1、泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案洗发泵项目实施方案该洗发泵项目计划总投资13337.79万元，其中：固定资产投资11445.00万元，占项目总投资的85.81%；流动资金1892.79万元，占项目总投资的14.19%。达产年营业收入14499.00万元，总成本费用11305.33万元，税金及附加224.01万元，利润总额3193.67万元，利税总额3858.19万元，税后净利润2395.25万元，达产年纳税总额1462.94万元；达产年投资利润率23.94%，投资利税率28.93%，投资回报率17.96%，全部投资回收期7.07年，提供就业职位265个。坚持应用先进技术的原则。根据项目
2、承办单位和项目建设地的实际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设计上充分体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心，在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资费用的控制工作，以求实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠的依据。努力提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。.泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案基本信息、项目必要性分析、产业调研分析、产品规划分析、项目选址可行性分析、土建工程分析、工艺原则、环境保护、清洁
3、生产、项目安全保护、项目风险性分析、节能、实施进度计划、项目投资估算、项目经济效益分析、项目综合评估等。泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案第一章 基本信息一、项目承办单位基本情况（一）公司名称xxx科技公司（二）公司简介公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略，以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召，融入各级城市的建设与发展，在商业模式思路上领先业界，对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 公司不断加强新产品的研制开发力度，通过开发新品种、优化产品结构来增强市场竞争力，产品畅销全国各地，深受广大客户的好评；通过多年经验积累，建立了稳定的原料供给和产
4、品销售网络；公司不断强化和提高企业管理水平，健全质量管理和质量保证体系，严格按照ISO9000标准组织生产，并坚持以质量求效益的发展之路，不断强化和提高企业管理水平，实现企业发展速度与产品结构、质量、效益相统一，坚持在结构调整中发展总量的原则，走可持续发展的新型工业化道路。公司将继续坚持以客户需求为导向，以产品开发与服务创新为根本，以持续研发投入为保障，以规范管理为基础，继续在细分领域内稳步发展泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案，做大做强，不断推出符合客户需求的产品和服务，保持企业行业领先地位和较快速发展势头。（三）公司经济效益分析上一年度，xxx公司实现营业收入10798.43万元，同
5、比增长26.34%（2251.61万元）。其中，主营业业务洗发泵生产及销售收入为9565.31万元，占营业总收入的88.58%。根据初步统计测算，公司实现利润总额2360.36万元，较去年同期相比增长530.67万元，增长率29.00%；实现净利润1770.27万元，较去年同期相比增长262.18万元，增长率17.38%。上年度主要经济指标项目 单位 指标完成营业收入 万元 10798.43完成主营业务收入 万元 9565.31主营业务收入占比 88.58%营业收入增长率（同比） 26.34%营业收入增长量（同比） 万元 2251.61利润总额 万元 2360.36利润总额增长率 29.00%
