。STEM教育是集科学、数学、技术、工程与一身的新科学教学理念。STEM教育(STEM Education)起源于美国,目前全世界越来越多的中小学开始将其运用于教育之中。然而,STEM课程并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加,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。“整合性STEM教育关注科学、技术、工程和数学各门学科内容的整合,重视让学生能够融合STEM学科知识与技能,并用其解决实际问题、探究真实世界。以培养学生的STEM教育素养作为STEM教育的首要目标,基于跨学科的、整合性的STEM教育素养的理念来发展STEM教育。”这要求我们在将STEM教育应用于教学中时,尤其是跨学科的教学中,要把提升学生的STEM教育素养作为目标。
2012年,美国学者佐罗门(Zollman)在布鲁姆教育目标分类理论的基础上,将STEM教育素养的构成分为3个层次:第一层次是科学、技术、工程、数学以及其他相关领域的素养;第二层次是认知、情感和动作、技能等学习领域;第三层次是个人、社会和经济需求。他认为,STEM教育素养不应该被视为内容领域,而应当将其作为一种获得更深层次学习的方式(包含技能、能力、事实性知识、程序、概念和元认知能力),由“learning for STEM literacy”向“using STEM literacy for learning”转变。中国的研究者将STEM素养分为科学素养(处理与科学相关事务的能力,并具有科学思想、反思性思想)、技术素养(使用、管理和理解技术的能力)、工程素养(具有联系技术和社会,设计和系统,信息和通信技术的能力)、数学素养(在各种情境中运用、表达和解释数学的能力) 。
在历史课堂中,STEM教学看似与教学内容并不相关,实际却有莫大的关系。科学、技术、工程、数学并不是简单的作为内容灌输给学生,而是要将其整合之后,运用于教学之中,提升学生的科学、技术、工程、数学等素养。历史学科的核心素养与STEM教育素养都是科学的素养,两者有着共通之处。