【创客教育】STEM教育：让学生像科学家和工程师一样学习
STEM教育：培养学生科学、技术、工程、数学能力
STEM教育：培养学生科学、技术、工程、数学能力什么是STEM教育？STEM教育，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics），是一种综合性的、跨学科的教育方法。
它旨在通过将不同学科领域融合在一起，培养学生解决问题、创新思维和实践能力。
为什么重视STEM教育？1.培养未来工作市场需求：STEM领域的专业需求日益增长，具备相关技能的人才非常受欢迎。
2.培养创新思维：STEM教育鼓励学生发展批判性思维和解决问题的能力，帮助他们成为创新者和问题解决者。
3.追赶全球趋势：许多国家已经将STEM教育纳入其教育体系，并取得了显著成果。
如何实施STEM教育？1.整合课程：将科学、技术、工程和数学纳入一个整体课程框架中，使不同领域之间产生联系并互相影响。
2.引入实践活动：通过实验室、项目和团队合作等活动，让学生在实际中应用所学知识并解决现实问题。
3.培养职业技能：STEM教育注重发展学生的创造力、协作能力、沟通能力和解决问题的能力。
4.鼓励探索与发现：提供自主学习的机会，鼓励学生主动探索科学世界，并从错误中学习。
STEM教育的影响与益处1.培养未来科技领域专业人才，推动国家科技创新发展。
2.提高学生对科学和数学的兴趣，激发他们追求相关专业的愿望。
3.发展学生解决问题和创新思维的能力，在日常生活中更具竞争力。
4.促进性别平等：STEM教育为女性提供更多参与科技领域的机会。
结束语通过STEM教育，我们可以为年轻一代提供全面发展的机会，并为他们打下良好的科学、技术、工程和数学基础。
这将不仅有助于他们个人在未来就业市场上取得成功，还有助于国家科技创新和社会进步的发展。
因此，我们应该重视并支持STEM教育的实施与推广。
STEM教师教学设计能力在线培养模式研究
STEM教师教学设计能力在线培养模式研究作者：胡艺龄彭晓玲吴忭来源：《中国远程教育》2021年第08期【摘要】机器与人类劳动分工的不断裂变、重组，促使教育领域的研究者和实践者深入思考应该如何培养创新型、复合型、应用型的21世纪人才。
STEM教育作为对这一命题的重要回应，尚面临着教师数量不足与质量不佳的困境。
为改变STEM课程教学目标不明确、教学设计模式不清晰的现状，培育未来教师的设计思维并促使其外化为实践，打造从教师教育到教师实践无缝衔接的教育生态，是有效途径之一。
本研究从设计理论、培养模式和标准框架的联合视角，构建了STEM协同教学设计模式，并通过创设整合了真实教学设计问题和虚拟导师等多元支架的虚拟实习环境，使教师投入到包含STEM教学设计要素的逆向设计活动中，在实践中发展STEM教学设计能力。
初步研究表明，该模式在提升教师的STEM教学设计表现和协作能力上体现出一定的作用，在破解STEM课程中目标缺位与异位困境、满足教师完成STEM 跨学科设计的需求、提供多元交互式设计实践机会等方面具有独特优势。
【关键词】 STEM;STEM教师;教师教育;虚拟实习;教学设计;设计思维;逆向设计;协同设计一、引言STEM（科学、技术、工程、数学）教育的诞生为学习者跨学科解决真实挑战、发展多元创新思维提供了可行的操作路径，顺应了知识经济时代对创新型、复合型、应用型人才的需求，已成为教育领域对如何培养21世纪人才问题的重要回应。
美、英、德、芬兰等国相继出台了国家层面的STEM教育政策和报告，积极推进STEM教育改革，并确立了教师在其中的关键引领作用（中国教育科学研究院，2017）。
我国从2015年起提出了一系列关于STEM教育的政策意见，近两年也逐渐将改革的目光转向STEM教师教育，启动建设集资源整合和师资培养于一体的平台。
但由于缺乏对于STEM教育核心内涵、实施框架和操作方式的深入理解，当前在STEM教育实践中教师还存在“认同但缺乏行动”“忽视全面的理解，特别是对工程与技术的理解”“实践缺乏专业化指导”等诸多问题（李学书， 2019; Salami， et al.， 2015）。
stem教育方法