6、利润总额增长量 万元 530.67净利润 万元 1770.27净利润增长率 17.38%净利润增长量 万元 262.18泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案投资利润率 26.34%投资回报率 19.75%财务内部收益率 25.43%企业总资产 万元 24949.76流动资产总额占比 万元 34.61%流动资产总额 万元 8636.25资产负债率 24.40%二、项目概况（一）项目名称洗发泵项目（二）项目选址某产业发展示范区（三）项目用地规模项目总用地面积42788.05平方米（折合约64.15亩）。（四）项目用地控制指标该工程规划建筑系数50.25%，建筑容积率1.02，建设区域绿化覆盖率
7、5.72%，固定资产投资强度178.41万元/亩。（五）土建工程指标泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案项目净用地面积42788.05平方米，建筑物基底占地面积21501.00平方米，总建筑面积43643.81平方米，其中：规划建设主体工程27910.90平方米，项目规划绿化面积2494.40平方米。（六）设备选型方案项目计划购置设备共计109台（套），设备购置费4445.42万元。（七）节能分析1、项目年用电量1278748.06千瓦时，折合157.16吨标准煤。2、项目年总用水量11769.50立方米，折合1.01吨标准煤。3、“洗发泵项目投资建设项目”，年用电量1278748.06千
8、瓦时，年总用水量11769.50立方米，项目年综合总耗能量（当量值）158.17吨标准煤/年。达产年综合节能量58.50吨标准煤/年，项目总节能率25.54%，能源利用效果良好。（八）环境保护项目符合某产业发展示范区发展规划，符合某产业发展示范区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。（九）项目总投资及资金构成项目预计总投资13337.79万元，其中：固定资产投资11445.00万元，占项目总投资的85.81%；流动资金1892.79万元，占项目总投资的14.19%。泓域咨询M
9、ACRO/ 洗发泵项目实施方案（十）资金筹措该项目现阶段投资均由企业自筹。（十一）项目预期经济效益规划目标预期达产年营业收入14499.00万元，总成本费用11305.33万元，税金及附加224.01万元，利润总额3193.67万元，利税总额3858.19万元，税后净利润2395.25万元，达产年纳税总额1462.94万元；达产年投资利润率23.94%，投资利税率28.93%，投资回报率17.96%，全部投资回收期7.07年，提供就业职位265个。（十二）进度规划本期工程项目建设期限规划12个月。项目承办单位要在技术准备、人员配备、施工机械、材料供应等方面给予充分保证。三、项目评价1、本期工程
10、项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合某产业发展示范区及某产业发展示范区洗发泵行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进某产业发展示范区洗发泵产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。2、xxx公司为适应国内外市场需求，拟建“洗发泵项目”，本期工程项目的建设能够有力促进某产业发展示范区经济发展，为社会提供就业职泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案位265个，达产年纳税总额1462.94万元，可以促进某产业发展示范区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。3、项目达产年投资利润率23.94%，投资利税率28.93%，全部投资回报率17.96%，全
11、部投资回收期7.07年，固定资产投资回收期7.07年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。4、引导民营企业建立品牌管理体系，增强以信誉为核心的品牌意识。以民企民资为重点，扶持一批品牌培育和运营专业服务机构，打造产业集群区域品牌和知名品牌示范区。综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。五、主要经济指标主要经济指标一览表序号 项目 单位 指标 备注1 占地面积 平方米 42788.05 64.15亩1.1 容积率 1.021.2 建筑系数 50.25%1.3 投资强度 万元/亩 178.411.4 基底面积 平方米 21501.001.5
