互联网时代下的STEAM教育创新之路

前段时间印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）》也提到了科学素质是国民素质的重要组成部分，是社会文明进步的基础，并且还针对青少年群体提出了科学素质提升行动的具体要求。而对于孩子个人的成长来说，身处人工智能时代，科学素质也已经成为必备的素养之一，如果没有科技自信、科学思维、科学能力，将来或许会寸步难行。正如如今倡导的STEAM教育，其中为首的一环就是Science——科学，可见，培养孩子的科学素养实属必要.

“教育要面向未来”，这句话，可能大家都比较熟悉。教育的着眼点从不局限于当下。最好的教育是，我们今天教给孩子的东西，应该足以让他游刃有余地应对未来社会的变化。所以，教育的培养目标就从知识传授，转变到了能力培养上。可问题是，我们要培养孩子什么能力？什么才是适应未来社会的能力？简而言之，其实就是两类能力：在已知的世界能解决问题的能力；在未来世界能创新的能力。物联网、云计算、大数据及移动互联网是支撑STEAM教育的关键技术。其中，物联网架构起课堂与生活的桥梁，提供了最新的科技与广阔的创新空间；云计算提供了STEAM教育的网络设施和硬件设备集合；大数据有助于分析、处理STEAM教育的信息数据；移动互联网则源源不断地汇聚、接受STEAM教育系统的数据；同时，STEAM教育创新应用系统的建设需要增强现实技术、3D打印技术等技术支持。此外，教师、学生、社会学习者和教育管理者是STEAM教育创新应用的核心用户。STEAM教育可以为教师提供线上和线下的教学活动，为学生和社会学习者提供学习和资源服务，为管理者提供信息化管理服务，从而变革传统的教学模式、教学方法、教学过程，培养创新型人才和综合型人才。

目前，STEAM教育已经成为许多国家科学教育政策的主导和研究热点，并且已逐步应用在基础教育阶段的科技教育课程中，但是存在实施方案匮乏、教育资源短缺、专业师资及培养机制欠缺、硬件设备及资金不足等问题，如图2所示。因此，“互联网+”时代，STEAM 教育应用应与“互联网+”融合，制定顶层战略规划，与创客空间融合、与3D打印技术携手、创建创新实验宣、搭建电子书包平台，以应对第三次工业革命带来的机遇和挑战。资源建设是实现教育系统变革的基础，是教学过程中的重要载体。STEAM教育创新应用需要重点建设学科资源库、开放课程库和管理信息库，以便为产业发展提供优质的教育服务，为专业学习者提供自主学习平台、深化教学改革、推动教育信息化发展。

学科资源库是STEAM教与学所需资源的重要来源，主要包括数学、技术、科学、数学和艺术学科的教学资料、课件、电子资源、媒体素材、案例、习题等资源。学科资源库的建设应符合时代发展，以应用驱动为导向，采用购买、自建、二次开发等方式，同时还要运用学习分析、大数据等信息技术，对资源的动态生成和进化进行系统的管理和更新。开放课程库的建设应秉承开放共享的教学理念，将3D设计、物联网创新、机器人、通用技术等资源架构到统一的开放教育应用平台，形成良好的共建共享机制。此外，庞大的信息数据需要集中、有效的管理，应开发STEAM教育管理系统，规范专业教学资源建设，统一素材的建设标准，与相关部门的教育信息数据中心对接，实现教育数据的持续更新

那么，为什么要从小就培育孩子的科学素养呢？这是因为孩子有着与生俱来的好奇心与探究欲望，如果在最初引导孩子探索科学，激发孩子的好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，将来才有可能培育一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础。新未来STEAM科技教育正是秉承这一理念，将科学探究融入到课程中，每节课都针对课程主题设计科学小实验，让孩子动手操作、认真观察、主动探究、勤于思考，实现科学启蒙，增强孩子对科学的兴趣。

孩子对有关科学领域的探究和学习，往往受到好奇心和兴趣的直接驱使，少儿编程就是从这一点出发，来培养孩子的科学思维与能力的。具体而言，少儿编程是怎样助力培养孩子的科学素养呢？

增强孩子处理信息的能力。现实中充斥着大量冗余的信息，每一个孩子都必须能认识“信息”、理解“信息”，分辨“信息”，最后能驾驭“信息”。要想达成这样的教育目标，最佳途径就是持续学习人类的第三语言——编程语言，因为编程就是处理信息的现代方式。巩固孩子的创造能力。

综上所述，人工智能时代，培养科学素养的过程中想象力与创新思维必不可少，然而创新思维只是第一步，最重要的是转化为创造能力。在孩子的早期成长阶段引入编程体验，不仅可以鼓励孩子们动手实践、使孩子们的创造能力得到充分加强和巩固，又能使他们获得满满的自我成就感。正如规划和纲要中提到的那样，科技与经济、政治、文化、社会、生态文明深入协同，科技创新正在释放巨大能量，深刻改变生产生活方式乃至思维模式。从小培养孩子的科学素养一方面对于孩子应对新时期的挑战大有裨益，另一方面也受到国家的政策支持，而少儿编程作为素质教育的一部分，对于孩子科学素养的提升更是具有不可替代的作用！

审核编辑：符乾江