隨著(zhù)全球化和知識經(jīng)濟的發(fā)展，教育現代化成為各國提升國際競爭力的關(guān)鍵。

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數學(xué)（Mathematics）這四個(gè)英文單詞首字母的縮寫(xiě)。STEM教育就是在全球教育創(chuàng )新與變革背景下的學(xué)科融合教育，強調的是一種跨學(xué)科一體化的教育方式，被認為是培養創(chuàng )新人才和應對未來(lái)挑戰的重要途徑。對上海而言，STEM教育的發(fā)展水平直接關(guān)系到城市的創(chuàng )新能力和長(cháng)遠發(fā)展。

尤其是眼下，隨著(zhù)人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，教育領(lǐng)域正產(chǎn)生深刻的變革。AI的融入，將為個(gè)性化學(xué)習、智能輔導、教學(xué)資源優(yōu)化配置等提供新的可能性，人工智能在STEM教育中的應用即AI-STEM，也將成為一個(gè)新興領(lǐng)域。

去年底，聯(lián)合國教科文組織國際STEM教育研究所落戶(hù)上海。作為教科文組織第10個(gè)一類(lèi)中心，該研究所的主要職能是上海促進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數學(xué)領(lǐng)域從幼兒到成人各個(gè)階段包容、公平、適切和優(yōu)質(zhì)的全民教育，發(fā)揮STEM教育領(lǐng)域信息交流中心、網(wǎng)絡(luò )中心、資源中心和能力建設中心的作用，服務(wù)教科文組織戰略和會(huì )員國需求，為聯(lián)合國可持續發(fā)展議程及世界和平與發(fā)展作出貢獻。當下，上海正在積極探索AI在教育領(lǐng)域的價(jià)值與應用，以期推動(dòng)STEM教育的創(chuàng )新與發(fā)展。

厘清對STEM教育的認識誤區

在教育界，STEM教育雖然備受重視，但無(wú)論是教育者還是學(xué)習者，通常會(huì )存在一些認知誤區。比如，不少師生將STEM教育直接等同于動(dòng)手實(shí)踐或創(chuàng )客教育；或是將STEM教育等同于信息技術(shù)教育或編程教育；還有的將STEM教育歸類(lèi)于學(xué)生自我探索或合作探究；甚至在一些學(xué)校，STEM教育被認為是一種精英教育。

首先，隨著(zhù)AI與STEM教育的深度融合，AI將賦能STEM教育理念的不斷完善。具體而言，相關(guān)教育者能通過(guò)多種信息化工具或渠道，接觸并獲取系統科學(xué)、與時(shí)俱進(jìn)的STEM教育觀(guān)念，他們也會(huì )進(jìn)一步認識到，STEM教育是面向全體學(xué)習者、基于項目與問(wèn)題情境、倡導“從做中學(xué)”、依托工具與資源、多元主體共同參與的一種全新教育理念或模式。而上海STEM教育的理念體系也勢必會(huì )隨著(zhù)AI的高速發(fā)展而變得更加成熟化、開(kāi)放化、多元化。

其次，AI將賦能STEM教育構成要素的迭代更新。STEM教育主要培養與發(fā)展學(xué)習者的跨學(xué)科知識、問(wèn)題發(fā)現與解決能力、合作探究能力以及實(shí)踐創(chuàng )新能力等。從縱向來(lái)看，AI對學(xué)習者以及教育者的STEM素養提出了更高的要求，即為了應對更加復雜多變的問(wèn)題情境，學(xué)生必須具備更加豐富的跨學(xué)科知識、更強的獨立思考與合作探究能力、更加敏銳的問(wèn)題發(fā)現意識；從橫向來(lái)看，AI本身也要求學(xué)生應該具備在智能化學(xué)習環(huán)境中所必備的素養，即智能學(xué)習意識、知識、能力、技術(shù)、方法與思維。

在A(yíng)I賦能STEM教育的背景下，學(xué)習者可以得到來(lái)自智能導師、線(xiàn)上專(zhuān)家等方面的幫助，更容易開(kāi)展遠程的自主學(xué)習與合作探究。