12、 总建筑面积 平方米 43643.811.6 绿化面积 平方米 2494.40 绿化率5.72%2 总投资 万元 13337.79泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案2.1 固定资产投资 万元 11445.002.1.1 土建工程投资 万元 3167.402.1.1.1 土建工程投资占比 万元 23.75%2.1.2 设备投资 万元 4445.422.1.2.1 设备投资占比 33.33%2.1.3 其它投资 万元 3832.182.1.3.1 其它投资占比 28.73%2.1.4 固定资产投资占比 85.81%2.2 流动资金 万元 1892.792.2.1 流动资金占比 14.19%3
13、 收入 万元 14499.004 总成本 万元 11305.335 利润总额 万元 3193.676 净利润 万元 2395.257 所得税 万元 1.028 增值税 万元 440.519 税金及附加 万元 224.0110 纳税总额 万元 1462.9411 利税总额 万元 3858.1912 投资利润率 23.94%13 投资利税率 28.93%14 投资回报率 17.96%15 回收期 年 7.0716 设备数量 台（套） 10917 年用电量 千瓦时 1278748.0618 年用水量 立方米 11769.5019 总能耗 吨标准煤 158.17泓域咨询MACRO/ 洗发泵项目实施方案
14、20 节能率 25.54%21 节能量 吨标准煤 58.5022 员工数量 人 265STEM教育理念与跨学科整合模式余胜泉 胡 翔( 北京师范大学 教育技术学院 ， “移动学习 ”教育部 中国移动联合实验室 ， 北京 100875) 摘要 随着创客日益受到社会关注 ， 开展创客教育已成为教育界讨论并实践的热点 。创客教育不能滑入到在中小学推广创造发明的歧途 ， 而应是推进跨学科知识融合的 STEM 教育 ， 在帮助学生打好扎实的科学 、技术 、工程和数学知识的基础之上 ， 培养学生创新精神与实践能力 ， 促进创新型 、创业型人才的成长 。本文阐述了STEM 教育的跨学科 、趣味性 、体验性
15、、情境性 、协作性 、设计性 、艺术性 、实证性 、技术增强性九个核心理念 ， 介绍了相关课程 、广域课程两种跨学科整合模式 ， 分析了三种跨学科整合的取向 : 学科知识整合取向 、生活经验整合取向 、学习者中心整合取向 ， 并提出了跨学科整合的项目设计模式 。 关键词 STEM 教育 ; 跨学科整合 ; 课程整合模式 ; 整合性课程 ; 创客教育 中图分类号 G434 文献标识码 A 文章编号 1007 2179( 2015) 04 0013 10 收稿日期 2015 07 06 修回日期 2015 07 09 DOI 编码 1013966/j cnki kfjyyj201504002 基金
16、项目 教育部高校科技战略 ( 教育信息化 ) 研究课题 “教育信息化对教育革命性影响的内涵 、标志和路径研究 ”项目 。 作者简介 余胜泉 ，北京师范大学教育技术学院教授 ，研究方向 : 移动教育与泛在学习 、信息技术与课程整合 、区域性教育信息化 、学习平台关键技术等 ( yqsq bnu edu cn) ; 胡翔 ，北京师范大学教育技术学院 2013 级科学与技术教育专业硕士 。李克强总理在 2015 年政府工作报告中指出 ， 要推动大众创业 、万众创新 ， 并亲身探访深圳柴火创客空间 ， 国务院办公厅随后印发 关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见 。随着 “创客 ”风靡全国 ， 开
17、展创客教育也成为教育工作者热烈讨论的话题 。但很多人对创客教育的理解存在一定误区 。创客教育不是一味鼓励学生荒废学业 、不切实际地去搞创造发明 、创业 ， 而是强调创客的兴趣驱动 、动手实践 、创意创新的核心品质 ， 推进跨学科知识融合的 STEM 教育 ， 在帮助学生打好扎实的科学 、技术 、工程和数学知识基础之上 ， 培养其创新精神与实践能力 ， 促进创新型 、创业型人才的成长 。一 、STEM 教育及其发展STEM 是科学 ( Science) 、技术 ( Technology) 、工程 ( Engineering) 和数学 ( Mathematics) 四门学科的简称 ， 强调多学科的