stem教育方法这两年，从学校到家长，都意识到STEM教育对孩子的重要性。
因此，各国各地区各学校，多多少少都开始将相关内容融入现有课程，以帮助孩子提高技能。
那么，首先，让我们来了解一下什么是STEM。
简单层面上，STEM代表科学（science）、技术（technology）、工程（engineering）和数学（math）学科。
往深层挖掘：STEM教育让孩子学习如何解决问题，主张要有创造性和创新性，有逻辑性的思考，以及能更好地理解这个世界。
无论孩子们在生活中做什么事，这些都是他们需要掌握的宝贵技能和思维习惯。
一旦获得这些技能，他们将受益无穷。
其次，整理了9种行之有效的方法，可以帮助家长更好地培养孩子的STEM思维。
1.与你的孩子谈论STEM话题例如，当孩子往空中扔球时，你们可以聊聊重力问题；你在切馅饼时，可以跟孩子讨论一下分数或百分比；烹饪时可以讨论测量、沸腾和蒸发的概念。
领孩子购物时，可以加强孩子对数字、计算、估算等方面的练习。
陪孩子玩玩具车或看到路上的车辆时，也可以引导孩子了解滑轮、杠杆和发动机的知识。
友情提醒：在你想跟孩子聊之前，最好根据不同的主题，做一些深入的功课，以便能自如应对孩子们的问题。
2.鼓励好奇心和提问让孩子们看到你对事物的好奇心以及对学习的兴趣，你的热情可能是影响孩子们对STEM感兴趣的最强动力。
当孩子停留在只是提出问题，却不主动思考答案时，家长可以建议其多查相关信息，并鼓励其给出几个可能的解决方案。
大人还要经常问孩子问题，问一些没有正确或错误答案的开放式问题。
如:你为什么喜欢那个游戏(玩具、汽车、手机应用程序等)?它是谁设计的?你认为这个设计可以改进吗?你会如何改进?然后，用问题来促进下一步的对话。
3.鼓励孩子像工程师一样思考让孩子明白，一个问题通常可以有多种解决方案。
寻找解决方案的过程，可以培养创造性和协作性(与他人合作)。
他们可以为解决方案创建模型，进行一系列尝试后再改进模型。
STEAM教育：科学、技术、工程、艺术与数学的整合
《STEAM 教育：科学、技术、工程、艺术与数学的整合》在当今快速发展的时代，教育的模式和理念也在不断地变革和创新。
STEAM 教育作为一种融合了科学、技术、工程、艺术和数学的综合性教育模式，正逐渐受到广泛的关注和重视。
它不仅为学生提供了更广阔的学习空间，也为培养创新型人才奠定了坚实的基础。
一、引言随着科技的飞速发展，社会对人才的需求也在不断变化。
传统的教育模式往往注重单一学科的知识传授，而忽视了学科之间的联系和综合应用能力的培养。
在这样的背景下，STEAM 教育应运而生。
STEAM 教育强调跨学科的学习，将科学、技术、工程、艺术和数学有机地结合起来，培养学生的综合素养和创新能力。
它旨在让学生在实践中学习，通过解决实际问题来提高他们的思维能力和动手能力。
二、STEAM 教育的内涵1. 科学（Science）科学是 STEAM 教育的基础。
它涵盖了自然科学、生命科学、物理科学等多个领域。
通过科学教育，学生可以了解自然规律、探索未知世界，培养科学思维和实验探究能力。
2. 技术（Technology）技术是 STEAM 教育的重要组成部分。
它包括信息技术、工程技术、生物技术等。
学生通过学习技术，可以掌握各种工具和方法，提高解决问题的能力和创新能力。
3. 工程（Engineering）工程是将科学和技术应用于实际问题的过程。
它涉及到设计、制造、测试等多个环节。
通过工程教育，学生可以学会如何规划和实施项目，提高团队协作和沟通能力。
4. 艺术（Art）艺术在 STEAM 教育中起着独特的作用。
它可以激发学生的创造力和想象力，培养学生的审美能力和情感表达能力。
艺术与科学、技术、工程的结合，可以使学生的作品更加富有创意和个性。
5. 数学（Mathematics）数学是 STEAM 教育的核心。
它为科学、技术、工程和艺术提供了定量分析和逻辑推理的工具。
通过数学教育，学生可以掌握数学思维和方法，提高解决实际问题的能力。
幼儿园动手动脑：STEAM科学实验与创客教育课程方案
