六齡童編程讓機(jī)器人跳舞，STEM教育擴(kuò)至幼兒科技教育領(lǐng)域
人工智能時(shí)代已經(jīng)來臨。新材料、3D打印、AI、VR、腦學(xué)、基因 新一輪技術(shù)工程革命正促進(jìn)技術(shù)科學(xué)發(fā)展，再次將人類社會推進(jìn)向前。
“我們的孩子怎樣更好地為未來社會做準(zhǔn)備？**重要的是，他們應(yīng)該學(xué)會怎樣控制機(jī)器而不是被機(jī)器所控制?！?3日，在華東師范大學(xué)“人工智能與未來教育”公益論壇上，美國人工智能專家Mitch Rosenberg展示了一個(gè)出自6歲孩子之手的波斯舞者機(jī)器人。**與舞蹈家合作，這個(gè)孩子利用編程讓機(jī)器人能跳一段真正的波斯舞蹈。
這也是美國1986年首次提出STEM教育概念后，STEM逐漸從本科延伸到中小學(xué)，如今在幼兒科技教育領(lǐng)域發(fā)展的真實(shí)寫照?！皺C(jī)器人只是取代了傳統(tǒng)的玩具，比如黏土和舊式積木?！?
2016年，我國教育部就將跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）寫入《教育信息化“十三五”規(guī)劃》。目前，北上廣深等地已經(jīng)開設(shè)了STEM課程。
幼兒早期學(xué)STEM**
13日，Mitch Rosenberg告訴澎湃新聞（www.thepaper.cn），“認(rèn)知科學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的**新研究都發(fā)現(xiàn)：教授STEM**的時(shí)期是在幼兒早期，即在兒童早期，STEM獲得的投資回報(bào)**大?！?
STEM由Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）和Mathematics（數(shù)學(xué)）的首字母組成，致力于以學(xué)生為主體，以項(xiàng)目為基礎(chǔ)，以小組為單位進(jìn)行跨學(xué)科知識融合，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)展一種問題解決式、探索發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的課程模式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合科技素養(yǎng)、解決問題的能力以及合作能力。
近年來，在加強(qiáng)STEM教育的同時(shí)，美國教育界產(chǎn)生了新的呼聲，要求將藝術(shù)(Arts)納入全國性教育戰(zhàn)略中，將STEM轉(zhuǎn)變?yōu)镾TEAM。STEAM的核心教育理念包括編程、排序、建造、傳感器以及變量等。
然而，如何使孩子在幼兒階段也能接受STEAM并獲益呢？
塔夫茨大學(xué)Eliot-Pearson兒童學(xué)習(xí)與人類發(fā)展部教授Marina Umaschi Bers是Mitch Rosenberg的合伙人。據(jù)2016年她發(fā)表于《國際技術(shù)與設(shè)計(jì)教育雜志》（《International Journal of Technology and Design Education》）的論文顯示，**在幼兒園到二年級的60名兒童中使用機(jī)器人套件并結(jié)合編程語言，團(tuán)隊(duì)在為期8周的課堂上完成了機(jī)器人課程。結(jié)果表明，從幼兒園前一階段開始，孩子們就能夠掌握基本的機(jī)器人套件和編程技巧，而較大的孩子能夠在相同的時(shí)間內(nèi)使用相同的機(jī)器人套件，掌握更復(fù)雜的概念。
根據(jù)研究，Marina認(rèn)為，教授幼兒STEM的**方式就是把抽象化的概念變得具體并可觸摸。還要把STEM教育與藝術(shù)、歷史等其它課程結(jié)合在一起，尤其是閱讀和識字。“重要的是讓孩子們知道教育不是枯燥的計(jì)算，而是關(guān)于創(chuàng)造力”。
Marina的博士生導(dǎo)師是近代人工智能領(lǐng)域的先驅(qū)者之一的Seymour Papert教授。Seymour教授是美國麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)始人，發(fā)明了LOGO編程語言。其**重要的學(xué)習(xí)理論即只有當(dāng)學(xué)生做主時(shí)，**的學(xué)習(xí)才能夠?qū)崿F(xiàn)。