18、交叉融合 。STEM 教育并不是科学 、技术 、工程和数学教育的简单叠加 ， 而是要将四门学科内容组合形成有机整体 ， 以更好地培养学生的创新精神与实践能力 。STEM 教育 ( STEM Education) 源于美国 。美国科学教育学者最早于 20 世纪 50 年代提出科学素养概念 ， 并得到了其他国家科学教育学者的普遍认同 ，认为提高国民的科学素养是提升国家综合实力的关键 。这与 20 世纪前半叶科学的迅猛发展是分不开的 : 那时科学在公众心中是万能的 ， 科学被认为是社会发展进步的不竭动力 。随着科学知识体系的相对稳定 ， 以及技术和工程给生活带来的翻天覆地的变化 ， 技术素养等因此进
19、入公众视野 。例如 ， 斯坦福大学赫德教授 1975 年指出 : “技术素养与科学素养应当并列成为科学教学的主要目标 ”( Hurd， 1975) 。到 20 世纪 90 年代 ， 美国国家科学基金会首次使用 STEM 描述涉及一至多门 STEM 学科的事件 、政策 、项目或实践 ( Byhee， 2010) 。在此之前 ， 常见的缩写是 SMET， 即科学 ( Science) 、数学 ( Mathemat-ics) 、工程 ( Engineering) 和技术 ( Technology) 。例如 ， 1986 年 ， 美国国家科学委员会发布 本科科学 、数学和工程教育 报告 ， 首次明确提
20、出 “科学 、数学 、工程和技术教育集成 ”的纲领性建议 ， SMET 因而被视为 STEM 集成的开端 ( 朱学彦等 ， 2008) 。2001 年后 ， STEM 逐渐取代 SMET， 成为四门学科的统称 。在小布什两届任期内 ， STEM 作为新概31第 21 卷 第 4 期2015 年 8 月开放教育研究Open Education esearchVol21，No4Aug2015念不断出现在美国各种改革政策和项目甚至法律中( 赵中建 ， 2012) 。例如 ， 2007 年 8 月 ， 美国国会通过国家竞争力法 ， 批准 2008 年到 2010 年间为联邦层次的 STEM 研究和教育
21、计划投资 433 亿美元 ; 同年 10 月 ， 美国国家科学委员会发布报告 国家行动计划 : 应对美国科学 、技术 、工程和数学教育系统的紧急需要 ， 警示美国时刻不忘加强对学生开展STEM 教育 。奥巴马总统执政之后 ， 对 STEM 教育的重视提升到新的层次 。上任初 ， 他便颁布了 美国振兴及投资法案 ， 将增加财政投入支持 STEM 教育写进法案 ; 第一任期内 ， 奥巴马先后宣布实施 “竞争卓越计划 ”“为创新而教计划 ”以及 “新科技教育十年计划 ”等 ， 不断加大对 STEM 教育发展的关注度与投入力度 ， 对确保美国国际竞争力产生了深远影响 ; 2014年 ， 白宫和美国教育
22、部提出 STEM 国家人才培育策略 ， 针对中小学 STEM 教育提出实现各州 STEM 创新网络合作 、培训优秀 STEM 教师 、建立 STEM 专家教师团 、资助 STEM 重点学校和增加 STEM 科研投入等切实 、具体的规划 ， 受到世界的广泛关注 ( 杨光富 ， 2014) 。值得注意的是 ， 美国 STEM 教育的推广不是在政府指导下单纯依靠学校推动 ， 而是动员了全社会特别是企业界的力量 。正如奥巴马总统指出的 :“国家的成功取决于美国在世界创新中的作用 ， 所有首席执行官都应该知道公司的未来取决于下一代员工的创新能力 ， 而这又取决于今天我们怎么教育学生 尤其是在 STEM
23、方面 。我们的成功不能单靠政府的支撑 ， 还要依赖于教师 、家长 、企业 、非营利机构和更广泛的社区等 ”( Sabochik， 2010) 。在美国 ， 盖茨基金会和纽约卡内基公司支持一百多位企业 CEO 创建 “变革方程 ”公益机构 。他们通过利用资金 、独特的资源和影响力试图 ( 钟柏昌等 ， 2014):1) 促进 STEM 公益教育事业 ; 2) 激励青少年学习STEM; 3) 推动基于 STEM 的教育改革 。同样 ， 英国为了促进企业职工参与学校的 STEM 教育 ， 仅 20092010 学年就花费约 1300 万英镑专项经费 ( 其中 ，国家级机构投入约 700 万英镑 ;
24、各地相关机构投入约 200 万英镑 ; 企业投入约 400 万英镑 ) ( Mann，2012) 。从教育目标来说 ， STEM 教育的基本目标是培养学生的 STEM 素养 。美国州长协会 ( National Gov-ernors Association) 2007 年颁布的 “创新美国 : 拟定科学 、技术 、工程与数学议程 ( Innovation America:Building a Science， Technology， Engineering andMath Agenda) ”共同纲领中指出 ， 在知识经济时代 ，只有具备 STEM 素养的人才能在激烈竞争中取得先机 ， 赢得胜利
