STEM課程熱中的冷思考

余國志

當下，STEM課程在國內(nèi)風(fēng)生水起，成為各中小學(xué)名校的“寵兒”。這一教育項目起源于十多年前的美國，它將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)進行了有機整合，對學(xué)生的許多基本能力及綜合能力提升有十分明顯的作用。

筆者在臺灣大學(xué)學(xué)習(xí)期間就十分關(guān)注這類課程，觀摩研究過臺灣各地的多堂STEM課程，在北京任職后也觀摩了內(nèi)地大城市的多堂STEM課程。讓我失望的是，我認為絕大多數(shù)STEM課程都沒有達到其應(yīng)有的目的。仔細分析我發(fā)現(xiàn)，STEM課程的很多原則并沒有得到貫徹，我所見的STEM課程均是形式大于實質(zhì)，很多一線城市的中小學(xué)名校都是抱著“開比不開好，開了就是好”的觀念開設(shè)這門課程的，并沒有理解這門課程的本質(zhì)。

首先是水土不服。STEM課程的引進，缺乏對我們的社會文化和教育背景的考慮，我國大陸地區(qū)和臺灣地區(qū)的多數(shù)學(xué)校對此均沒有做好足夠的準備，匆忙上陣。我們中國人的價值觀、人才觀、成功的理念與課程發(fā)源地有很大的不同，我看到很多國外優(yōu)秀教師指導(dǎo)的STEM課程并沒能激發(fā)起中國孩子的足夠興趣，其中很大的原因就是在這里。再有就是教育背景的差異，STEM課程對于學(xué)習(xí)者的原有教育背景是有一定要求的。筆者在兩岸各地都了解到，有相當一部分學(xué)生認為STEM課程比較折騰，沒有太大意思，背后的主要原因在于開課之前需要對孩子進行報告書、方案書寫作和自主調(diào)查能力等方面的先期培訓(xùn)，正是這方面能力、興趣的缺乏致使很多孩子比較抵觸，而這些能力在課程的發(fā)源地都是學(xué)習(xí)者已經(jīng)具備的。

其次是很多課程跨學(xué)科學(xué)習(xí)形同虛設(shè)。在筆者觀摩的STEM課程中有一個共同的特征，就是都有一個確定的主題。這些主題大多來自生活中的案例和情境，但圍繞這個主題，就一定會有一個主軸性質(zhì)的學(xué)科在做支撐，其他學(xué)科幾乎沒有涉及，問題或任務(wù)的開放性差，教師的設(shè)計思路窄且缺乏寬廣的眼光。主題是影響跨學(xué)科學(xué)習(xí)效果的最重要因素，如果這個主題狹隘，那么就不可能有跨學(xué)科學(xué)習(xí)。比如筆者觀摩的一堂STEM課，主題是制作一個“投石機”，在這個主題下，你可能需要用到一些物理學(xué)知識和較少的技術(shù)能力，甚至這里面的技術(shù)都談不上能力，只需要一些日常生活經(jīng)驗即可，對工程、數(shù)學(xué)領(lǐng)域的諸多學(xué)科幾乎沒有涉及。如果沒有把握自己的主題是否能夠產(chǎn)生寬廣的跨學(xué)科效果，那么你最好就設(shè)置一個方向性的主題，而不是一個太過具體的主題，使學(xué)習(xí)、實踐不再受限于你所確定的主題。筆者總結(jié)了觀摩過的多堂STEM課程，絕大多數(shù)可以概括為清一色的“動手的物理課”，物理知識為主，少量的動手能力，極少對工程、數(shù)學(xué)和技術(shù)提出要求，即使有，也是極為簡單的涉及，學(xué)生根本不用思考、學(xué)習(xí)、探索，他們甚至一拍腦袋就可以想明白。筆者在各種現(xiàn)場詳細采訪過23位學(xué)習(xí)者，有相當部分學(xué)生表示任務(wù)過于簡單，所能用到的知識均是低級和淺層的。