幼儿园动手动脑：STEAM科学实验与创客教育课程方案幼儿园动手动脑：STEAM科学实验与创客教育课程方案1. 介绍幼儿园是孩子接受教育的起点，为了培养幼儿的综合素质，STEAM （Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics）科学实验与创客教育课程方案逐渐受到关注。
这一方案旨在通过科学实验和创客教育，激发幼儿的创造力和探究精神，帮助他们在早期阶段建立对科学、技术、工程、艺术和数学的兴趣和认识。
2. 科学实验在幼儿园进行STEAM科学实验，可以帮助幼儿从小培养对科学的兴趣和好奇心。
通过简单而趣味的实验，幼儿可以在探索中学习科学知识，比如通过小发明来观察光线、色彩、声音等自然现象，了解其中的科学道理。
科学实验还能锻炼幼儿的动手能力和逻辑思维，培养他们的观察力和实验精神。
通过设置简单的实验环节，如观察植物的生长过程，幼儿可以了解植物的需水、需光和温度等生长规律，培养他们对植物和自然界的热爱和关注。
3. 创客教育创客教育是STEAM教育的一个重要组成部分，它主张学习者不仅要掌握知识，还要具备创造、合作、解决问题的能力。
在幼儿园中引入创客教育，可以通过制作手工艺品、搭建积木等活动，让幼儿在动手过程中学习知识、培养技能。
创客教育还能培养孩子的创新意识和实践能力，激发他们对未来科技和工程的兴趣。
通过创客活动，可以引导幼儿利用废品和材料制作简单的机械模型，锻炼他们的动手能力和空间想象力，培养他们的发明创造和工程设计能力。
4. 课程方案在幼儿园中设计STEAM科学实验与创客教育课程方案时，需要综合考虑幼儿的身心发展特点、学习习惯和兴趣爱好。
课程内容可以分为不同的阶段和主题，如声音、力和运动、天气和季节等，让幼儿通过多样化的实验与活动，全面感知和探索科学世界。
在课程方案中，还可以结合绘画、手工、表演等艺术元素，使幼儿在创客活动中充分发挥想象力和创造力，体验科学的乐趣。
面向STEM教育的创客教育模式研究
面向STEM教育的创客教育模式研究在当今科技飞速发展的时代，教育领域也在不断探索创新，以培养适应未来社会需求的人才。
STEM 教育作为一种跨学科整合的教育理念，强调科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的融合，旨在培养学生的综合素养和创新能力。
而创客教育作为一种新兴的教育模式，与 STEM 教育理念高度契合，为学生提供了更具实践性和创造性的学习体验。
一、STEM 教育与创客教育的内涵STEM 教育强调打破学科界限，将科学、技术、工程和数学知识有机结合，通过项目式学习、问题解决等方式，培养学生的创新思维、实践能力和跨学科综合素养。
它注重学生在真实情境中运用所学知识解决实际问题，激发学生对科学和技术的兴趣。
创客教育则是以培养学生的创新能力和实践能力为核心，鼓励学生将创意转化为实际作品。
在创客教育中，学生通过动手操作、团队协作等方式，运用各种工具和材料，将自己的想法变成现实。
它强调学生的自主学习和创造，注重培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。
二、面向 STEM 教育的创客教育模式的特点1、强调跨学科融合在这种教育模式中，学生需要综合运用科学、技术、工程和数学等多学科知识来解决实际问题。
例如，在设计和制作一个智能机器人的过程中，学生需要运用数学知识进行计算和建模，利用科学原理理解传感器和控制系统，通过工程技术实现结构设计和组装，运用技术手段进行编程和调试。
2、注重实践操作与传统教育注重理论知识传授不同，面向 STEM 教育的创客教育模式更强调学生的亲身体验和实践操作。
学生通过实际动手制作作品，能够更深入地理解知识，提高解决问题的能力和动手能力。
3、培养创新思维创新是创客教育的核心。
在这个模式下，学生被鼓励提出独特的想法和解决方案，不拘泥于传统的思维模式。
通过不断尝试和改进，学生的创新思维得到锻炼和提升。
4、强调团队协作许多创客项目需要学生组成团队共同完成。
stem案例
stem案例STEM（Science, Technology, Engineering, and Mathematics）是指科学、技术、工程和数学的综合应用。
