隨著全球化和知識經濟的發展，教育現代化成為各國提升國際競爭力的關鍵。
STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）這四個英文單詞首字母的縮寫。STEM教育就是在全球教育創新與變革背景下的學科融合教育，強調的是一種跨學科一體化的教育方式，被認為是培養創新人才和應對未來挑戰的重要途徑。對上海而言，STEM教育的發展水平直接關系到城市的創新能力和長遠發展。
尤其是眼下，隨著人工智能技術的迅猛發展，教育領域正產生深刻的變革。AI的融入，將為個性化學習、智能輔導、教學資源優化配置等提供新的可能性，人工智能在STEM教育中的應用即AI-STEM，也將成為一個新興領域。
去年底，聯合國教科文組織國際STEM教育研究所落戶上海。作為教科文組織第10個一類中心，該研究所的主要職能是上海促進科學、技術、工程和數學領域從幼兒到成人各個階段包容、公平、適切和優質的全民教育，發揮STEM教育領域信息交流中心、網絡中心、資源中心和能力建設中心的作用，服務教科文組織戰略和會員國需求，為聯合國可持續發展議程及世界和平與發展作出貢獻。當下，上海正在積極探索AI在教育領域的價值與應用，以期推動STEM教育的創新與發展。
厘清對STEM教育的認識誤區
在教育界，STEM教育雖然備受重視，但無論是教育者還是學習者，通常會存在一些認知誤區。比如，不少師生將STEM教育直接等同于動手實踐或創客教育；或是將STEM教育等同于信息技術教育或編程教育；還有的將STEM教育歸類于學生自我探索或合作探究；甚至在一些學校，STEM教育被認為是一種精英教育。
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，相關教育者能通過多種信息化工具或渠道，接觸并獲取系統科學、與時俱進的STEM教育觀念，他們也會進一步認識到，STEM教育是面向全體學習者、基于項目與問題情境、倡導“從做中學”、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必會隨著AI的高速發展而變得更加成熟化、開放化、多元化。
其次，AI將賦能STEM教育構成要素的迭代更新。STEM教育主要培養與發展學習者的跨學科知識、問題發現與解決能力、合作探究能力以及實踐創新能力等。從縱向來看，AI對學習者以及教育者的STEM素養提出了更高的要求，即為了應對更加復雜多變的問題情境，學生必須具備更加豐富的跨學科知識、更強的獨立思考與合作探究能力、更加敏銳的問題發現意識；從橫向來看，AI本身也要求學生應該具備在智能化學習環境中所必備的素養，即智能學習意識、知識、能力、技術、方法與思維。
在AI賦能STEM教育的背景下，學習者可以得到來自智能導師、線上專家等方面的幫助，更容易開展遠程的自主學習與合作探究。
值得一提的是，STEM教育并非科學、技術、工程與數學教育的簡單疊加，而是上述學科的有機整合。傳統“單打獨斗”的學科教學加寥寥數節跨學科綜合實踐課程的教學形式，將逐漸讓位于STEM專屬課程，而虛擬現實或增強現實技術的情境創設、智能導師的個性化輔導與幫助、校外力量的遠程合作介入，也將給予STEM教學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STEM教育產生的影響是全方位的，其中自然有利好，比如提供平臺與資源、提升學習效率效果、增強趣味性與真實性等，但同時，AI的介入也帶來師生技術依賴、數據隱私泄露、算法偏見等風險和消極影響，甚至會導致部分教育者失業。
在我們看來，為更好發揮制度引領與約束的雙重作用，亟需建立健全與AI-STEM教育相關的政策法規：一方面，要通過激勵性政策，對AI-STEM教育領域的創新發展起到促進與維持作用，比如通過制定文件，對AI-STEM教育的目標、主體、內容、評價等方面的概念與問題做出必要的解釋與說明，同時也可以通過行業規范與標準的制度性力量，對AI-STEM教育的技術倫理風險、企業或學校中的不當使用現象及不良發展趨勢起到應有的規制與約束作用。
對教育界來說，前瞻布局必不可少。我們不僅需要對學生的AI-STEM素養，包括跨學科知識、問題發現與解決能力、合作探究能力、實踐創新能力、智能學習素養等提出應有的要求，同時，還應該全面提升教師群體的AI-STEM素養。
為此，發揮好教育信息化應用標桿培育校在AI-STEM領域的示范與輻射作用，顯得尤為重要。信息化標桿校應率先開啟與探索AI-STEM課程的設計與開發，并積極尋找與嘗試AI-STEM的全新的教與學的模式、策略、方法等，通過課程與教學經驗的不斷積累、交流、創新，帶動學校教育集團、校聯體內部以及區域AISTEM教育的穩定與創新發展。
聚焦AI-STEM教育，我們應更積極吸納新內容，不斷豐富其內涵，諸如AI-STEAM（第二個A指的是Art，即人文藝術科目）、AI-STREAM(R指的是Reading/Writing，即讀寫能力)、AI-STEMF（F指的是Futurology，即未來學），更好幫助學生做好面對與迎接未來挑戰與機遇的準備。
放眼未來，AI將為上海STEM教育的創新與發展提供無限可能。通過不斷探索與嘗試AI與STEM融合的實踐模式、策略、方法，上海不僅能夠提升整體教育質量，還能增強城市軟實力，培養出更多具有國際視野和創新能力的人才。
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作者丨王素斌 王志向（華東師范大學國際合作與交流處副處長；華東師范大學教育學部研究生）
來源丨文匯報
編輯丨王藍萱
編審丨戴琪