值得一提的是，STEM教育并非科學(xué)、技術(shù)、工程與數學(xué)教育的簡(jiǎn)單疊加，而是上述學(xué)科的有機整合。傳統“單打獨斗”的學(xué)科教學(xué)加寥寥數節跨學(xué)科綜合實(shí)踐課程的教學(xué)形式，將逐漸讓位于STEM專(zhuān)屬課程，而虛擬現實(shí)或增強現實(shí)技術(shù)的情境創(chuàng )設、智能導師的個(gè)性化輔導與幫助、校外力量的遠程合作介入，也將給予STEM教學(xué)更多的課程資源與模式選擇。

前瞻布局AI-STEM教育

AI作為一把雙刃劍，對STEM教育產(chǎn)生的影響是全方位的，其中自然有利好，比如提供平臺與資源、提升學(xué)習效率效果、增強趣味性與真實(shí)性等，但同時(shí)，AI的介入也帶來(lái)師生技術(shù)依賴(lài)、數據隱私泄露、算法偏見(jiàn)等風(fēng)險和消極影響，甚至會(huì )導致部分教育者失業(yè)。

在我們看來(lái)，為更好發(fā)揮制度引領(lǐng)與約束的雙重作用，亟需建立健全與AI-STEM教育相關(guān)的政策法規：一方面，要通過(guò)激勵性政策，對AI-STEM教育領(lǐng)域的創(chuàng )新發(fā)展起到促進(jìn)與維持作用，比如通過(guò)制定文件，對AI-STEM教育的目標、主體、內容、評價(jià)等方面的概念與問(wèn)題做出必要的解釋與說(shuō)明，同時(shí)也可以通過(guò)行業(yè)規范與標準的制度性力量，對AI-STEM教育的技術(shù)倫理風(fēng)險、企業(yè)或學(xué)校中的不當使用現象及不良發(fā)展趨勢起到應有的規制與約束作用。

對教育界來(lái)說(shuō)，前瞻布局必不可少。我們不僅需要對學(xué)生的AI-STEM素養，包括跨學(xué)科知識、問(wèn)題發(fā)現與解決能力、合作探究能力、實(shí)踐創(chuàng )新能力、智能學(xué)習素養等提出應有的要求，同時(shí)，還應該全面提升教師群體的AI-STEM素養。

為此，發(fā)揮好教育信息化應用標桿培育校在A(yíng)I-STEM領(lǐng)域的示范與輻射作用，顯得尤為重要。信息化標桿校應率先開(kāi)啟與探索AI-STEM課程的設計與開(kāi)發(fā)，并積極尋找與嘗試AI-STEM的全新的教與學(xué)的模式、策略、方法等，通過(guò)課程與教學(xué)經(jīng)驗的不斷積累、交流、創(chuàng )新，帶動(dòng)學(xué)校教育集團、校聯(lián)體內部以及區域AISTEM教育的穩定與創(chuàng )新發(fā)展。

聚焦AI-STEM教育，我們應更積極吸納新內容，不斷豐富其內涵，諸如AI-STEAM（第二個(gè)A指的是Art，即人文藝術(shù)科目）、AI-STREAM(R指的是Reading/Writing，即讀寫(xiě)能力)、AI-STEMF（F指的是Futurology，即未來(lái)學(xué)），更好幫助學(xué)生做好面對與迎接未來(lái)挑戰與機遇的準備。

放眼未來(lái)，AI將為上海STEM教育的創(chuàng )新與發(fā)展提供無(wú)限可能。通過(guò)不斷探索與嘗試AI與STEM融合的實(shí)踐模式、策略、方法，上海不僅能夠提升整體教育質(zhì)量，還能增強城市軟實(shí)力，培養出更多具有國際視野和創(chuàng )新能力的人才。

（作者分別為華東師范大學(xué)國際合作與交流處副處長(cháng)、華東師范大學(xué)教育學(xué)部研究生）

來(lái)源：文匯報 作者：王素斌 王志向