它是一种综合性的教育模式，通过将这些学科融合在一起，培养学生的创新能力、解决问题的能力和实践能力。
以下是一则关于STEM教育的案例。
小明是一名初三学生，他对科学和技术非常感兴趣，梦想成为一名工程师。
在学校举办的STEM教育项目中，他接触到了机器人编程。
他学习了基础的编程语言和电子电路原理，并用这些知识制作了一个小型迷宫机器人。
机器人有一个传感器可以感知前方的墙壁，并根据感知结果做出相应的动作，比如向左转、向右转或者停下来。
小明的目标是让机器人在迷宫中找到出口。
在他的导师的指导下，他编写了一段简单的程序，让机器人根据感知到的墙壁位置来寻找出口。
机器人在迷宫中探索了一段时间，但总是陷入死胡同，无法找到出口。
小明决定找出问题的所在，然后修改程序。
他仔细观察了机器人在迷宫中的行动，并发现机器人在某些情况下“迷失了方向”。
他意识到是因为机器人在遇到分叉路口时，无法判断正确的方向。
小明决定解决这个问题。
为了找到解决方案，他开始研究更复杂的编程语言和算法。
他学习了深度优先搜索和广度优先搜索等算法，并尝试将它们应用于机器人寻找出口的任务中。
经过多次尝试，小明成功地实现了一个算法，使机器人能够根据不同的情况做出正确的决策，并最终找到了迷宫的出口。
这个案例展示了STEM教育的价值和影响力。
通过STEM教育，小明不仅学会了编程和电子电路的知识，还培养了解决问题和创新的能力。
他通过不断的实践和探索，解决了迷宫机器人遇到的问题，并完善了自己的思维方式。
STEM教育不仅能够培养学生的科学思维和创新能力，还可以为他们日后的职业生涯做好准备。
在科技高度发达的现代社会中，STEM领域的职业需求越来越大。
通过STEM教育，学生能够逐步掌握相关的知识和技能，为未来的工作做好准备。
中小学创新科技教育案例
中小学创新科技教育案例引言科技的迅猛发展不仅改变了我们的生活方式，也给未来的社会和经济带来了巨大的影响。
为了培养创新能力和科技素养，中小学开始重视创新科技教育。
本文将介绍一些中小学在创新科技教育方面的成功案例，探讨他们的教学方法和成果。
创客教育：培养创新能力和动手能力案例一：小小工程师“小小工程师”是一所位于上海的小学创客教育项目。
学生在这个项目中，通过参与各种实际工程项目，如建造模型、编程小机器人等，培养了他们的创新能力和动手能力。
在这个项目中，学生们被鼓励提出自己的想法，解决问题，并把解决方案付诸实践。
通过这样的实践，学生们不仅学到了科学知识和技能，还培养了解决问题的能力和团队合作精神。
案例二：青少年编程培训青少年编程培训是一种在全国范围内推广的创新科技教育项目。
通过学习编程语言，学生们能够编写自己的程序，实现各种创意和想法。
这个项目主要注重培养学生的逻辑思维和问题解决能力。
学生们在学习编程的过程中，需要思考问题，寻找解决方案，并通过试错来不断改进。
这样的学习方式不仅培养了学生的创新能力，还提高了他们的自学能力和解决实际问题的能力。
科技教育与课堂教学的融合案例三：3D打印在美术课上的应用一所小学的美术老师尝试将3D打印技术应用到美术课上。
在这个项目中，学生们首先学习了3D设计软件的使用，然后设计出自己的艺术作品并使用3D 打印机打印出来。
通过这个项目，学生们不仅学会了艺术的基本知识和技巧，还学会了数字设计和创新科技的应用。
这个项目的成功不仅激发了学生们的学习兴趣，也为他们提供了更广阔的艺术表现空间。
案例四：VR教学VR（虚拟现实）技术是一种新兴的科技教育工具。
一些中小学开始尝试将VR 技术应用于课堂教学中。
例如，在地理课上，学生们可以通过穿戴VR头盔，亲身体验各种地理景点，深入了解地理知识。
这样的教学方式既提高了学生们的学习兴趣，又提供了更直观、更深入的学习体验。
通过VR技术的应用，学生们能够更好地理解抽象的概念，培养他们的观察力和想象力。
STEM教育：开启学生的科学、技术、工程和数学探索之旅
