今年秋季學期開始，小學科學課將延伸至小學1、2年級，并且新課標課程也體現出了STEM的理念。STEM——是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）這四個詞的開頭字母的組合，是當今世界各國提倡的新教育理念。
那么STEM教育與科學教育到底有什么不同呢？
探究式科學教育：
探究式的學習方法，這種方法的原意也是美國最先提出來的，大家知道，美國的教育還是比較先進的，在世界范圍內影響也是比較大的。提出這個探究式學習的本意是希望學生們在教室里、實驗室里能夠重現和體會科學家的研究、發現科學問題的過程。
探究式學習在激發孩子的探索欲望，培養孩子大膽猜想、仔細觀察、進行對比、總結歸納、敢于動手等基礎技能（雙基）和堅持不懈、不怕失敗等科學素質上有明顯的成效，特別是針對上“滿堂灌”科學課的孩子。
但是后來慢慢發現實驗、探究的這個問題是有些爭議，因為慢慢發現這個實驗和活動不能真正實現科學家的探究的過程，是因為實驗室里所謂的探究是老師給定一些器材，然后我們已經知道它的最終結果是怎樣的，你的初始條件和最后的結果都是確定的，你按照老師教你的方法，你一般都能得到正確的結果，這樣的一個探究實際上你只是復述了一遍過程，和真實的科學發現和解決問題顯然是不一樣的。
在這里，實際上也涉及到一個心理學上的定義，心理學上把這種有明顯的邊界條件和操作路徑的這種問題稱之為定義優良的問題。我們可以想想我們現在的教育中，大多數的試卷上的題目，比如說一道數學題，一個蘋果5元錢，小明想買3個蘋果，他給了老板20元錢，找他多少錢？像這種類型的這種問題，實際上就是我們說的定義優良的問題，它有明顯的邊界和解決的方法。
這種問題的習得和我們真實社會上、真實事件里面的問題實際上是不一致的，因為你在真實事件中很難找到這種明顯知道該怎么解決的，不需要思考，并且給我的這種已知的條件每一個都能用上，用上這些條件之后，我恰好就把這個問題給解決了。這樣的問題在你走出學校以后，在生活中是遇不到這樣的問題的。
科學研究是什么？
真正的科學研究可能是沒有頭緒的。正因如此，當我們提到科學研究方法或一般的研究過程時，我們使用“階段”一詞代替“步驟”，“步驟”一詞暗示每一步之間是有順序可循的，所以當你完成最后一步時，如果你又回到開始的第一步的話，你應該感到心虛。
但在真正的科學研究中，這種循環確是常態，研究一詞的本意是：它可以將我們引向很多不同的方向，并且經常只是當我們回過頭去重新進行一番思考，或者是重新去進行一番實驗的時候，才能獲得最出色的發現。
當沿著科學研究過程的各個階段推進研究時，你很快會領悟到：在科學探究中，當你了解的東西越來越多時，你會更加清楚地認識到自己還有那么多的東西不知道。這就是說，當你對一個科學問題有了更多的洞察時，你通常會產生比你獲得的答案更多的問題。甚至有可能你并為能回答最初的問題，但卻找到了另一個完全不同的答案。產生新的問題并不是壞事，而是非誠值得慶祝的。
為什么要提STEM教育呢？
首先，它特別強調問題的真實性。也就是說我們過去的教育特別擅長解決這種定義優良的問題，有的人稱之為應試教育。應該說整個亞洲和中國的孩子們解決這種問題是非常優秀的。但是我們就忽略了一個地方，對于這種定義不良的，真正生活中的問題，孩子們怎么解決？并且你從這種定義不良的問題你怎么樣，能不能通過某種方法轉化為定義優良的可以解決的問題。對這方面的訓練是非常少的。
過去的科學教育為什么總是強調這種解決已知問題，實際上它是需要在短時間內大批量地生產出具備基本知識和基本技能的人才來，投入到咱們的社會之中。也就是說過去的教育其實是一種批量加工的過程。
第二點，完整性。現在的社會發展讓我們知道，越來越多的計算機和電子信息技術可能會很大程度上代替我們人力對知識的記憶型的掌握。未來的社會我們可能不需要這么多掌握基礎知識的人才，因此我們的教育也要做出相應的變化來應對未來社會和生產力的需要，我們教育改革到現在這么多新名詞的出現，總結到最后就是一句話，我們的教育就是一定是要看到個人的、和過去的這種批量化生產的同一類的人不同了。
