對美國STEM教育平移觀察的幾點思考

白植隆

[摘 要]通過參加美國中小學(xué)STEM教育課程平移項目，結(jié)合學(xué)校實踐，重新思考了我國STEM教育中存在的問題，同時對美國STEM課程中可供借鑒的方面做了整理。

[關(guān)鍵詞]STEM；教育觀察；中美比較

STEM教育有一個非常重要的目的，就是培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維能力和創(chuàng)造性思維能力。然而在我國大量的STEM實踐中，有很多學(xué)校對于其本質(zhì)的理解依舊浮于表面，比如引進大量的創(chuàng)客設(shè)備來代替STEM教育，將STEM教育的內(nèi)容局限于3D打印、Arduino、樹莓派等各種各樣的開源硬件上，使本來作為輔助工具的各種硬件或材料被本末倒置地變成了STEM教育本身。

目前，很多國內(nèi)的STEM教育實踐還是一種表面意義上的“拿來主義”。一方面，可以看到大部分學(xué)校在開展STEM教育時投入了大量資金，并進行了一場場華麗的展示。學(xué)生在STEM學(xué)習(xí)活動中，遵循著一套約定俗成的或手冊上的流程，按照步驟完成任務(wù)，當(dāng)成品被制作出來的時候，就稱其完成了一次卓越的“創(chuàng)造”。然而，如果去剖析這些STEM教育模式下的內(nèi)核，會發(fā)現(xiàn)這樣的教育同應(yīng)試教育沒有本質(zhì)區(qū)別，都是讓學(xué)生按部就班地進行“創(chuàng)作”，每一個作品都有它的標(biāo)準(zhǔn)答案，唯一的不同只是在原來平淡的表現(xiàn)形式上點綴些STEM的影子。另一方面，在針對某學(xué)科的STEM教育中，有些教師喜歡把項目看成STEM本身，然而如果仔細觀察這些項目完成的過程，會發(fā)現(xiàn)它們多是包裝著“標(biāo)準(zhǔn)答案”的課堂個人秀：預(yù)設(shè)好的問題，預(yù)設(shè)好的項目流程，預(yù)設(shè)好的設(shè)計方式，預(yù)設(shè)好的項目成果，最終演化出一個看似“精彩”的STEM課堂。那么，真正的STEM課堂到底是什么樣的呢？

2018年暑假，筆者參加了“浙江—印州中小學(xué)課程平移項目”培訓(xùn)。該項目主要通過觀摩美國印第安納州教師上課，課后由授課教師與參訓(xùn)教師答疑互動的方式進行學(xué)習(xí)與交流。美國的STEM課堂強調(diào)4C核心能力的培養(yǎng)，即批判性思維（Critical thinking）、溝通技能（Communication skills）、團隊協(xié)作（Collaboration）、創(chuàng)造與創(chuàng)新（Creativity and innovation）四項能力，如果從這一視角觀察美國教師的課程設(shè)計，思路就變得明晰了。筆者在培訓(xùn)中將自己觀察的重心從知識層面轉(zhuǎn)移到了教學(xué)模式，并從中獲得了三點重要的啟發(fā)。

一、要重新思考團隊建設(shè)

以項目式學(xué)習(xí)為例，團隊的作用是不言而喻的，但團隊建設(shè)的過程在教學(xué)中卻往往是缺失的。很多教師以為只要把學(xué)生分成幾個人一組，就能夠讓他們進行交流和溝通，就能夠一起完成任務(wù)了。然而在實際的項目式學(xué)習(xí)中，以四人小組為例，經(jīng)常出現(xiàn)“一人龍三人蟲”的現(xiàn)象。究其原因，在于過去長期的應(yīng)試教育中，排名次、分優(yōu)劣造成了學(xué)生之間不由自主的競爭，這樣的慣性思維也被帶到了項目式學(xué)習(xí)中。因此，在學(xué)生小組里，學(xué)生之間并不習(xí)慣深入交流，而是更多地在做自己手里“更重要”的事情。在初期的項目式學(xué)習(xí)的嘗試中，如果不給學(xué)生布置明確的任務(wù)，學(xué)生就會變得手足無措。換言之，即使教師給了學(xué)生選擇的“自由”，學(xué)生也并不知道如何“自由”地做出選擇。例如，有時候，學(xué)生會問教師：接下來應(yīng)該做什么，項目要怎么設(shè)計，做不出來能不能不做。當(dāng)教師把自己的思路告訴學(xué)生，把自己對于項目的理解說給學(xué)生聽時，這一探究項目就又不知不覺地從學(xué)生的項目變成了教師的項目，而這種“指導(dǎo)”也成為教師在項目式教學(xué)中做的最多的事，這些都值得教師深刻反思。

