01、STEM教育是什么？
STEM是四个单词的首字母，即Science（科学），Technology（技术），Engineering（工程）和Mathematics（数学）。
那STEM就只是四门课程的合称吗？当然不是简单的1+1+1+1，它需要各学科的有机融合。那么，融合的STEM课和传统的物理课、化学课、生物课有什么区别呢？
简单来说，传统的物理课上，学生只学习和物理相关的知识。除此以外，学生还需要再学化学、生物、数学、劳动技能、计算机等课程。而我目前所在的学校，已经没有物理、化学、生物、计算机等分科课程，取而代之的是STEM。因此STEM并不是四门课程的统称，而是融合了的一门独立的课程。体现在课表上的上只有一门课，即STEM。这样的课程又被称为整合型STEM课程（IntegratedSTEMCourse）。
（STEM教室之一：设计工作室）02、为什么需要整合型STEM教育？
在我们的生活当中，与现实世界相关的问题往往也涉及到多个不同的学科，比如：
-设计一套基于太阳能、风能的备用能源系统；
-理解如何维持清洁自来水的供应；
-明白如何维系脆弱的生态系统等。
要做到这些，都需要不同学科的知识和实践作为铺垫。科学家们需要技术手段来完成实验，也需要数学和统计来处理数据。而工程师们，则需要根据科学家的知识和数学的逻辑推理，来搭建新的模型，并进行设计和创新。
我们再看国内大学的专业设置，除了传统的单项学科之外，有很多是融合了两个或多个不同的学科，例如:
-生物医学工程（综合了生物学，医学，工程学，信息科学等）;
-计算神经科学（综合了信息科学，物理学，数学，生物学，认知心理学等）。
整合型STEM教育强调的正是学科之间的连结与融合，彼此交织在一起。学科的融合，其实并非一个新的概念，早在年，就已有教育学家开始讨论数学与科学的联系。美国的Benchmarks在年开始提倡在科学课上要学习技术与社会、技术设计等。如今，美国的“共同核心”州标准（CommonCoreStateStandards）和下一代科学标准（NGSS）都在倡导数学、科学、技术及各自子学科之间的深入融合。
STEM教育重点加强对学生四个方面的教育：
一、科学素养：即运用科学知识（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的过程；
二、技术素养：也就是使用、管理、理解和评价技术的能力；
三、工程素养：即对技术工程设计与开发过程的理解；
四、数学素养：也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。
03、有哪些不同的整合方式？
在具体实施的过程中，不同的学科应该如何结合呢？从整合型STEM教育的理论上讲，主要有以下五种不同的整合方式：
一、ParallelDisciplines平行学科模式
各学科仍然分开教授，但当出现有相关性的概念或者活动时，不同学科之间需要进行协调，有计划地按照一定的顺序实施。
例如，某学校组织了一个搭建最亮的圣诞树的比赛。
（平行学科模式案例：搭建最亮的圣诞树在开展的过程中，科学课需要教学生亮度（流明）的概念、串并联电路的概念，并组织学生进行搭建圣诞树和电路；计算机课需要教学生使用平板电脑上的亮度测量App；数学课需要教学生柱状图来记录和分析数据。三门学科分开教授，按顺序进行，最终学生可以完成制作并参与比赛。
二、Multi-disciplinary多学科整合
相关的学科知识会被整合，并以一门课的形式教授，但整合的学科相对较少。
例如在香港小学开设的常识科课程（GeneralStudies），科学、科技等内容都被整合在这一门课中。
（香港小学常识科课程框架）三、Interdisciplinary交叉学科
根据Jacobs年给出的定义，“当特定的学习单元，围绕一定的主题、想法或者问题进行设计，融合不同的学科，并在特定的时间内进行教学（比如两周，一个月，或者一个学期等），且安排在正常的学校课表内进行的课程，可以被称为交叉学科课程。”
