劉薇禛平

一旦STEAM教育變得功利化，它所肩負(fù)的培養(yǎng)創(chuàng)新人才的使命便難以落地。

2016年3月與2017年5月，兩場圍棋屆的特殊對戰(zhàn)，讓人工智能走進(jìn)更多人的視野。谷歌旗下DeepMind公司開發(fā)的“深度學(xué)習(xí)”原理的人工智能圍棋系統(tǒng)“AlphaGo”相繼在這兩場“人機(jī)交戰(zhàn)”中挑戰(zhàn)人類頂尖棋手李世石和柯潔，并以4比1和3比0的大比分取得“碾壓式”勝利，在世界范圍內(nèi)掀起了一股人工智能熱潮。一時間，人類將在未來被人工智能取代的猜測遍布網(wǎng)絡(luò)，就連許多領(lǐng)域的專家學(xué)者都紛紛下場，討論從普通工種到高精尖科技職業(yè)在未來被人工智能取代的可能性。

2019年4月，浙江大學(xué)開設(shè)我國首批人工智能本科專業(yè)，網(wǎng)友紛紛喊話柯潔：“考慮轉(zhuǎn)學(xué)不？現(xiàn)在轉(zhuǎn)還來得及！”曾經(jīng)圍棋職業(yè)九段棋手遺憾落敗“AlphaGo”的新聞刷屏社交網(wǎng)絡(luò)，在這場激烈的討論背后，是信息化時代的大背景下，世界范圍內(nèi)悄然開展的一場技術(shù)革命。

“AlphaGo”和其所含原理“深度學(xué)習(xí)”只是計算機(jī)科學(xué)呈現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域的一個縮影，現(xiàn)階段，隨著人們在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的研究深入，致使其理論和技術(shù)日益成熟，可應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，人類社會正在這場變革的引導(dǎo)下，走向一個嶄新的未來。

多地政策和規(guī)劃支持STEAM教學(xué)

“AlphaGo”的勝利將“人工智能”這個相對陌生的科技名詞帶入到了人們的生活當(dāng)中，讓更多的人開始認(rèn)識并且嘗試深入了解這個領(lǐng)域，但事實上，計算機(jī)科學(xué)在國際教育領(lǐng)域中作為科技教育的重頭戲地位由來已久，其在當(dāng)前國內(nèi)外大熱的STEM教育中，更是作為教學(xué)重點被屢次提及。

早在20世紀(jì)90年代，美國國家科學(xué)基金會就首次提出STEAM的概念，之后美國政府提出STEAM教育計劃，加強(qiáng)美國K12教育（從學(xué)前教育至高中教育）關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)的教育，強(qiáng)調(diào)運用21世紀(jì)技能來教育美國人并培養(yǎng)出世界一流的勞動力，以保證美國國家未來競爭力和創(chuàng)新能力。美國總統(tǒng)特朗普則在最近提出：“STEM技能，尤其包括計算機(jī)科學(xué)（STEM—in particular， computer science）為工作打開了大門，加強(qiáng)了美國人的創(chuàng)造力，推動了各行業(yè)復(fù)雜問題的解決方案，改善了全世界的生活?！?/p>

近幾年，我國在社會、經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展中對于STEAM包含的幾大領(lǐng)域的需求大幅增加。2016年中國《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中提出：“有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用?！?/p>

此規(guī)劃發(fā)出之后，就有多地中小學(xué)將編程引進(jìn)授課內(nèi)容。2018年1月，教育部公布高中新課標(biāo)，編程、計算思維成必修內(nèi)容。以少兒編程為代表的信息技術(shù)學(xué)科將被納入高考。編程地位直線上升，成為高中生的必修科目。隨后，國內(nèi)推出了首套小學(xué)STEAM教材，以此促進(jìn)中國本土的STEAM科創(chuàng)教育標(biāo)準(zhǔn)化形成。2019年3月，教育部發(fā)布《教育部關(guān)于公布2018年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》，人工智能被列入新增審批本科專業(yè)名單，全國共有35所高校獲首批建設(shè)資格……