團隊建設(shè)雖然在我國中小學(xué)日常課程中也很常見，但似乎被想得過于簡單了。很多教師以為只需要把幾個學(xué)生湊在一起就能夠形成一個團隊了，只要有一個團隊就能夠進行有效合作和交流了。包括筆者在內(nèi)的很多教師在課堂中都嘗試以學(xué)習(xí)共同體的方式來設(shè)計教學(xué)，然而這樣的學(xué)習(xí)共同體是否真的有效，還有待商榷。團隊不是一日建成的，每一個人的能力和性格決定了其在團隊中所能擔(dān)當(dāng)或執(zhí)行的任務(wù)。STEM教學(xué)活動之所以要依托問題和項目，就是為了讓學(xué)生能夠各自發(fā)揮長處，并與同伴合作共同解決問題或完成任務(wù)，而不是靠個人的單打獨斗。團隊建設(shè)的目的是要讓學(xué)生能夠清楚地意識到現(xiàn)實生活中問題的復(fù)雜性，認識到很多問題都不是依靠個人努力就能夠完成的，就像一架飛機是不可能靠一個人造出來的，它是由很多人協(xié)作完成的偉大作品。

從美國教師的STEM教學(xué)活動中可以看到，為了促進團隊合作，教師會引入很多團隊建設(shè)的小項目（即較易達成的小目標(biāo)或簡單任務(wù)），同時在大項目中也會傳授團隊建設(shè)的方法，這是在國內(nèi)教育活動中經(jīng)常被忽略，但卻在STEM教育中尤為重要的一個點。

二、要改變原有的內(nèi)隱教學(xué)模式

筆者在學(xué)校的社團活動或教學(xué)中，也曾不斷地嘗試更理想的教學(xué)形式，但多以失敗告終。在復(fù)盤自己的教學(xué)過程時發(fā)現(xiàn)，其中最大的問題不是對教學(xué)內(nèi)容的選擇，而是那些先入為主的教學(xué)思維。每個人在課堂中都帶著自己原有的認知、經(jīng)驗和習(xí)慣，不管是教師還是學(xué)生，在整個STEM教學(xué)活動中都會時不時地表現(xiàn)出來。在經(jīng)歷過長期應(yīng)試教育的我國的中小學(xué)，教師更習(xí)慣于期待或要求學(xué)生快速地完成大量知識點的學(xué)習(xí)，然后落實或體現(xiàn)在書面測試和評價中。但是這樣長期機械化的教學(xué)方式，使課堂變成了訓(xùn)練場，學(xué)生體會不到學(xué)習(xí)的快樂，教師也體會不到教學(xué)的意義。

筆者嘗試通過項目式學(xué)習(xí)貫徹STEM教育理念，發(fā)現(xiàn)最大的困難不在于確定或完成項目，而在于教師教授學(xué)生進行項目式學(xué)習(xí)的方式，包括如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，如何給學(xué)生提供恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)支架，怎樣平衡教師與學(xué)生之間教與學(xué)的關(guān)系，以及通過何種途徑促進學(xué)生之間完成評價與交流等，這些都是教師無法回避的實際問題。

筆者從美國教師的教學(xué)中獲得了很大啟發(fā)。美方教師通過空間位移的形式促進學(xué)生評價與交流，即不斷地讓每個小組的成員更改到不同組別，促進了信息的交換和流動；同時，讓學(xué)生從優(yōu)點與缺點兩個方面對其他組的作品進行無記名評價，利用便利貼這樣的簡便工具，附在每組學(xué)生作品旁邊，再由組長從中選出最有價值的評價或建議（它們將可能被采納并用于修改現(xiàn)有的設(shè)計方案或作品）。這種組織形式看起來非常簡單，但卻帶來了意想不到的學(xué)習(xí)效果，既減少了教師對學(xué)生過多的干預(yù)，又在項目式學(xué)習(xí)中將更多的決策權(quán)留給了學(xué)生。