这门课并不会取代某一学科的课程，而是起到辅助的作用，在很多学校会以课外活动或校本课程的形式开展。
例如，某学校开设一个项目，需要学生制作尤克里里并举行演出（最终成果）。
（交叉学科模式案例：制作尤克里里并演首先需要确认这一项目需要融合哪些已有的学科内容，比如：
-中文：需要在线查找、筛选、评估有效的信息；
-科学：需要声音相关的物理知识；
-视觉艺术：需要塑型设计尤克里里的外表；
-音乐：需要学习调音以及弹奏尤克里里。
然后需要这几门的课的老师进行讨论确定授课方案，最终这门课以校本课程的形式开展，每周固定有2小时是学生参与此项目的时间。最终，在学期结束，学生需要使用自己制作的尤克里里进行演出。
四、Transdisciplinary跨学科（超学科）
与交叉学科项目不同，跨学科课程是多门学科的深入融合，并且完全取代了分科学科课程，学生会针对一个开放式问题或者话题进行学习。
（图片来源：nanohub.org）例如，如果设置如下话题：
“开发一种经济且环保的燃料以取代化石燃料。”那么在这一过程中，学生需要学习化学、系统与环境工程、经济学、社会学等，但是学校并没有开设相应的分科课程。像燃烧、化合反应、氧化反应等化学知识，不会在专门的化学课上教学，而是在项目或主题研讨的过程中，通过学生看书自学、上网看视频学习、参加老师开设的工作坊等方式掌握。最终的产出可能是学生的设计方案的展示，也可能是学生真的通过研究开发出了某种新型燃料，取决于学生当时的能力。
（新型燃料项目跨学科整合示意图）五、Theme-based主题式
与交叉学科整合类似，一般也会通过选定的主题开展项目，学生最终会有作品呈现。与交叉学科不同的是，Theme-based强调学生的主动性，不再是将主题直接给到学生，而是鼓励学生独立自主地发现问题、选定主题、设定目标，在老师的协助下设定计划、探讨方案、制作模型、改进方案，最终展示成果。
例如，带学生拜访福利院。
学生在探访的过程中发现一些问题，比如需要设计一些设备来帮助老人生活得更便利。老师引导学生，设定学习周期（比如六周）。然后学生组成小组，讨论方案，安排项目进度，并研究、学习、设计、制作、测试、改进等。
（主题式模式案例：福利院项目流程图）04、国际学校是怎么整合的？
在我此前工作过的学校中，在公立学校中，由于K-12升学的压力，学校不可能取消原有的课程设置，但开明的校长往往会愿意尝试新的教育理念和方式。我所了解到的公立学校中，小学会以有限学科融合Multi-disciplinary模式形式为主，初中、高中阶段以交叉学科Interdisciplinary模式，或者主题式Theme-based模式为主。在国际学校中，较为超前的学校则会使用跨学科（超学科）Transdisciplinary模式。
案例一，杭州某IB国际学校
在这所学校中，学校整体的课程框架设计为ABCD，即Autonomy自主学习，BetterBeing身心健康，Collaboration融合与合作，DefinedDisciplines基础学科。其中Collaboration融合了科学、设计（产品设计、计算机）、个人与社会（历史、地理、政治、经济）、艺术（视觉艺术、音乐、戏剧）。每学年共计十个主题（Inquiries），覆盖全部融合的学科。每周一、三、五上午4小时为Collaboration课程时间。
（该校课程表示意图）我们来看以下几个融合项目的例子：
（1）科学+戏剧（Science+Drama）：学生学习科学（生物）的基本知识，学习戏剧的基本动作，然后以小组为单位，进行剧本的创作，以戏剧的形式展现科学的一个概念（比如癌症，阿尔兹海默症等），戏剧作品需体现科学性，同时需有故事，表达人文情怀。最终，以公开演出的形式作为项目成果。
（融合了科学和Drama的项目展示）（2）个人与社会+设计+语言：学生调查了解社会组织（NGO），选定一个自己感兴趣的全球化议题，并深入调研，设计海报、动画或者网站等，以更好地引起公众对此议题的
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