STEAM教育熱催生職業(yè)新空間

國內(nèi)對于STEAM教育重視程度的提升，使得STEAM教育已經(jīng)在全國范圍內(nèi)逐漸形成模式，五花八門的校外培訓(xùn)也隨之興起。STEAM教育的熱度居高不下，究其原因是因為它符合現(xiàn)今社會國際化和全球化的發(fā)展需要，隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，社會和用人單位、企業(yè)等對于體力勞動者和專一技能人才的需要將會減少，在以互聯(lián)網(wǎng)為媒介的全球村概念下，擁有多種技能，可以解決跨學(xué)科多領(lǐng)域的復(fù)雜問題和擁有社交技能的復(fù)合型人才將被提倡。

目前，世界范圍內(nèi)的許多國家都已經(jīng)進(jìn)入到工業(yè)4.0階段，被稱作繼蒸汽技術(shù)革命、電力技術(shù)革命、計算機(jī)信息技術(shù)革命之后的“第四次科技革命”，人工智能化作為其核心之一，將會引導(dǎo)諸如生產(chǎn)方式、勞動力構(gòu)成以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向等與人類社會發(fā)展相關(guān)的方面發(fā)生質(zhì)變。

2017年2月，教育部、人社部以及工信部聯(lián)合發(fā)布了《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》，其中對于制造業(yè)十大重點領(lǐng)域人才的需求做了預(yù)測，數(shù)據(jù)顯示，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)在2025年將達(dá)到950萬人次，居人才需求榜首。國務(wù)院發(fā)布的最新規(guī)劃中也明確提出：在2030年，人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。屆時全球人工智能核心市場將突破1萬億元，相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10萬億元。

由此可見，我國的工業(yè)4.0時代，對于STEAM領(lǐng)域復(fù)合型人才的需求將有增無減，人工智能或?qū)⒊蔀槲磥砩鐣l(fā)展的良機(jī)，由此產(chǎn)生的相關(guān)行業(yè)以及周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將會帶來更多的就業(yè)機(jī)會和發(fā)展空間。

新興教育模式下STEAM教育要把握住“跨學(xué)科”核心

從政府到學(xué)校到家庭，STEAM教育已經(jīng)劃入教育教學(xué)重點。人工智能時代的STEAM教育模式，也將對傳統(tǒng)教育模式發(fā)起沖擊。然而STEAM教育并不是簡單地將科學(xué)與工程組合起來，而是要把知識與機(jī)械運轉(zhuǎn)過程結(jié)合，轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的過程。

STEAM教育注重學(xué)生的直接經(jīng)驗，鼓勵學(xué)生在真實情境中開展科學(xué)探究，采用實驗設(shè)計、創(chuàng)意發(fā)明、手工制作等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。但是，開設(shè)STEAM教育的直接目的不是培養(yǎng)“能工巧匠”，而是培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”，絕不能把STEAM教育與技能教育相等同。目前，部分開設(shè)STEAM課程的機(jī)構(gòu)，僅僅將課程設(shè)置為動手環(huán)節(jié)，只是教授學(xué)生如何操作，但操作背后的科學(xué)知識，僅是走馬觀花地概述一遍，更不用說多學(xué)科的聯(lián)系了。在這樣火熱的教學(xué)景象背后，往往是膚淺的學(xué)習(xí)。

STEAM教育是跨學(xué)科的產(chǎn)物，是多學(xué)科知識相輔相成，融為一體的教育。其中，科學(xué)認(rèn)識世界、解釋自然界的客觀規(guī)律;技術(shù)和工程則是在尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上改造世界、實現(xiàn)對自然界的控制和利用、解決社會發(fā)展過程中遇到的難題;數(shù)學(xué)作為技術(shù)與工程學(xué)科的基礎(chǔ)工具，幫助其他學(xué)科的發(fā)展。在開展STEAM教育時一定要把握住“跨學(xué)科”這個核心，引導(dǎo)學(xué)生利用多學(xué)科知識解決實際問題，把知識學(xué)活、學(xué)透、學(xué)扎實，形成更加完善的知識體系和思維框架，以此應(yīng)對未來社會的復(fù)雜挑戰(zhàn)。

STEAM教育應(yīng)基于真問題進(jìn)行“真”探究

STEAM課堂常常是基于真實問題的探究性學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在復(fù)雜情境中發(fā)展解決問題的能力。但由于我國的STEAM市場剛剛興起不久，教育的基礎(chǔ)和經(jīng)驗不足，目前的STEAM教育市場還集中在低齡學(xué)生群體，而市面上參差不齊的教育機(jī)構(gòu)和整體而言優(yōu)質(zhì)師資的缺乏也使得STEAM教育正處在相對薄弱階段。