這其實也反映出，我們混淆了STEM課程和物理實驗課，物理實驗課主要是驗證假設(shè)，而STEM課程是建構(gòu)一個完整的新產(chǎn)品，是無中生有，充滿不確定性，方法和路徑都是完全沒法預(yù)設(shè)的。一個例子就能很好地說明，“熱量是如何散失的”是一個物理實驗題目，而“如何使一棟模型房屋更能保溫”則更接近STEM課程的要求。STEM課程最大的特點是不確定性，老師有開放的態(tài)度，要習(xí)慣在沒有預(yù)設(shè)教學(xué)路徑的前提下“遭遇”STEM課程。反觀前文所述的“投石機”，很多老師其實心中都已經(jīng)有了成品的模樣，不過就那么幾種樣式，學(xué)生如若制作出新花樣反而會令他們不安，不知如何評價，更不知如何指導(dǎo)。

STEM課程在組織實施過程中也有很多變形走樣。首先是課時過少、過短。由于STEM課程的系統(tǒng)性和指向性很強，完成一個產(chǎn)品或任務(wù)，從情境到方案，從小組分工到制作，從產(chǎn)品雛形到后期優(yōu)化美化，至少要3-4課時，這是最短的，很多都會達到8課時甚至更多，很多有興趣的孩子還會主動搭上自己的課余時間，只有這樣才能讓學(xué)生充分沉浸其中，把各種知識、能力搞清，再把它們之間的關(guān)系想透，最終完成一件完美的成品。而筆者在我國臺灣及大陸學(xué)校觀摩的STEM課程，由于課時問題，幾乎都做不到這一點。有堂“自動感應(yīng)的飲水器學(xué)、人體工學(xué)、藝術(shù)設(shè)計學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等知識，雖然對數(shù)學(xué)的要求略弱，但技術(shù)和工程領(lǐng)域的要求卻極高。本打算看到一堂優(yōu)秀的課程，但令人失望的課學(xué)習(xí)者的任務(wù)最終只是用紙畫出一個飲水器和描述其功能就到下課是，這堂根據(jù)筆者對STEM課程教師的采訪，他們一致認為至少需要半天時間，才能發(fā)揮STEM課程的最佳效果。

還有就是課程性質(zhì)定位偏頗。STEM課程自一開始就旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題的能力，訓(xùn)練這方面的思維。但由于每個個體在能力、興趣人生意向上的客觀差異是明顯的，因而STEM課程并不適合每個孩子，這一點也就決定了其不適合作為必修課開設(shè)，而是應(yīng)該作為選修課，面向喜歡動手、設(shè)計能力強、有理工方面意向的孩子開設(shè)。作為必修課開設(shè)，是浪費教育資源。

再者就是專業(yè)資源配備不足。STEM課程是以產(chǎn)品作為最終呈現(xiàn)的一種課程。因此，在完成產(chǎn)品的過程中，需要大量的工具和資源以及平臺作為支撐。而而在我國大陸地區(qū)及臺灣地區(qū)開設(shè)的STEM課程，不僅沒有配備專業(yè)教室，而且連最基本的工具都較為缺乏。筆者在一堂“制作降落傘”的STEM課上驚訝地發(fā)現(xiàn)，課上連裁紙刀都沒有。

最嚴重的問題當然還是缺乏本土教師。眾所周知，教師是課程的核心。筆者所見，無論是我國大陸地區(qū)還是臺灣地區(qū)，STEM課程大多是由外籍教室執(zhí)教的。筆者的憂慮在于：如果做不到STEM課程教師的本土化培養(yǎng)，那么STEM課程就一定不可持續(xù)。

再有，據(jù)我與孩子們的交流得知，他們更加看重的是如何發(fā)現(xiàn)一個問題，而不僅僅是解決問題。而在我們的STEM課程中，往往都是由教師提出問題，而不是教孩子們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問題，這方面是不是也需要改進呢？