当STEM这列火车搭载着科学、技术、工程、数学这些传统科目，进入到信息化时代的高速轨道后，这些学科的边界越来越模糊，甚至与轨道融为一体，从技术到工程，从美国到全球，从创意到生产，从课堂到课外，带领我们进入全新的学习场景。STEM教育在风靡世界的同时，也越来越受到我国教育界的关注和重视。近两年我国STEM教育也如火如荼地开展起来。上海是中国STEM教育开展较为成功的地区，上海世界外国语小学的美术课上，传统的美术教学元素依然被保留，后续则加入STEM教育的器材及实践操作。学生根据STEAM项目的需求去设计产品。在升级版的美术课上，学生既是工程师又是设计师。这所学校在STEM教育方面大胆探索，成果显著并出版了专业书籍。浙江温岭市松门小学建立学生STEM研究社，设计了包含无人机、三军模型、创客天地、乐高WEDO、创意科学等课程，项目化成果突出。面向未来，学校如何提供好的教育？如何培养学生的核心素养？中国教师报、北大附属嘉兴实验学校曾联合举办论坛，聚焦“教育3.0与中国学生发展核心素养”话题展开研讨。“学生核心素养”是当前教育的一个热词，我国根据国家发展对人才的要求，提出了人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大学生发展核心素养，树立了我国新时代教育立德树人的风向标。STEM教育以培养“全面发展的人”为核心，为学生提供逼近真实、富有现实意义的学习情境，以利于学生高阶思维与积极情感的投入，解决复杂问题，从而全面提升学生知识、能力与情意方面的核心素养。因此，STEM教育也被作为当前教育培养学生21世纪技能以及核心素养的“疗效药”。STEM教育已成为世界各国为了培养下一代高级人才的主要教育教学理念，也是未来教育发展的方向之一。今天我努力说清楚三个问题：一是什么是STEM教育？二是学生的核心素养主要有哪些？三是STEM教育如何培养孩子的核心素养？
一、什么是STEM教育？
STEM最初来源于美国。 S-Science 科学，T-technology 技术，E-Engineering 工程，M-Mathematics 数学，STEM是用科学、数学知识和先进技术，以工程思维解决现实世界的问题。其教育的核心是：发现问题—设计解决方法—利用科学、技术、数学、工程等知识实施解决方法—将解决方法传达给大家。随着美国政府日渐认识到自身的绝对领袖地位遇到挑战以来，比以往更加重视在科技方面的投入。早在小布什时代开始的《美国竞争力计划》到奥巴马手中更加大力发展，全民 STEM 的概念日渐扩大，STEM专业备受全球留学生欢迎。现在又将艺术纳并进来，就是steam教育。STEM教育的核心在哪里？下面两个例子很能说明问题。2015年12月，印度金奈发大水，许多居民失去房屋和财务。当时年仅10岁的青玛亦（Chinmayi）编写了安卓App，帮助筹集捐赠物资。此举让她于今年6月走上了美国麻省理工的讲台，介绍她的App以及她的学习经历。我国虽然起步不早，但同样非常重视STEM教育。2015年的数据显示，中国大陆大约有12.5万名留学生就读STEM专业，占大陆留学生总数的39%。清华北大招生统计，只有三分之一的学生是通过裸考录取的，其中相当一部分是因为有STEM项目成果。
在 STEM 教育中，学生的兴趣是一切的根本，如果没有兴趣就没有学习， 而这几门学科的兴趣很容易在孩子们很小的时候就被打消掉。 中国的教育也是这样，如果只顾着考试，很多孩子在很小的时候就丧失了对STEM 教育的兴趣。STEM 教育强调课程的融合，这是美国孩子的强项，美国的课程从小学就开始融合，因为美国的小学老师是全科老师，教课就是综合开始的，而中国习惯分科，所以学科融合是中国的弱项。那么在日常教学中到底是应该分科还是融合，还是跨学科? STEM 教育讲的更多的是 “合”，但更重要的是与什么“合”的问题美国的 STEM 教育怎么做整合的呢? 1.按部就班，完成一门课，另外一门课跟上。 2.同时两个课都来研究一个主题。 3.在研究过程中，一门课程为主，一门为辅。 4.上完课程后，另外进行学科参与。 5.总体融合式的。可以想象得到这是一个非常复杂的课程，你可以想象一下要把生物、化学、数学、物理都融合到一门课当中，做中学，使学习者从实践中学习和掌握实用技巧，这比仅仅是基础知识的学习要更扎实和实用。
二、学生的核心素养主要有哪些？
所谓“核心素养”，是指儿童应该具备的 、能够适应儿童终身发展和未来社会需要的关键能力和必备品格，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更注重自主发展、合作参与、创新实践。用爱因斯坦的话说，核心素养就是教育剩下的东西。我国正式发布的“中国学生发展核心素养” 共分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新6大素养，具体细化为18个基本要点。而STEM教育跨学科整合的学习方式与核心素养高度契合，为培养学生核心素养提供了可行的方法与路径。综合来看，我们最需要培养孩子七大核心素养：
三、STEM教育怎样培养学生的核心素养？
（一）当前STEM教育存在的困惑主要是什么？
我国STEM教育在短时间内形成了一股教育热潮，在行政推动和市场驱动下，STEM教育犹如一块诱人的蛋糕，广大中小学校纷纷参与进来，在课程开发、空间建设、教学实施等方面取得较为丰硕的实践成果，但也存在项目实施形式化、资源建设硬件化、课程开发零碎化等问题。
1.真实性缺失，项目实施形式化
STEM项目的核心是真实世界的真实问题，项目实施围绕解决生活中的真实问题来展开。但目前部分学生在进行STEM项目学习时，有真实问题解决需求的问题少，单一技能训练的多；解决别人的问题多，探究自己的问题少；解决的问题里面有固定答案的问题多，开放性的问题少；涉及单一知识的问题多，涉及综合知识的少。由于对生活中的真实问题和需求的研判缺失，也无法获得真实的用户体验的反馈，最后学生往往设计制作出一些没有实际用途、只能用来纸上谈兵的作品，参加名目繁多的竞赛和展示，而不能利用科学原理、工程技术、数学思维、技术工具来解决生活中的真实问题，难以有真正的创意创新创造。
2.内涵性缺失，资源建设豪华化
STEM教育的开展需要建设“学习空间”以及配置基本的设备、设施和材料。目前的STEM教育有过于注重硬件建设的倾向，大城市或有一定影响力的学校，在“学习空间”的打造上，以配置豪华设备设施为主，学习空间重复建设，STEM教育变成以3D打印、激光切割、机器人为主的堆料运动，未能因地制宜、就地取材进行校内外教育资源的开发、利用。尤成问题的是这些豪华的设备设施，在大多数时间里被锁起来，仅仅在特定的、有限的时间向少数学生开放。这使得广大农村学校、薄弱学校或家庭经济条件欠缺的孩子对STEM教育望而却步，STEM教育的普及性、普惠性程度低。
3.系统性缺失，课程开发碎片化
目前STEM课程开发存在内容单一、以信息技术学科为主，形式单一、以课程案例为主，来源单一、以教育商业机构为主等问题。特别是由于企业、商业机构的介入，一定程度上使得学校STEM教育成为商家眼中的产业和市场，所谓构建产、学、研融合的新教育生态变成了企业向学校售卖他们开发的课程产品，而少见基于教师的资源、学生的需求、真实的场景和问题的STEM教育资源校本化和系列化开发。