STEM來了，學科之間如何“拆墻”

當中國課改轟轟烈烈地行進到深水區(qū)時，美國教育圈也開始掀起一場教育革命，而在這場革命中，催生出了一門新的交叉學科——STEM，即Science（科學）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Mathematics（數(shù)學）。

如今，在歐美紅透半遍天的STEM已悄然進入中國中小學的課堂。STEM這場變革到底會給中國教育帶來什么，如何克服“異地栽植”帶來的水土不服？

一次特殊的合作教學

“今天，我們讓滑翔機飛起來。”在北京中關(guān)村三小三年級的一節(jié)活動課上，來了兩個老師，一個是學生們熟悉的語文老師朱一文，另一個是正在該小參觀學習的芬蘭全科老師Jaana Hekkanen。

此前，兩位老師已在微信上溝通了很久。從討論課程主題到分別在各自國家的課堂上試驗，時間花了大半年，而一切都是為了這一堂合作教學課。

在讓滑翔機飛起來之前，中關(guān)村三小的孩子們已經(jīng)做了7節(jié)課的準備。前5節(jié)課，朱一文帶著孩子們做思維導圖，了解滑翔機的力學原理、制作方法。第6和第7節(jié)課調(diào)試滑翔機，朱一文給每個小組的學生發(fā)了一張表格，用來記錄數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)飛行問題、尋找原因、調(diào)試解決。

在這場合作教學課上，經(jīng)過一次次師生間的問答，學生們不斷地調(diào)整滑翔機，最終他們的滑翔機達到了沿直線飛行、機翼左右平衡、俯仰適度的要求。

在首都師范大學教授孫明明看來，這節(jié)滑翔機課恰恰體現(xiàn)了項目教學的優(yōu)勢。這節(jié)課里講到了三個力，重力、差力和升力，而中國課標只要求講重力和差力，項目教學是超課標的，這給了孩子們更大的發(fā)揮空間，也給了老師很大的發(fā)揮空間。

“在傳統(tǒng)教學中，學生是主體，老師是引導，而在項目教學中，老師成了一個支持者?！睂O明明認為，這也對老師的素養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)，項目式教學要求老師不僅要有廣博的知識，而且要有跨學科的素養(yǎng)?！拔磥恚愕臄?shù)學是體育老師教的，將不再是一句調(diào)侃，而是變成了現(xiàn)實?！?/p>

美國威斯康辛大學白水分校教授梁國立認為，這種基于項目教學的STEM教育是對當下時代要求的回應(yīng)。中國制造業(yè)在2010年已排名世界第一，美國社會產(chǎn)生了緊迫感，因而提出發(fā)展STEM課程，以增加他們在制造業(yè)中的競爭力。

一場學科之間的“拆墻”運動

STEM的一個核心關(guān)鍵詞是學科融合。在一些學校，學科融合的課堂形式不僅見于STEM課堂中，也在對傳統(tǒng)學科教學進行的重構(gòu)中。

STEM教育代表了課程組織方式的重大變革。北京師范大學教育技術(shù)學院教授余勝泉曾撰文指出，目前中小學最廣泛應(yīng)用的課程模式是分科教學模式。然而，要讓學生為未來的職業(yè)發(fā)展做準備，他們必須超越學科的界限進行思考。STEM教育的課程設(shè)計應(yīng)該使用“整合的課程設(shè)計模式”，強調(diào)對知識的應(yīng)用和對學科之間關(guān)系的關(guān)注。

說起來容易，但分門別類的課程如何“拆墻”呢？美國馬里蘭大學教授赫希巴奇提出兩種最基本的課程模式：相關(guān)課程模式和廣域課程模式。

對于這兩種模式，赫希巴奇舉了兩種課堂的例子。在一種課堂里，上物理課可能需要學生預(yù)先掌握數(shù)學概念，數(shù)學和物理教師要通過溝通，讓這兩次課的時間節(jié)點相近且數(shù)學課的教學排在前面。這就是所謂的相關(guān)課程模式，它將各科目仍保留為獨立學科，但各科目教學內(nèi)容的安排注重彼此間的聯(lián)系。

在另一種課堂模式里，教師要圍繞建構(gòu)和測試太陽能小車組織課程。教師要通過設(shè)計太陽能小車，將科學、技術(shù)和工程等STEM學科相關(guān)知識滲透在內(nèi)，讓學生通過活動進行學習。廣域課程模式取消了學科間的界限，將所有學科內(nèi)容整合到新的學習領(lǐng)域。STEM教育的廣域課程模式不再把物理、化學作為獨立的學科存在，而是將科學、技術(shù)、工程和數(shù)學等內(nèi)容整合起來，形成結(jié)構(gòu)化的課程模式。

一件舶來的華美外衣如何穿好

實際上，從2015年開始，STEM教育已經(jīng)開始出現(xiàn)在我國的文件和規(guī)劃中。

2015年9月，教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》，意見明確指出，建議學校探索STEM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。在中國的校園里，也逐漸出現(xiàn)了新的教育模式的探索。

但STEM教育在中國課堂上的跨界和融合，也有其獨特的問題所在。

中關(guān)村三小的語文老師孫敬斌中規(guī)中矩教了十幾年的語文課，2015年開始，他的課堂發(fā)生了一次“革命”。

“我從沒想過自己的語文課可以跟其他學科的老師一起上。但我發(fā)現(xiàn)四年級語文有《潮水》這篇課文，科學課里有水溶解的課，品德課里有節(jié)約用水的內(nèi)容，這些都是講‘水，為什么不讓它們流到一起呢？”

有了這個想法后，孫敬斌就開始跟其他學科的老師一起梳理內(nèi)容融合點，然后進行課堂設(shè)計。

在梁國立看來，像孫敬斌這樣習慣了傳統(tǒng)的分科教學的老師，要邁出跨學科的這一步，似乎并不容易。

“怕幫別人掙了錢，荒了自己的地。”孫敬斌坦言，剛開始“革命”時，自己確實抱著這樣的顧慮。

STEM火到中國后，很多學校迫不及待地想披上這件舶來的華美外衣。有段時間，很多學校都找到上海STEM云中心創(chuàng)始人張逸中，想要做STEM課程，但一聊之后，張逸中發(fā)現(xiàn)有些校長并不了解STEM。

“有的人只是餓了，需要一碗米飯，給他一碗紅燒肉，未必是好的。”張逸中說。由于STEM教育的出口始終是走向信息時代的創(chuàng)新，課程設(shè)計有信息化的內(nèi)在要求，學校一旦采用STEM課程，學生必須具備基本的科學素養(yǎng)，學校需要有一定的硬件環(huán)境及師資，如果連學校領(lǐng)導都沒有弄清楚做STEM教育的目標，張逸中并不建議這樣的學校盲目參與?！?