隨著全球化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，教育現(xiàn)代化成為各國(guó)提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）這四個(gè)英文單詞首字母的縮寫。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(qiáng)調(diào)的是一種跨學(xué)科一體化的教育方式，被認(rèn)為是培養(yǎng)創(chuàng)新人才和應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)的重要途徑。對(duì)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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

尤其是眼下，隨著人工智能技術(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(xí)、智能輔導(dǎo)、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(yīng)用即AI-STEM，也將成為一個(gè)新興領(lǐng)域。

去年底，聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際STEM教育研究所落戶上海。作為教科文組織第10個(gè)一類中心，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(shù)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(shè)中心的作用，服務(wù)教科文組織戰(zhàn)略和會(huì)員國(guó)需求，為聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展議程及世界和平與發(fā)展作出貢獻(xiàn)。當(dāng)下，上海正在積極探索AI在教育領(lǐng)域的價(jià)值與應(yīng)用，以期推動(dòng)STEM教育的創(chuàng)新與發(fā)展。

厘清對(duì)STEM教育的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

在教育界，STEM教育雖然備受重視，但無論是教育者還是學(xué)習(xí)者，通常會(huì)存在一些認(rèn)知誤區(qū)。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(rèn)為是一種精英教育。

首先，隨著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)教育者能通過多種信息化工具或渠道，接觸并獲取系統(tǒng)科學(xué)、與時(shí)俱進(jìn)的STEM教育觀念，他們也會(huì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，STEM教育是面向全體學(xué)習(xí)者、基于項(xiàng)目與問題情境、倡導(dǎo)“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(shì)必會(huì)隨著AI的高速發(fā)展而變得更加成熟化、開放化、多元化。

其次，AI將賦能STEM教育構(gòu)成要素的迭代更新。STEM教育主要培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)習(xí)者的跨學(xué)科知識(shí)、問題發(fā)現(xiàn)與解決能力、合作探究能力以及實(shí)踐創(chuàng)新能力等。從縱向來看，AI對(duì)學(xué)習(xí)者以及教育者的STEM素養(yǎng)提出了更高的要求，即為了應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜多變的問題情境，學(xué)生必須具備更加豐富的跨學(xué)科知識(shí)、更強(qiáng)的獨(dú)立思考與合作探究能力、更加敏銳的問題發(fā)現(xiàn)意識(shí)；從橫向來看，AI本身也要求學(xué)生應(yīng)該具備在智能化學(xué)習(xí)環(huán)境中所必備的素養(yǎng)，即智能學(xué)習(xí)意識(shí)、知識(shí)、能力、技術(shù)、方法與思維。

在AI賦能STEM教育的背景下，學(xué)習(xí)者可以得到來自智能導(dǎo)師、線上專家等方面的幫助，更容易開展遠(yuǎn)程的自主學(xué)習(xí)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(shù)學(xué)教育的簡(jiǎn)單疊加，而是上述學(xué)科的有機(jī)整合。傳統(tǒng)“單打獨(dú)斗”的學(xué)科教學(xué)加寥寥數(shù)節(jié)跨學(xué)科綜合實(shí)踐課程的教學(xué)形式，將逐漸讓位于STEM專屬課程，而虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的情境創(chuàng)設(shè)、智能導(dǎo)師的個(gè)性化輔導(dǎo)與幫助、校外力量的遠(yuǎn)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(duì)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(tái)與資源、提升學(xué)習(xí)效率效果、增強(qiáng)趣味性與真實(shí)性等，但同時(shí)，AI的介入也帶來師生技術(shù)依賴、數(shù)據(jù)隱私泄露、算法偏見等風(fēng)險(xiǎn)和消極影響，甚至?xí)?dǎo)致部分教育者失業(yè)。

在我們看來，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(guī)：一方面，要通過激勵(lì)性政策，對(duì)AI-STEM教育領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展起到促進(jìn)與維持作用，比如通過制定文件，對(duì)AI-STEM教育的目標(biāo)、主體、內(nèi)容、評(píng)價(jià)等方面的概念與問題做出必要的解釋與說明，同時(shí)也可以通過行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的制度性力量，對(duì)AI-STEM教育的技術(shù)倫理風(fēng)險(xiǎn)、企業(yè)或?qū)W校中的不當(dāng)使用現(xiàn)象及不良發(fā)展趨勢(shì)起到應(yīng)有的規(guī)制與約束作用。

對(duì)教育界來說，前瞻布局必不可少。我們不僅需要對(duì)學(xué)生的AI-STEM素養(yǎng)，包括跨學(xué)科知識(shí)、問題發(fā)現(xiàn)與解決能力、合作探究能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、智能學(xué)習(xí)素養(yǎng)等提出應(yīng)有的要求，同時(shí)，還應(yīng)該全面提升教師群體的AI-STEM素養(yǎng)。

為此，發(fā)揮好教育信息化應(yīng)用標(biāo)桿培育校在AI-STEM領(lǐng)域的示范與輻射作用，顯得尤為重要。信息化標(biāo)桿校應(yīng)率先開啟與探索AI-STEM課程的設(shè)計(jì)與開發(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，通過課程與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累、交流、創(chuàng)新，帶動(dòng)學(xué)校教育集團(tuán)、校聯(lián)體內(nèi)部以及區(qū)域AISTEM教育的穩(wěn)定與創(chuàng)新發(fā)展。

聚焦AI-STEM教育，我們應(yīng)更積極吸納新內(nèi)容，不斷豐富其內(nèi)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，即讀寫能力)、AI-STEMF（F指的是Futurology，即未來學(xué)），更好幫助學(xué)生做好面對(duì)與迎接未來挑戰(zhàn)與機(jī)遇的準(zhǔn)備。

放眼未來，AI將為上海STEM教育的創(chuàng)新與發(fā)展提供無限可能。通過不斷探索與嘗試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(qiáng)城市軟實(shí)力，培養(yǎng)出更多具有國(guó)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(guó)際合作與交流處副處長(zhǎng)、華東師范大學(xué)教育學(xué)部研究生）

來源：文匯報(bào) 作者：王素斌 王志向