25、 。他们认为 ， STEM 素养是个体在科学 、技术 、工程和数学领域以及相关交叉领域中运用个人关于现实世界运行方式的知识的能力 ( 秦炜炜 ， 2007) 。显而易见 ， STEM 素养包含了科学素养 、技术素养 、工程素养和数学素养 ， 同时又不是四者的简单组合 : 它包含运用这四门学科的相关能力 、把学习到的零碎知识与机械过程转变成探究真实世界相互联系的不同侧面的综合能力 。STEM 作为一个有机整体 ， 有其独特的内涵与特征 。二 、STEM 教育的核心特征STEM 教育中四门学科的教学必须紧密相连 ，以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能 ， 并能进行灵活迁移应用解决真实世界的问题
26、。融合的STEM 教育具备新的核心特征 : 跨学科 、趣味性 、体验性 、情境性 、协作性 、设计性 、艺术性 、实证性和技术增强性等 。( 一 ) 跨学科将知识按学科进行划分 ， 对于科学研究 、深入探究自然现象的奥秘和将知识划分为易于教授的模块有所助益 ， 但并不反映我们生活世界的真实性和趣味性 ( Morrison， 2009) 。因此 ， 分科教学 ( 如物理 、化学 ) 在科学 、技术和工程高度发达的今天已显出很大弊端 。针对这一问题 ， 理工科教育出现了取消分科 、进行整合教育的趋势 。STEM 教育因此应运而生 ， 跨学科性是它最重要的核心特征 。美国学者艾布特斯 ( Abts)
27、 使用 “元学科 ”( meta discipline) 描述 STEM， 即表示它是代表科学 、技术 、工程和数学等学科的统整的知识领域 ， 它们存在于真实世界中 ， 彼此不可或缺 、互相联系 ( Morrison ，2006) 。跨学科意味着教育工作者在 STEM 教育中 ，不再将重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限 ， 而是将重心放在特定问题上 ， 强调利用科学 、技术 、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题 ， 实现跨越学科界限 、从多学科知识综合应用的角度提41余胜泉 ，胡翔 . STEM 教育理念与跨学科整合模式 OE2015，21( 4)高学生解决实际问题的能力的教育目标
28、。( 二 ) 趣味性STEM 教育在实施过程中要把多学科知识融于有趣 、具有挑战性 、与学生生活相关的问题中 ， 问题和活动的设计要能激发学习者内在的学习动机 ， 问题的解决要能让学生有成就感 ， 因此需有趣味性 。STEM 教育强调分享 、创造 ， 强调让学生体验和获得分享中的快乐感与创造中的成就感 。有的项目还把STEM 教育内容游戏化 ( 将游戏的元素 、方法和框架融于教育场景 )， 因为将基于探索和目标导向的学习嵌入游戏中 ， 有利于发展学习者的团队技能 、教授交叉课程概念和负责的科学内容主题 ， 可以得到更多 、更理想的教育产出 ( Johnson et al ， 2013) 。例如
29、 ， 芬兰大学和美国北伊利诺伊大学合作成立了Finnish US， 在 K 16 阶段开展基于游戏的 STEM教育 ( 见网址 : go nmc org/fins) 。( 三 ) 体验性STEM 教育不仅主张通过自学或教师讲授习得抽象知识 ， 更强调学生动手 、动脑 ， 参与学习过程 。STEM 提供了学生动手做的学习体验 ， 学生应用所学的数学和科学知识应对现实世界问题 ， 创造 、设计 、建构 、发现 、合作并解决问题 。因此 ， STEM 教育具有体验性特征 ， 学生在参与 、体验获得知识的过程中 ， 不仅获得结果性知识 ， 还习得蕴含在项目问题解决过程中的过程性知识 。这种在参与 、体
30、验中习得知识的方式对学生今后的工作和生活的长远发展会产生深刻影响 。例如 ， 我国台湾学者赖恩莹等利用乐高作为模组教具培养学生有关齿轮 、力矩等工程概念 ( Lai ， Zhang Wang ， 2012) 。学生通过搭建乐高组件测试相关原理 ， 不仅可以了解物理概念与知识 ， 还在工程设计体验中感受到这些知识的重要作用 ， 将抽象的知识与实际生活连接起来 ， 很好地体现了 STEM 教育的体验性特征 。( 四 ) 情境性STEM 教育具有情境性特征 ， 它不是教授学生孤立 、抽象的学科知识 ， 而强调把知识还原于丰富的生活 ， 结合生活中有趣 、挑战的问题 ， 通过学生的问题解决完成教学 。
