STEM+教師是如何煉成的？

文 / 王雪華 潘晨聰

南洋中學的夏俊老師是第一批參與STEM+項目/課程的高中教師代表，他也是一名資深的科技總指導。

在訪談過程中，夏老師反復提到：2008年，他和一批科學教師參加國培計劃教師培訓時，就接觸到了STEM教育的概念，之后也多次參與各種STEM教育培訓，但課程始終沒有真正在學校課堂中做起來，只有這一次和STEM+研究中心合作推進的STEM+項目/課程真正落實起來了，為什么呢？

因為這一次的推進他感覺不是自己一個人孤軍奮戰(zhàn)，而是有4個團隊同時在發(fā)力。第一是STEM+研究中心的跨界專家、研究員團隊，第二是區(qū)教育學院的教研員團隊，第三是跨校的STEM+教師團隊，第四是自己本校的STEM+項目組跨學科教師團隊。大家基于同一研究命題，發(fā)揮各自的專業(yè)優(yōu)勢，各司其職、互相支持，不靠行政命令，卻自發(fā)地形成了一個跨界、跨校緊密聯系，眾創(chuàng)分享的共生系統(tǒng)。

我們把夏老師口中的這個共生系統(tǒng)定義為“可持續(xù)發(fā)展的STEM+教育研究生態(tài)系統(tǒng)”。

2014年上海市教委發(fā)起成立STEM+研究中心，承擔上海市教育綜合改革試點項目、長周期實證教育研究基地項目——STEM+國際科學教育研究任務，率先提出了“跨界、眾創(chuàng)、共享”的合作研究模式，組建領先的STEM教育研究民間智庫和STEM+教育同盟的定位。

因為這一戰(zhàn)略性定位的引領，在上海首批100所STEM+合作研究實驗學校共同體大生態(tài)系統(tǒng)之下，滋生發(fā)展出若干個小生態(tài)系統(tǒng)也絕非偶然。

為何稱之為“可持續(xù)發(fā)展的STEM+教育研究生態(tài)系統(tǒng)”？這是因為STEM+項目研究具備一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的多種特征：

1.頂層設計的整體特征

2.復雜有序的層級系統(tǒng)

3.開放多樣的研究個體

4.平衡發(fā)展的自適應性

5.動態(tài)發(fā)展的過程調整

6.可持續(xù)發(fā)展的永續(xù)力

啟動初期，以STEM+研究中心的研發(fā)為主。中心在研究借鑒大量國內外的STEM課程資源和案例后，本土再造形成了一套分科教學與跨學科教學融合的貫穿幼兒園到高中的“引路”課程項目。

這一批引路項目選題大致可以分成三類：

第一類是關乎人類生存與國計民生的全球共同課題；

第二類是在研究中發(fā)現國外課程中常見而國內卻不常研究的課題，選擇性借鑒引發(fā)我們的本土思考；

第三類是與我國國情息息相關或體現中華民族智慧的課題。在這個階段，學校引進課程，教師課堂實踐，以模仿和借鑒為主。

本著教會教師再教給學生的順序，以有興趣、自愿報名為原則，來自實踐校326位語文、數學、英語、信息技術、體育、科學常識、美術等各學科教師，按照每一學期12次培訓完成一個STEM+項目的進度，參加了第一輪兩年師訓。

12次培訓又劃成了“四五三”三階段，4次知識技能鋪墊，5次實踐工程思維五步法，之后是分享、評估、拓展進階。

看似復雜，操作起來也不簡單。中心師訓部高級研究員張穎以五步法“共情、定義、設計、制作測試和分享改進”為例。

共情是喚起教師對所要教授內容的情感共鳴。“只有當一位教師從內心喜愛課程內容，才能帶來好課?！痹谖宀椒A段內，每次培訓，第一件事是通過十五分鐘到半小時的熱身活動共建情感交流。例如“紙塔挑戰(zhàn)”要求教師在時限內以小組合作方式，用報紙等材料在不借助外力輔佐前提下搭建紙塔，獨立支撐超過一分鐘。

“小游戲既是對其后‘橋梁’項目建立共情，還蘊涵了深層次的STEM+培養(yǎng)目標，能進一步看出快速建模能力和小組中的自然領導力?！睆埛f說。

第二步定義是明確概念與問題，在“喂鳥器”項目里，教師需要分別知道“喂”涉及的食物與能量轉化關系，“鳥”的身體構造習性與環(huán)境的關系，“器”的基本公式設計法則。最重要的是定義“喂鳥器”在上海落地的工程問題。

“工程思維的一個特征是發(fā)現項目實行問題，并提出解決方案。”上海史坦默教育研究中心常務副主任袁剛提到，在“喂鳥器”項目里，教師們發(fā)現在上海繁忙喧鬧大都市里的鳥類經常無法落下覓食。