STEM教育：开启学生的科学、技术、工程和数学探索之旅什么是STEM教育？STEM教育（Science, Technology, Engineering, and Mathematics）是一种综合性的学习方法，鼓励学生在科学、技术、工程和数学领域进行跨学科的实践。
它的目标是帮助学生培养解决问题、创新思维和团队合作能力，以应对现实世界中不断发展的挑战。
为什么需要STEM教育？1.满足未来职业需求 - 科技和工程领域的就业机会日益增多。
STEM教育帮助学生在这些领域中建立强大的基础，并为未来职业做好准备。
2.促进创新与发明 - STEM教育鼓励学生主动思考并实践解决问题的方法。
这种创造性思维将激发他们的创新潜力，有助于产生新的发明和突破。
3.提高解决问题能力 - STEM教育注重实践，并强调解决真实世界问题的能力。
通过自己动手尝试，学生将培养分析和解决问题的技能。
4.培养团队合作与沟通技巧 - STEM教育强调团队合作和交流。
学生将在项目中与其他人合作，共同解决难题，这有助于培养他们的沟通和协作能力。
如何实施STEM教育？1.确立综合性课程 - 学校可以设计综合性的STEM课程，将科学、技术、工程和数学有机地结合起来。
通过不同科目之间的关联性，学生能够更深入地理解各个领域的知识。
2.开设STEM实验室 - 学校可以设立STEM实验室或创客空间，提供学生进行实践和探索的场所。
这些实验室应该配备各种科学工具和技术设备，以支持学生的实际操作和创造性思维。
3.引入项目学习 - 通过项目学习方法，在课堂上给予学生更多自主权，让他们在团队中面对真实世界问题，并找到解决方案。
这样的方法激发了学生的主动性和创造力。
4.鼓励参与竞赛和展览- 学校可以鼓励学生参加科学竞赛、工程展览等活动。
这些活动将为学生提供展示自己所学的机会，并与其他同学或专业人士交流和分享经验。
STEM教育的未来趋势1.人工智能（AI）教育 - 随着人工智能技术的发展，AI教育将成为STEM教育中的一个重要领域。
创客教育给数学课堂带来的创新与突破
龙源期刊网 创客教育给数学课堂带来的创新与突破作者：饶升敏来源：《学习与科普》2019年第16期摘要：随着世界的发展、进步，教育已经走在了信息化、创新化的道路上。
小学数学课堂标准要求：课堂加快与信息技术的融合，重视手动、口动和脑动并行的“活动经验”，培养学生创新思维和问题解决能力。
在此背景下，小学数学课堂刮起了创客教育之风。
在以信息化为前提的创客空间中，小学生动手实践、亲身体验、积极创新，颠覆了传统教学模式，给小学数学课堂带来的创新与突破。
关键词：小学数学创客教育随着信息技术的发展，世界掀起了一场“人人创造”的创客运动。
而创客运动与教育的碰撞产生了创客教育。
所谓创客教育，承袭“做中学”理念，是一种学生自主运用数字化工具完成实践项目的体验型、创造性、合作性、实践性教育方式。
这种教育方式的核心要素是创客、创客空间和创客运动，将其“嫁接”到小学数学教学中，学生身份转变为创儿，数学课堂转变为创意环境，教学活动成为了创造性实践。
而这就解决了应试思想残留、“以生为本”理念流于形式、教学枯燥无趣等问题，确立了数学课堂“独立探索”、“勇于创造”的模式，推动了数学教学模式和学习方法的发展和变革。
一、实现了跨学科教学一直以来，小学数学教育都存在单向灌输的弊端，用成人的视角去要求、定义小学生，使其思维模式固定化，缺乏联系各学科、综合解决问题的能力。
然而，课程改革要求课程具有“开放性”和“综合性”。
基于此，学科交叉教学、学科渗透教学成为了教育关注的焦点。
而创客教育是基于信息化的项目工程教育。
在创客教育中，学生担任科学家、艺术家、工程师、数学家等多重角色，在团队中运用多学科知识创造性地解决问题。
它与STEM教育有异曲同工之妙，实现了学科知识的融合，有利于学生培养综合思维、发展创新能力、获得全面发展。
所以，将创客教育应用于数学课堂上，解决了教学内容单一的问题，实现了跨学科教学。
例如，基于创客教育的“时、分、秒”课堂。
在课堂上，我要求学生完成“Scratch：时钟的制作”项目。
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【创客教育】STEM教育：让学生像科学家和工程师一样学