31、STEM 教育强调让学生获得将知识进行情境化应用的能力 ， 同时能够理解和辨识不同情境的知识表现 ， 即能够根据知识所处背景信息联系上下文辨识问题本质并灵活解决问题 。STEM教育强调知识是学习者通过学习环境互动建构的产物 ， 而非来自于外部的灌输 。情境是 STEM 教育重要而有意义的组成部分 ， 学习受具体情境的影响 ， 情境不同 ， 学习也不同 。只有当学习镶嵌在运用该知识的情境之中 ， 有意义的学习才可能发生 。教师在设计 STEM 教育项目时 ， 项目的问题一方面要基于真实的生活情景 ， 另一方面又要蕴含着所要教的结构化知识 。这样 ， 学生在解决问题的过程中 ， 不仅能获得知识 ，
32、 还能获得知识的社会性 、情境性及迁移运用的能力 。情境性问题的解决 ， 可以让学生体验真实的生活 ， 获得社会性成长 。( 五 ) 协作性STEM 教育具有协作性 ， 强调在群体协同中相互帮助 、相互启发 ， 进行群体性知识建构 。STEM 教育中的问题往往是真实的 ， 真实任务的解决离不开其他同学 、教师或专家的合作 。在完成任务的过程中 ， 学生需要与他人交流和讨论 。建构主义指出 ， 学习环境的四大要素包括 “情境 ”“协作 ”“会话 ”和“意义建构 ”( 何克抗 ， 1997) 。STEM 教育的协作性就是要求学习环境的设计要包括 “协作 ”和 “会话 ”两要素 : 让学生以小组为单
33、位 ， 共同搜集和分析学习资料 、提出和验证假设 、评价学习成果 ; 同时 ， 学习者通过会话商讨如何完成规定的学习任务 。需指出的是 ， 小组学习最后的评价环节以小组成员的共同表现为参考 ， 而不是根据个人的表现进行独立评价 。( 六 ) 设计性STEM 教育要求学习产出环节包含设计作品 ，通过设计促进知识的融合与迁移运用 ， 通过作品外化学习的结果 、外显习得的知识和能力 。设计出创意作品是获得成就感的重要方式 ， 也是维持和激发学习动机 、保持学习好奇心的重要途径 。因此 ， 设计是 STEM 教育取得成功的关键因素 。美国学者莫里森认为 ， 设计是认知建构的过程 ， 也是学习产生的条件
34、 ( Morrison ， 2005) 。学生通过设计可以更好地理解完成了的工作 ， 从而解决开放性问题 。在这个过程中 ， 学生学习知识 、锻炼能力 、提高 STEM 素养 ， 因此设计性是 STEM 教育的又一核心特征 。科学在于认识世界 ， 解释自然界的客观规律 ， 技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界 ， 实现对自然界的控制和利用 ， 解决社会发展过程中遇到的难题 。按照科学和数学的规律开展设计实践是科学 、数学 、51余胜泉 ，胡翔 . STEM 教育理念与跨学科整合模式 OE2015，21( 4)技术与工程整合的重要途径 。( 七 ) 艺术性也有人提出 STEAM 的概念
35、， 强调在 STEM 中加入 “Art”学科 。这个 “A”狭义上指美术 、音乐等 ， 广义上则包括美术 、音乐 、社会 、语言等人文艺术 ， 实际代表了 STEM 强调的艺术与人文属性 。STEM 教育的艺术性强调在自然科学教学中增加学习者对人文科学和社会科学的关注与重视 ， 例如在教学中增加科学 、技术或工程等相关发展历史 ， 从而激发学生兴趣 、增加学习者对 STEM 与生活联系的理解以及提高学生对 STEM 相关决策的判断力 ; 再如 ， 在对学生设计作品的评价中 ， 加入审美维度的评价 ， 提高学生作品的艺术性和美感 。概括来说 ， STEM 教育的艺术性是以数学元素为基础 ， 从工
36、程和艺术角度解释科学和技术 。( 八 ) 实证性实证性作为科学的本质 ( Nature of Science) 的基本内涵之一 ， 是科学区别于其他学科的重要特征 ，也是科学教育中学习者需要理解 、掌握的重要方面 。STEM 教育要促进学生按照科学的原则设计作品 ，基于证据验证假设 、发现并得出解决问题的方案 ; 要促进学生在设计作品时 ， 遵循科学和数学的严谨规律 ， 而非思辨或想象 ， 让严谨的工程设计实践帮助他们认识和理解客观的科学规律 。总之 ， STEM 教育不仅要注重科学的实证性 ， 更强调跨学科情景中通过对问题或项目的探索 ， 培养学生向真实生活迁移的科学精神和科学理性 。( 九