國內(nèi)STEAM教育打破了“坐著不動的課堂”，鼓勵學(xué)生在玩中學(xué)，形成以主動、探索、體驗、創(chuàng)作為特征的新型學(xué)習(xí)方式。但是，很多學(xué)校在開展STEAM教育時，過于重視外在的活動形式，刻意追求活躍的課堂氣氛，忽視了探究活動的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)活動華而不實、流于形式。很多學(xué)校在開展STEAM教育時往往表現(xiàn)出“追求成功、避免失敗”的傾向。

學(xué)生因成功完成任務(wù)而歡呼雀躍的場景十分常見，可一旦問到如何排除故障、為什么要實現(xiàn)某項功能時，許多學(xué)生都回答不上來。還有一些出于宣傳需要，把STEAM教育等同于科技競賽，獲獎多少成為衡量其水平高低的標(biāo)準(zhǔn)。于是，家長投入大量人力財力，培養(yǎng)少數(shù)有特長的學(xué)生爭取榮譽(yù)，而大多數(shù)學(xué)生則淪為“沉默的觀眾”。一旦STEAM教育變得功利化，它所肩負(fù)的培養(yǎng)創(chuàng)新人才的使命便難以落地。

國外STEAM教育同樣存在實際操作能力培養(yǎng)薄弱的問題

國外的STEAM教育教學(xué)因為開始較早，擁有較為穩(wěn)定的基礎(chǔ)，因此在近年來也是希望在國外學(xué)習(xí)STEAM課程的家庭首選。然而，在近期澳大利亞政府發(fā)布的2018年《畢業(yè)生前景調(diào)查》中顯示，在12萬名畢業(yè)生中，有近3/4的畢業(yè)生在離校4個月內(nèi)找到了工作，但不同專業(yè)的畢業(yè)生之間就業(yè)差距巨大，令人驚訝的是，在公布出低就業(yè)率的專業(yè)當(dāng)中，屬于STEAM的科學(xué)和數(shù)學(xué)課程赫然在列，僅有64.6%的畢業(yè)生在畢業(yè)后4個月獲得全職工作。

在澳洲，某些STEAM專業(yè)就業(yè)率并未顯示出應(yīng)有的成績，令人大失所望。有教育領(lǐng)域?qū)＜曳Q，STEAM專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率下滑的主要原因在于學(xué)校傳授學(xué)生理論知識的同時，實際操作能力的培養(yǎng)相對薄弱，導(dǎo)致畢業(yè)生因為經(jīng)驗的缺乏，無法達(dá)到行業(yè)的高要求，因此無法得到好的就業(yè)機(jī)會。

由此可見，并不是所有與STEAM相關(guān)的專業(yè)都是學(xué)生畢業(yè)后的“金拐杖”，學(xué)了STEAM課程，能否掌握實操能力并且融會貫通才是用人單位及企業(yè)看中的標(biāo)準(zhǔn)。同時，在選擇課程時仔細(xì)閱讀學(xué)校官網(wǎng)的課程設(shè)置，也能幫助學(xué)生分清所選專業(yè)是否是自己的心儀之選。

雖然有待改進(jìn)的地方還有很多，但可以預(yù)見的是，隨著STEAM教育市場上競爭者的增加，相關(guān)領(lǐng)域的教育教學(xué)工作將會得以提升和改善。

STEAM課程

“STEM”即四個單詞的縮寫：Science（科學(xué)）、?Technology（技術(shù)）、?Egineering（工程）、?Maths（數(shù)學(xué)），后來加入Arts（藝術(shù)）將STEM擴(kuò)展為STEAM。與傳統(tǒng)教育模式有所區(qū)別，STEAM教育更注重超學(xué)科理念，著重于跨學(xué)科能力的培養(yǎng)，將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)等學(xué)科綜合起來，培育全面的綜合性人才。根據(jù)專家研究，STEM課程重點是加強(qiáng)對學(xué)生四個方面的教育：一是科學(xué)素養(yǎng)，即運用科學(xué)知識（如物理、化學(xué)、生物科學(xué)和地球空間科學(xué)）理解自然界并參與影響自然界的過程;二是技術(shù)素養(yǎng)，也就是使用、管理、理解和評價技術(shù)的能力;三是工程素養(yǎng)，即對技術(shù)工程設(shè)計與開發(fā)過程的理解;四是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，也就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問題的能力。