习
1 上海世界外国语小学－像科学家和工程师般学习7月19日的圆桌会议上，校长张悦颖分享了上海世界外国语小学5年STEM教育实践的经验。
她讲道，现在中小学开设的STEM课程主要分为两类，一类是完全的STEM课程，以项目的形式开展教学，附加在传统的课程体系之外，不受传统课程的干扰，可以灵活安排，以更自由的形式开展，但因为与基础课程无关，成为了可有可无的课程。
第二类就是与核心基础课程相结合的STEM课程，可融入到数学、科学等学科中。
上海世界外国语小学开展STEM教育，主张让学生像科学家一样思考，像工程师一样设计和实践，即培养学生独立思考和自主实践的能力，比如在做一个项目的过程中，让学生自己去提出问题，设计方案，实验观察，修改修改，并做出决定。
张悦颖校长提到STEM教育最大的两点忌讳：一是老师依然用传统的授课习惯，预设结果、干预实践，害怕失败，剥夺了让学生从错误和失败中学到知识的机会；二是批量购置同样的教学实践材料，或者给出图纸和加工方案，因为学生有通过各自的想法设计出的解决方案一定不会完全相同，
提供一模一样的工具就会压缩创造空间。
另外，STEM教育不在乎装备的高端和高价，而在于对创造性的激发和实践能力的培养。
做到低成本低能耗则更好，不过尤为关键的是观念的转变和理念的实施。
2 浙大教育学院－面向STEM教育的中小学学习空间的创新设计来自浙江大学教育学院，现从事教育管理与政策研究和学校建筑研究与设计的邵兴江博士，介绍了将空间设计引入到STEM教育，以及构建基于STEM教育的学校建筑的概念。
他强调，办一所学校时应该首先考虑学校的定位及其办学的独特性，由学校的教育价值观出发，先进行课程设计，然后再进行学校设计，从而将价值观贯穿到整个学校和学生日常学习的方方面面。
邵兴江介绍说，服务于STEM教育的学校要特别考虑创新空间实验室的设计。
比如在他参与设计的杭州大关中学新校区中，数学与金融实验室突出强调关联性思维和数学分析思维，将数学与金融相结合，培养学生的金融意识和理财素养；智能机器人创新实验室引入可编程的机器人和自主研发的机器人，实现跨学科交叉的自主探究式学习；引入起源于MIT的Fablab创新实验室，提供包括大型数控机、3D 打印机、精密雕刻机等设备，旨在培养学生的创意和动手能力。
此外还设计了很多非正式学习空间，开发了走廊、图书馆等
公共区域，让学生们能够随时随地交流展示；混合式学习空间的设计，例如VR虚拟教室，将能实现线上线下互动学习。
他还说到，未来的STEM教学装备将会越来越多，找到和选择适合自己学校的教育装备也很重要。
3 大关中学VR虚拟教学实验室设计案例
——培生－培养21世纪跨学科创新型人才
培生大中华区教育资源服务销售总经理饶臻分享说，在充满挑战和高度不确定性的环境，21世纪的学生面临着的社会是：1）科学技术革新推动社会经济的发展，正在进入工业革命4.0时代；2）互联网成为社会新的神经系统，新媒体和自媒体让信息更流通，世界更加全球化，扁平化；3）服务型经济和商业模式创新带来无限可能，生活方式发生改变；4）新兴市场国家陷入所谓的“中高等收入陷阱“，这一阶段中，社会将出现经济增长回落或停滞、民主乱象、贫富分化、就业困难、社会动荡、信仰缺失等十个特征（引自“人民论坛“）。
学生的人生选择将由传统的线性发展，转变为自主的、多元的、跨界的发展。
根本上来说，人们的思想观念会发生由传统惯性的自然思维方式，到开放的、系统性、挑战型的思维方式的转变，从而形成思辨的学习观，进一步形成相应的世界观、人生观和价值观。
而传统型的单学科学习方式，由于课堂上多用传统的讲授式
教学，学生自主合作探究的深度和广度不够，各学科知识割裂，不能有效地建立起知识与生活的的联系，学到的知识和技能难以实际运用，综合处理问题的能力不强。
而且传统的评估方式比较单一，很难对过程性学习成果进行跟踪，形成完整有效的评估体系。
创新型人才的培养缺乏科学的课程体系和具体实施模式。
培生认为21世纪的人才培养应该实现终生发展和适应不确定性。
学生需要养成的核心素养有学习和创新能力、包括领导力和问题解决能力在内的的生活与职业技能，以及媒体素养、信息处理能力和科学技能。