可見，在STEM教育中，教師要反思自己的教學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)形成慣性的灌輸式或者急于求成的行為模式，并進行糾正。不管是學(xué)生還是教師，都需要通過深刻領(lǐng)會項目式學(xué)習(xí)的理念，并通過不斷實踐，改變自己不易察覺的內(nèi)隱的行為模式。這需要一個過程，這個過程并不簡單，需要時間，需要練習(xí)，有很長的一段路要走，師生都需要在不斷反思中探索前進。

三、要保護學(xué)生原有的創(chuàng)造性

綜合的問題解決能力和創(chuàng)新能力是不能直接教授的，必須以包含實質(zhì)性內(nèi)容的學(xué)習(xí)活動為載體。STEM課程或活動作為一種載體，承載著一種歷史使命。美國傾全國之力推廣STEM教育，旨在培養(yǎng)未來的創(chuàng)新型科技人才。未來之戰(zhàn)，既是科技之戰(zhàn)，也是創(chuàng)新人才之戰(zhàn)，歸根到底關(guān)系到國家的富強和社會的發(fā)展。所以，僅把STEM教育單純地看成跨學(xué)科教育或是另類的德智體美勞的教育，是一種偏見。

創(chuàng)新對于兒童而言，原本是很簡單的事，似乎就是兒童的天性。但是這種天性在兒童開始接受正規(guī)“教育”后，一次次地被“糾正”，然后逐漸磨滅了。很多學(xué)生因此漸漸失去了對世界的好奇心，變得過分規(guī)矩。如果換個角度看美國的STEM教育就會發(fā)現(xiàn)，教師在STEM教學(xué)活動中弱化了知識的傳授，卻在不斷強化對其它層面的素質(zhì)和能力的培養(yǎng)?？梢韵胂笠粋€這樣的情景：兩個同齡人，其中一個從中國的高中畢業(yè)，知識非常扎實，鍛煉了很強的應(yīng)試能力；另一個從美國的高中畢業(yè)，有很強的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。他們之中誰會更適應(yīng)未來世界的發(fā)展呢？這是我國教師需要反思并引起高度重視的問題。在我國，很多人堅信“知識改變命運”，在過去多年的應(yīng)試教育中，學(xué)校也努力讓學(xué)生獲得了大量知識，但是學(xué)生只“知道”知識是不夠的，更重要的是會應(yīng)用知識，會自主獲取必要的知識。

回到這次美國教師的課堂教學(xué)，可以從中看到，教師對于學(xué)生的創(chuàng)造力幾乎是“溺愛”的，不管是好的還是不夠好的創(chuàng)造形式，教師都給予正面的鼓勵。而在我國的很多課堂上，教師更喜歡以某個好學(xué)生為榜樣進行展示或者說明其制作過程。實際上，這種做法會破壞多數(shù)學(xué)生的創(chuàng)造力，使他們只簡單地對成果做出好或不好的分別，然而創(chuàng)造本身就是力求多樣化，力求在符合生活情景下的多樣化。美國的STEM課堂鼓勵更多不同的選擇和結(jié)果，但是讓學(xué)生自己做出選擇的過程，顯然需要的時間會很長，長到在我國教師看來那就是浪費時間。然而正是因為這樣的教育形式，學(xué)生的創(chuàng)造力沒有被破壞，學(xué)生可以在不斷地迭代過程中，完成自主的進步，而不是在同其他人比較之后“被迫”進步。這提醒我國教師要反省自己在教育教學(xué)中是否過于急功近利，并意識到創(chuàng)新最大的敵人恰恰就是急功近利。教師需要學(xué)會等待，在等待中發(fā)現(xiàn)、包容和“溺愛”學(xué)生的每一點創(chuàng)新，成就學(xué)生的自主發(fā)展。

可能在很多教師看來，STEM只是又一個新的教育名詞。然而筆者認為STEM教育是一個需要長期實踐的過程。美國把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)作為四個元學(xué)科來推進STEM教育，具有國家層面的戰(zhàn)略意義。教師應(yīng)該牢記并深刻領(lǐng)會“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力”的理念，并將其付諸于教學(xué)實踐。

最后，還是要再次回到問題，即我國到底需要什么樣的STEM教育，學(xué)校可以通過什么樣的途徑落實STEM教育。在中國這么大的人口基數(shù)下，應(yīng)試教育作為一種達標(biāo)性質(zhì)的人才選拔機制，在特定情況下是不可避免的，但是如何在這種大背景下走出中國自己的特色，將STEM教育融入其中，值得每一位教育者深刻思考。

（責(zé)任編輯 郭向和）