什么是STEM？

STEM创新教育及编程...



STEM是四个英文单词第一个字母的缩写，分表代表Science(科学）,Technology（技术）,Engeneering（工程）,Mathematics（数学）。

我们来看看STEM的来历：

1. 2006年1月31日，美国总统布什在其国情咨文中公布一项重要计划——《美国竞争力计划》（American Competitiveness Initiative，ACI），提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。由此，美国在STEM教育方面不断加大投入，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学，培养其科技理工素养。
2. 2009年1月11日，美国国家科学委员会(National Science Board）代表NSF发布致美国当选总统奥巴马的一封公开信，其主题是《改善所有美国学生的科学、技术、工程和数学(以下简称STEM》教育》。 明确指出：国家的经济繁荣和安全要求美国保持科学和技术的世界领先和指导地位。大学前的STEM教育是建立领导地位的基础，而且应当是国家最重要的任务之一。委员会敦促新政府抓住这个特殊的历史时刻，并动员全国力量支持所有的美国学生发展高水平的STEM知识和技能。
3. 2011年，奥巴马总统推出了旨在确保经济增长与繁荣的新版的《美国创新战略》。新版的《美国创新战略》指出，美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力。“创新教育运动”指引着公共和私营部门联合，以加强科学、技术、工程和数学（STEM）教育。
4. 由美国技术教育协会主办的73届国际技术教育大会于2011年3月24日-26日在美国明尼苏达州明尼阿波利斯市举行。会议主题为“准备STEM劳动力：为了下一代”。

如果单纯只看4个部分，好像我们的学生都很强，科学技术扎实，数学知识很强，但是和国外学生的创造力和实践水平相比，感觉还是很差。国外从小开始这方面的技能培养，国外采取的是项目导向的整合式学习。

什么是项目导向的整合式学习呢，就是遇到问题以后，如果想出解决办法来解决这个问题，这个解决办法可能涉及都工具，方法，知识等，在解决的过程中涉及这方面的东西就包括上面的四个部分，在实践的过程中把知识学习了，而且学习的很扎实。这其实和我们目前工作的方式是一致的，其实国外从小就开始灌输和实践这种学习方式，动手能力，项目管理能力，学习能力等等，各种方面的能力都得到了很大的锻炼。

再看看我们国内的学习方式，按照教材学习知识，复习，做练习，考试，做实验，单纯的割裂开的，孩子学了以后不知道怎么应用，学了之后就忘了，这样的学生怎么能竞争过别人呢。怪不得别人对我们的STEM学位充满质疑。

上面谈到了国外推行STEM的方式，我们在来聊一下STEM过程中用到的工具。目前比较流行的教育工具都是和电子，计算机有关，主要是Scratch，Raspberry Pi，Arduino这三款。下面我来介绍一下：

Scratch是一款由麻省理工学院(MIT) 设计开发的一款面向少年的简易编程工具。通常的编程语言，要熟悉很多命令，函数等，这款编程语言就像积木一样，相互搭建进行编程，非常可视化，简单。

Scratch下载是完全免费的，可以离线编程，也可以在线编程。国内有很多学校已经开始教这门课了。

Raspberry Pi（树莓派）：The Raspberry Pi Foundation是英国一个小型的慈善组织，成立的宗旨在于推广科技，而非以销售技术来营利。

Raspberry Pi是一款针对电脑业余爱好者、教师、小学生以及小型企业等用户的迷你电脑，预装Linux系统，体积仅信用卡大小，搭载ARM架构处理器，运算性能和智能手机相仿。

淘宝上卖的树莓派3代，价格只有两百多，配置相关配件，一起大概350元左右，一台电脑主机就配好了，在价格7寸可触摸的显示器，一台平板就诞生了，而费用只有600~700元。下面就是树莓派3代



Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，是由意大利一家高科技设计学院的老师涉及开发的，其实就是一个单片机。由于它开源，简单易学，扩展性好，很快就在全球流行起来。Arduino可以使用现有的电子元件例如开关或者传感器或者其他控制器件、LED、步进马达或其他输出装置，什么意思呢，就是可以用它做现在流行的机器人，3D打印，物联网，智能家居等。Arduino是个餐馆的名字。



以上三个部分都是开源的，软件是免费的，硬件部分价格也很低廉，所以流行的很快。

在STEM教育中，这些工具怎么应用呢？Scratch装在Raspberry Pi系统中，通过Arduino控制板学习，这样就把编程和实际结合起来了。比如设计遥控小乘，悬浮飞机，温湿度检测，远程咖啡机，国外已经做的很多了。国内刚起步几年，这个在淘宝上有很多设计的案例，而且还有很多书籍是讲这一块的。

深圳有一公司针对Scratch加入了硬件模块，重新设计了这个程序。而且和Arduino结合设计了很多教育产品，下面就是一款。下面这个遥控履带车的主板就是Arduino板。



下面是淘宝另外一家开发的教育套件，涉及树莓派，scratch的开发。



网上还有结合三者的教育套件，如果想要给孩子一个很好的实践教育，建议不要买成型的，可以直接买原配件来配，淘宝上都有，带着孩子一起来做。

想象一下，未来生活中充满了机器人，你不用动手，机器人就按照菜谱帮你把饭做好了；自动驾驶汽车带你去上班，上班路上机器人自动帮你把你的电脑打开，把你的咖啡做好，空调开好。自动将你上班要的报告及数据传送到你的手机。

机器人从来没有那么与你的生活接近。看几个最新的科技：

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