Marina教授進(jìn)一步拓展了導(dǎo)師的理想，如今，她發(fā)現(xiàn)，編程或計(jì)算機(jī)語言已經(jīng)成為一門新的語言，應(yīng)該用教授英文或語文的方式來進(jìn)行教學(xué)。
基于Marina的研究成果，她和Mitch Rosenberg花了15年開發(fā)了一組機(jī)器人套件來幫助4-7歲的早期兒童進(jìn)行STEM學(xué)習(xí)，制造、裝飾他們自己的機(jī)器人。Mitch Rosenberg表示，許多同行的學(xué)術(shù)研究證明，該系統(tǒng)能夠提高孩子的STEM能力，比如，在兩周內(nèi)幼兒園小朋友的排序能力能提升62%。
全球STEM熱深入中小學(xué)
2014年，新加坡政府公布了“智慧國家2025”的10年計(jì)劃。2015年，新加坡信息通信發(fā)展局（IDA）推出PlayMaker計(jì)劃。
據(jù)Mitch Rosenberg介紹，2016年2月，新加坡160個(gè)學(xué)前班開始運(yùn)用PlayMaker，數(shù)量約占10%。孩子們可以使用木制塊創(chuàng)建一系列指令（程序），告訴機(jī)器人要做什么，非常適合幼兒測序，估算，解決問題和規(guī)劃技巧。一年之后，成果顯著。調(diào)查結(jié)果顯示：除了提升科技素養(yǎng)，93%的老師認(rèn)為孩子的毅力、創(chuàng)造力、創(chuàng)新力等得到了提升；90%以上的老師都希望在教室里繼續(xù)使用這些玩具套件。
“孩子們應(yīng)該** 做 科學(xué)來學(xué)習(xí)科學(xué)知識?！痹?017年上海國際幼教年會的國際視野專場上，新加坡惠洛克學(xué)院執(zhí)行理事Beth C Fredericks也提出，鍛煉科學(xué)數(shù)理思維的教學(xué)方式STEM同樣也可以應(yīng)用到幼教方面。
Beth認(rèn)為，在兒童早期發(fā)育過程中，多個(gè)感官同時(shí)發(fā)育，因此在鍛煉大腦、學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候，應(yīng)該**觸覺、嗅覺等其他感官一起刺激大腦發(fā)育。而在這個(gè)過程中，幼師可以起到為孩子提供觀察和探索材料的作用，**問題引導(dǎo)孩子，并鼓勵(lì)孩子積極討論暢所欲言。
近年來，美國、澳大利亞、香港及歐洲諸國的教育部門也都有加強(qiáng)了STEM教育戰(zhàn)略的推廣和落實(shí)。
2016年，我國教育部將跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）寫入《教育信息化“十三五”規(guī)劃》。規(guī)劃中指出有條件的地區(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。
目前，北上廣深等地已經(jīng)開設(shè)了STEM課程。2016年8月，北京八一學(xué)校舉行了STEM教師培訓(xùn)暨新學(xué)年STEM課程啟動(dòng)儀式，成為北京**開設(shè)STEM課程的公立學(xué)校。據(jù)《新聞晨報(bào)》2016年11月報(bào)道，上海已有近100所學(xué)校引進(jìn)STEM課程。此外，國內(nèi)一些教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也開始試水STEM教育。
2016年8月，教育部長江學(xué)者特聘教授石中英接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示，當(dāng)前中國對STEM教育政策層面重視還不夠，實(shí)際開展也確實(shí)有難度。首先是師資力量欠缺；其次是教學(xué)設(shè)施未達(dá)到相應(yīng)水平；此外，STEM教育以項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)為主的方式，在中國推行也很難。STEM教育在中國還有很長的路要走。
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