全面提升公民科学素养之我见
——以科技博物馆中的STEM教育为例
◎李明玉 武泽阳
（首都师范大学 北京 100048；中国航空博物馆 北京 102211）
【摘 要】 STEM教育是涵盖科技、数学与工程的整合教育，着眼于跨学科人才培养，有利于公民科学素养提升。科技博物馆具有强大的科普教育功能，是除学校外重要的科技教育场所。现对新时代科技博物馆中的STEM教育举措进行梳理，包括教育活动的开发、教育故事的渗透、教育技术手段的丰富、教育人员队伍的建设四方面，以培育公民的科技素质、科学精神态度、科学兴趣热情。
【关键词】 科技博物馆 STEM教育 公民科学素养
一、科学素养的内涵
国务院办公厅于2016年印发了《全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016-2020年）》，对“十三五”期间中国公民科学素质实现跨越提升作出总体部署。方案强调提高公民科学素质，对于实现经济社会全面协调可持续发展、构建社会主义和谐社会具有十分重要的意义。
科学素养（ScientificLiteracy）又叫科学素质，已成为世界各国现代化进程中的重要议题，是国家发展的“软实力”。公民具备一定水平的科学素养，才能为国力发展提供更加坚实的智力支持和人才保障。因随社会经济不断变化而更新，科学素养的内涵尚没形成统一的界定。目前国际上将科学素养普遍概括为了解科学知识、了解科研过程和方法、了解科技对社会和个人的影响等三个方面。基于此内涵，中国科协对我国公民科学素养现状进行了多年追踪调查，结果显示,我国与美国、欧盟等国家公民在科学素质上存在巨大差距[1]。
盛爱萍教授对瓯越语的相关研究成果进行了梳理和归纳，在前人未曾涉及的领域进行了大胆的摸索和探讨，在此基础上进行了新的研究并有所创新。因此，使得该书立论基础厚实，其对瓯越语语汇的研究具有开拓性和前沿性，具有很高的学术价值和研究意义。
二、科学素养与STEM教育
STEM(Science，Technology，Engineering，Mathematics)教育，即科学、技术、工程和数学学科的整合教育。此概念最早诞生于美国高校，并在21世纪初成为美国国家教育战略，标志性事件是2009年时任美国总统奥巴马宣布启动的“教育创新运动”和美国2013年发布的新一代科学教育标准。这对确保美国在国际上的竞争力产生了积极影响[2]。
2016年教育部印发《教育信息化“十三五”规划》明确指出，要积极探索信息技术在众创空间、跨学科学习（STEM教育）等新的教育模式中的应用。2017年举办了第一届中国STEM教育发展大会，中国STEM教育白皮书的发布，推动了STEM教育的探索之路,为我国STEM教育的发展指明了方向[3]。
一是加大科学知识普及力度，创新开展各类本土化教育活动。在日常科普教育中，不但要向公民传播有关藏品的直接知识，更要积极渗透相关科技知识及自然科学知识。如组织开展各类STEM教育活动，使公民从“做中学习”，领悟藏品研制所采用的科学知识、原理方法以及经历的探索过程。这样既能传递藏品自身的信息，又有助于激发公民的科普热情。使公民能够将科学知识与方法融通，从实践中把握好科学的本质和规律，从而提高科学素养。如航空类博物馆开展“飞机模型评比大赛”“小小飞机讲解员”等，使公民从感性到理性、从抽象到具体地了解飞机研制采用的基本科学知识原理、工程技术，激发出公民的对科技学习的兴趣与热情。
二是推进科学精神文明水平，综合融入人文情怀教育。科技博物馆不仅着眼于科学技术产品的展示传播，还应在教育过程中关注公民的科学情怀培育。博物馆中的藏品具有较高的科学价值，不仅凝聚着科学技术工作者的智慧和汗水，更加需要他们在知识和经验的基础上，保有一丝不苟、持之以恒的科学精神态度，通过仔细的观察、测量、采用精密的步骤，反复试验，不断推理测算，才有了眼前的藏品。这整个过程就是他们运用科学方法和研究规律，发现科学真理的过程。科学与技术仿佛一枚硬币的两面，相互作用共同推动社会的进步与发展。因此，在讲解藏品时，要多加融入藏品背后的研发经历与人物故事，增加科普教育趣味性的同时，使公民真切感受实事求是、艰苦奋斗、尊重证据的科学精神与态度，体会科学、技术与社会之间的关系作用，领悟STEM教育的真谛，更加珍惜新时代所取得的成绩与进步。如航空类博物馆开展“飞机背后的红色历史故事”“书法家、高级工程师进校园活动”“机场上的新兵宣誓仪式”等。
三、新时代科技博物馆中的STEM教育