這意味著將喂鳥器置于街邊樹上的做法行不通，方案改為在小區(qū)屋頂搭設。隨之而來的是制作符合上海鳥類特征的喂鳥器。教師們找到上海鳥類保護協會，詢問本地鳥類種類，喙形、腿長、習性，這樣才算定義了一個項目概念。

之后是“設計”繪制工程三視圖，一邊制作裝置，一邊驗證“制作測試”，以及在比較過程中得到啟發(fā)的“分享”。

不同于以往學生們做實驗是為了證明課本上的理論和結果，一次STEM+項目的參與，是老師們工程思維的貫穿，也是跨學科的多種素養(yǎng)協作。

這樣的課程設計，讓老師們不僅在基于項目的學習過程中，掌握跨學科的知識和能力，還能潛移默化地理解學習和生活是息息相關的，今天的學習和明天的職業(yè)是緊密相連的。

培訓期間習得的做法、思想、理念，教師可在校內STEM+課程沿襲傳授，也可以加以改進融入個人、學校特色，甚至創(chuàng)新顛覆。

“我們提供的是粗線條的教材和細線條的教學，教師有自由發(fā)揮的空間，對于他們培訓后效果如何，中心也會派出課堂觀察員和專家聽課。目標是讓每個實踐校、每個培訓教師成長，直到有能力‘單飛’——離開了中心，他們能自成一派?！比绾卧u估教師是否達到該級別，張穎拿出了《STEM+教師評級指南》設置的黃、藍、綠、黑四級螺旋上升的勛章體系。

藍表示積累級，要求有兩個以上的STEM+項目實施，有自己的反思和教研總結。綠為改舊級，要求融會貫通將STEM+方法用到本職工作中。黑為創(chuàng)新研發(fā)級，要英語好、善分享、能帶教，改造學校課程，創(chuàng)造STEM+課程。

四級體系靈感來源于上海教師培訓的學分銀行政策。袁剛認為，上海嚴格的教研師訓是PISA成功的經驗，學分銀行作為統(tǒng)一的硬指標與職稱評定掛鉤，但少了個體成長記錄與個性化認定。

STEM+四色升級體系指代不同標準境界，方便教師了解個人狀況。據悉，目前已有不少參與培訓的教師達到了綠勛章級別。

經過1～2年的課堂實踐，教師通過STEM+第一階段黃勛章、第二階段藍勛章的專業(yè)發(fā)展培訓，對STEM+核心內涵、課堂模式、學生能力發(fā)展目標等有了切實的經歷和深入的理解，從自身特色和真實問題出發(fā)，就有了校本發(fā)展和多元創(chuàng)造。

在這個階段，學校、教師、學生的個體特征開始凸顯，自適應發(fā)展的潛力萌生，STEM+研究中心更多地成為支持者、促進者和搭臺唱戲的角色。

于是， 我們看到了求知小學柏嵩老師在指導了近1000名學生研究《制作喂鳥器》項目后，開始大量研究國內外同類項目課例，進行中外課程比較研究的案例；愛菊小學盧衛(wèi)國老師根據國際課程班學生的特征改良教案，形成“粗線條的教材內容，細線條的教學設計”的案例；世外中學王鳴九老師在STEM+項目中強化學生計算思維培養(yǎng)的案例；我們還看到了高一小學和校本航模特色融合的“STEM+海洋之旅，一帶一路”主題課程以及世博家園小學STEM+網球特色主題課程的合作開發(fā)等案例。

在這個階段，中心搭建了導師制、眾創(chuàng)、交流和互換的課程機制，鼓勵、幫助和支持教師創(chuàng)造和學校特色研發(fā)。

我們預估在3～5年之后，這個生態(tài)系統(tǒng)終將日趨成熟，形成一種獨特的可持續(xù)發(fā)展的課程生長模式，學校和中心不是依賴關系，而是相互融合的依存關系。

在每一所學校，STEM+課程形式最終是多態(tài)并存的。

比如，有的引進STEM+課程，豐富學校的課程，使學校的課程更多元、立體；有學校特色的STEM+課程、STEM+研究中心也給經過1～2年實踐之后的學校提供了合作開發(fā)課程的可能性，同時教師具備了一定的課程設計能力，為校本課程開發(fā)與實施提供了強有力的保障；有的用STEM+理念反哺學科課程，教師通過STEM+的實踐，對跨學科有了更深刻的理解，反過來促進他對本學科的深入理解，從而能夠更好地落實學科目標；有的校園STEM+活動普及，惠及更多學生。

總之，實驗校的老師們，從STEM+課程建設出發(fā)，根據學校特點，發(fā)展出面向更多學生的課程和STEM活動，讓孩子們都能走進STEM。