37、 ) 技术增强性STEM 教育强调学生要具备一定技术素养 ， 强调学生要了解技术应用 、技术发展过程 ， 具备分析新技术如何影响自己乃至周边环境的能力 。在教学中 ， 它要求利用技术手段激发和简化学生的创新过程 ， 并通过技术表现多样化成果 ， 让创意得到分享和传播 ， 从而激发学生的创新动力 。STEM 教育主张技术作为认知工具 ， 无缝地融入到教学各个环节 ， 培养学生善于运用技术解决问题的能力 ， 增强个人驾驭复杂信息 、进行复杂建模与计算的能力 ， 从而支持深度学习的发生 。三 、STEM 课程的跨学科整合模式在课程方面 ， STEM 教育代表了课程组织方式的重大变革 。目前中小学最广
38、泛应用的课程模式是分科教学模式 ， 即数学 、科学等学科教师负责教授各自科目 ， 很少重视学科之间的联系 。然而 ， 要让学生为未来的职业发展做准备 ， 他们必须超越学科的界限进行思考 。有研究表明 ， 学习者接受 STEM 教育有助于获得对数学和科学等内容更加深入的理解( Frykholm Glasson， 2005); 同时也有助于培养他们获得在真实世界应用这些知识解决问题的能力 ，因为这些问题从本质上就是跨学科的 ( Asghar etal ， 2012) 。因此 ， STEM 教育的课程设计应该使用“整合的 ( integrated) 课程设计模式 ”， 即将科学 、技术 、工程和数学
39、等整合在一起 ， 强调对知识的应用和对学科之间关系的关注 ( Herschbach ， 2011) 。( 一 ) 跨学科整合的模式针对 STEM 教育整合的课程设计 ， 美国马里兰大学赫希巴奇 ( Herschbach， 2011) 提出两种最基本的课程模式 : 相关课程 ( the correlated curriculum) 模式和广域课程 ( the broad fields curriculum) 模式 。相关课程模式将各科目仍保留为独立学科 ， 但各科目教学内容的安排注重彼此间的联系 。例如 ， 上物理课可能需要学生预先掌握数学概念 ， 数学和物理教师要通过沟通 ， 将这两次课安排在
40、时间节点相近且数学课教学排在前面 。相关课程模式与学校目前的课程模式很相近 ， 但最大的区别在于前者需要不同学科之间的教师对课程安排进行详细 、周密的协调和计划 。广域课程模式则取消了学科间的界限 ， 将所有学科内容整合到新的学习领域 。STEM 教育的广域课程模式不再强调物理 、化学甚至科学作为独立的学科存在 ， 而是将科学 、技术 、工程和数学等内容整合起来 ， 形成结构化的课程结构 。赫希巴奇指出 ， 最常用的整合方式是通过活动 ( activities) 形成连贯 、有组织的课程结构 ( 见图 1)( Herschbach ， 2011) 。例如 ， 教师围绕建构和测试太阳能小车组织课
41、程 。在这样的课堂里 ， 教师通过设计太阳能小车 ， 将科学 、技术和工程等 STEM 学科相关知识均包含在内 ，让学生通过活动进行学习 。总的来说 ， 上述两种课程整合模式各有优劣势 。相关课程模式对教师来说比较熟悉 ， 但需要各学科教师之间密切协商与交流 ; 广域课程模式打破了学科间的界限 ， 通过活动促使学生在真实情景中学习61余胜泉 ，胡翔 . STEM 教育理念与跨学科整合模式 OE2015，21( 4)各学科的知识 ， 但如何在打破的学科之间取得平衡 、建立新的课程结构对一线教师和政策制定者提出了新的挑战 ( Herschbach， 2011) 。图 1 基于活动的课程整合模式(
42、二 ) 跨学科整合的基本取向STEM 教育要求四门学科在教学过程中必须紧密相连 ， 以整合的教学方式使得学生掌握概念和技能 ， 并运用技能解决真实世界中的问题 。如何将四门独立学科知识紧密关联实现整合 ， 有三种取向 :1 学科知识整合取向分析各学科最基本的学科知识结构 ， 找到不同学科知识点之间的连接点与整合点 ， 将分散的课程知识按跨学科的问题逻辑结构化 。将各学科内容改造成以问题为核心的课程组织 ， 通过序列化的问题有机串接起各学科知识 ， 使课程要素形成有机联系和有机结构 。知识整合取向模式一般采用基于问题的学习模式 ( problem based learning)， 强调把学习设计在复杂 、有意义的问题情境中 ， 通过学生合作解决嵌入于真实情境中的问题或与真实世界相关的问题 ， 促进学生对所学知识的理解与建构 ， 从而习得隐含于问题背后的科学知识 ， 形成解决问题的技能和自主学习的能力 。它可以使学生通过体验知识获得的过程 ， 促进学生元认知能力的发展 ， 通过应用知识解决问题达成对知识的灵活掌握 ， 并能对知识进行社会性 、情