我們要看到個性化的存在，并且我們看到的是一個完整的人。我們的學校教育產生之后，我們的學科是分立的，對老師來說，每個老師只管自己的學科；但是對孩子來說，一個孩子是學不同的學科，他每個學科都要學，那么這個人是完整的，那學科之間有許多交叉的東西，我們要看到一個學生作為一個完整的人的存在。
第三點，可持續發展的人。比如說我們的老師，并不是初中的老師只管初中的階段，以后怎么發展我就不管了，我只要保證你能從初中考一個好分數能考到一個好的高中，我的任務就完成了。如果都是這樣想的話，那么并不是把他當成一個可持續可發展的人。
在短期之內，一定要提高他的分數這種應試教育，對他的未來的發展是有傷害的，我們現在種種的改革的目標就是希望能夠看到學生個體的存在，看到他的個性化的存在，而且把它當成一個完整的可持續發展的人。這種目標，實際上在學校教育中是比較難達到的，也是學校教育的最終的一個目標。
但是，對每個家庭來說，實際上是非常容易實現這個的。因為我們每個家庭家長最關心的就是我自己的孩子，我就關注這個個體。并且我的孩子對我來說，我不會把它當作就是一個學化學的孩子，他對我來說就是一個完整的孩子。我不僅關注他的初中高中，我還要關注他的一輩子，就是它的可持續的發展，所以對我們家長來說，我們的目標和教育改革的目標是一致的。
STEM教育是什么？
STEM教育出現于上世紀八十年代末的美國大學學校。在科學界和教育界的共同努力下，于上世紀初初步走入基礎教育，特別是在2010年前后成為以美國、英國為代表的國際科學與技術教育新興的教育實踐和研究范式的主流。美國作為全球領導者，在很大程度上依賴于科學家，工程師以及創新工作者的辛勤工作。但是在STEM人才（在美國STEM學位有415余項）數量出現下降趨勢的今天，也開始著力STEM人才的培養及STEM師資隊伍的建設。
STEM教育的過程不僅是把科學、技術、工程和數學知識進行簡單疊加，而是特別強調將本來分散的四門學科自然地組合形成新的整體。更好地幫助學生不被單一學科的知識體系所束縛,促進教師在教學過程中更好地進行跨學科融合,鼓勵學生跨學科解決問題。
一個完整的STEM課程，應該是基于現實生活中的實際問題，以工程設計過程為主導，提出自己的解決思路。如果缺乏了這一步，STEM教學的意義缺失了最根本的基礎。對基于標準化考試，STEM代表著一種現代的教育哲學，更注重學習的過程，而不是結果，在過程中讓學生聽到不同的觀點，嘗試不同的想法，在不斷試錯中發現問題，分析問題和解決問題。
STEM教育培養孩子各方面技能和認識能力，在科學、技術、工程、數學之間存在著一種相互支撐、相互補充、共同發展的關系。STEM教育絕不能夠獨立其中任何一個部分，只有在交互運用中，才能實現深層次的學習、也才能真正培養兒童各個方面的技能和認識。STEM課程讓孩子自己動手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關的項目，從過程中學習各種學科和跨學科的知識。
在動手實踐過程中培養創新意識，STEM教育要求孩子們動手動腦，使得孩子注重動手、注重過程，但提升動手實踐能力不等于提升創造力。基于創新意識下，結合動手實踐和探索才能真正喚醒孩子與生俱來的創造力潛能。
STEM課程提升孩子引導同伴間合作和解決問題的能力，在我們生存的社會中，大多工作是以團隊為導向的。不妨在孩子鉆研一個新事物的過程中，引導孩子在自主思考和探索的同時，善于與同伴交流或交換思想意見，尤其在動手過程中力求解決問題，讓他嘗試在一個小群體中體驗到創造的樂趣，這樣更有利于幫助他把這股創造生命力持續下去。
簡書之后不定期持續更新《STEM項目學生研究手冊》學習筆記，敬請期待。
文章鳴謝：
北師大物理學博士周小鸞發表于搜狐教育《什么是STEM教育？科學教育不等于STEM！》
科技學堂慕課《STEM項目學生研究手冊》
科學普及出版社出版《STEM項目學生研究手冊》
微信公眾號“鯊魚公園濱海中心”發表《著可能是最齊全、最通俗的STEM教育普及貼》