生活即教育，STEM教育不仅限于课堂。提升公民科学素养，不但要依靠学校教育，也要依靠社会教育。博物馆作为重要的社会教育机构，特别是其中的科技类场馆，具备良好的社会开放度、丰富的有代表性的藏品、专业的高素质的科普教育人员，在培育公民科学素养方面，有着天然优势和实力。
老年人自我照顾能力较弱、对风险识别能力差、反应相对迟钝,容易发生摔伤等意外伤害。相关数据显示跌到致死超过所有老年人意外伤害死亡总人数60%,对老年人的健康安全状况进行动态监管的必要性不言而喻。为了适应当前中国老龄化的趋势,实现对于老人的安全管理,研究设计了多功能北斗智能手杖系统对老人进行实时监测。
当今社会国际局势正朝多极化、全球化趋势发展。STEM教育顺应时代发展需要，应运而生。美国2011年《人力资源调查报告》显示，多数美国雇主发现自己很难找到同时具备高等数学、物理、化学知识的复合型员工。由此可见随着第三次科学技术革命的到来,各学科专业之间产生了融合，社会越来越需要STEM领域的复合型创新人才。
科技博物馆的教育内容主要涉及物理学、化学、工程学等学科门类，同时有的还兼顾到了自然博物馆所涉及的生物学、环境科学等自然科学研究成果。如航空类博物馆，即是其中的典型代表。飞机的产生源于人类对天空的向往与探索，参考了鸟类等生物的个体结构，综合运用了物理学、化学、工程学等学科的科技成果。可见科技类博物馆是STEM教育的重要阵地，非常利于开展、实施公民科学素养教育，具体包括如下几点实现途径：
受过STEM教育的学习者，掌握了更多的解决多学科复合型问题的策略和方法，使其在社会事务处理中能够充分运用数学、科学、工程学及信息技术等方面知识、方法与经验，提高分析处理社会问题的科学性，降低解决问题的成本，提升问题处理水平及效率[4]。可见，STEM教育有助于公民了解科学知识、掌握科研方法、提升参与处理社会决策与解决问题的能力，对公民科学素养的培育与提升有着极大的贡献作用。
在单因素试验的基础上，通过Plackett-Burman试验确定对龙牙楤木皂苷提取得率影响显著的因素，采用中心组合Box-Benhnken Design (BBD)设计试验进行响应面优化盐析辅助酶法提取龙牙楤木皂苷工艺[11]。
三是打破传统科普教育方式,满足公民多样化的学习需求。信息化时代,科普教育者要勇于打破教育方式方法的惯性思维,让学习的途径不仅限于传统的讲解、活动等,还要充分利用新媒体技术手段,积极开发实施STEM教育，尽可能让公民“身临其境”体验藏品的应用与价值，更好地满足公民多样化的学习需求。如开展“展览进社区”“藏品微电影”“动画讲解短片”“藏品微课程教学”等。
四、结语
公民科学素养的培养途径有很多，通过博物馆中STEM教育的方式来提升公众科学素养,从讲解、动手操作、多维体验、到全情融入，能够使公民真正参与到科学探究的过程中,感受科学创造成果的来之不易，并从中提升处理问题、参与社会决策的能力与品质。真正理解科学本质,分辨科学与伪科学，提升科学思维，养成科学精神与人文情怀。开展博物馆科普教育的同时，让公民更加理解科学、走近科学技术、珍惜新时代社会成果、提升民族自信与情怀。此外，需要政府、社会与学校等多方协作，积极予以政策支持，建立健全行业机制标准，推动博物馆科普教育的蓬勃发展[5]。
1.3 统计学分析 建立Epidate数据库，通过SPSS 11.5软件进行统计学检验。计量资料采用采用均数±标准差(±s)描述、组间资料采用独立样本t检验或单因素方差分析进行统计学处理。患者与照顾者之间相关性分析用Person相关性分析。
[参考文献]
[1]胡芳,谢立,李益民,等.自然博物馆提升公民科学素养机制研究——以成都理工大学博物馆为例[J].科技信息 ,2014(6)：35-35.
[2]朱幼文.基于科学与工程实践的跨学科探究式学习——科技馆STEM教育相关重要概念的探讨[J].自然科学博物馆研究,2017(1)：7-16.
[3]李清.基于STEM教育理念培养学生科学核心素养[J].基础教育参考 ,2016(20)：60-61.
[4]冯羽.探究科学素养的培养途径——基于STEM教育 [J].科技资讯 ,2015,13(20)：214-215.
[5]梁爽.博物馆研学旅行探析[J].文化产业 ,2018,11(05)：28-30.
【中图分类号】 E221
【文献标识码】 A
【文章编号】 1674-3520（2019）04-42-02
【收稿日期】 2019-01-10
【作者简介】 李明玉（1982- ），女，汉族，吉林长春人，博士，首都师范大学教师教育学院，讲师，研究方向：科学教育，STEM教育。武泽阳（1983- ），男，汉族，北京东城人，本科，中国航空博物馆，助理馆员，研究方向：博物馆学。