我国STEM教育的三大问题和对策建议

朱松华?陈小凤

STEM教育，着眼于复合式创新型人才的培养，被视为全球竞争力的关键，成为各国优先的战略。国内STEM教育兴起之际，暴露出三大问题：

一、STEM课程的选项

目前，STEM课程“三来”：一是第三方教育研究机构或教育公司，通过海外采购或翻译的方式，这类课程为“外来”，如“风车怪兽”“意面搭建”“ Arduino”；二是从学科课程中抽来，如“DNA项链” “生态瓶”等；三是从高学段乃至高校“下来”的课程，如“水火箭”等。

“三来”课程的结构性缺陷：技术主义倾向，脱离大多数学生的认知基础；突出“兴趣”特征，远离学生真实生活；没有摆脱“学科”固囿，有的局限于单一学科。

“三来”课程，不成合理体系，也不能很好地与师生的发展阶段相协调、与学校的社区环境、硬件环境相匹配，更不能为学生提供个性化学习机会，课程十分雷同。

二、STEM课程的教学

许多STEM课堂，仍是以教师中心、传授-接受式、学科教学的方式，讲求“时间效率”，与“传统的实验课”极为类似，学生的学习习惯和教学方式也没有根本转变。

例如，在某校“水火箭”展示课上，第一节课“原理与组装”，第二节课“发射与比赛”。短短两节课，所以根本无法真正实现STEM学习：由于是配发的套件，所以火箭“整齐划一”；由于是统一的“套路”，所以缺乏初期探索；由于是比赛“射程”，所以无视火箭发生严重“飘移”等衍生问题，丧失中期探索和改进机会。既缺STEM内涵，又乏探索过程。

三、STEM课程的支持

（一）STEM教师

在分科教学中成长，师范教育也没有专门涉及STEM或PBL内容，导致我国教师在STEM教育上“先天不足”，师资遴选和培训情况有的还很不容乐观，一是实际教学的老师与参培老师严重错位；二是培训质量和效果堪忧，培训教师本身的STEM教育专业素养不高，培训就成了实验课、学科课；三是STEM教师多为兼职或用“二线教师”来勉强凑合；四是缺乏相应的交流平台和指导机构以促成自我提升。所以，师资成为各地开展STEM教育遇到的最大瓶颈，并衍生出诸多问题。

（二）学时设计

STEM课时普遍偏少，有的学校采用每周1节的必修形式，有的学校采用社团选修形式，全国统计下来一学期只有10来节课。

（三）学习空间

学习空间为学习者提供更为灵活的空间，以加强学习者的STEM体验。但国内STEM教育的空间建造则差异极大，有的学校多达上千平米STEM教育空间，而有的学校挤不出一间专门的功能室。

（四）教育评价

面向未来和核心素养的STEM教育，与（过度）重基础素养特别是基础知识的传统教育存在较大差异，也与现行教育的主流评价相左。支撑STEM教育的，目前主要靠领先的教育理想。

（五）政策性支持

STEM教育是生活化、情景化的教育，学校不能成为“孤岛”，需要地方政府、公司企业、科研单位、社会团体、公众等社会资源的支持参与协作，比如开放公司企业的工作空间、科技场馆，科学家、科技人员到学校。

四、学校建设STEM课程可采取的策略

（一）真正理解STEM教育

STEM教育属于基于项目的学习（Project-Based Learning，PBL），学生通过真实而有意义的问题探讨，参与真实的学习情景。是一种打破传统学科界限，以跨学科专题项目为出发点的新型研究性学习和教学模式。

1.STEM选项原则

（1）由学生自主选择，教师只作指导；

（2）具有兴趣性和风险性，与其日常社会生活相关，具有实际意义；

（3）跨学科的，涵盖S、T、E、M、 A、R等内容；

（4）没有现成答案或固定答案，学生有潜在能力和资源完成，但容许失败；

（5）需要大约一周的时间。

2.STEM学习步骤

STEM课程学习过程，一般有选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个步骤。

3.STEM学习特点

（1）驱动的问题有价值意义且重要；

（2）做中学，在嵌入核心知识的真实情景中；

（3）探究性、社会交互的学习模式；

（4）开发利用多种学习资源和认知工具；

（5）类似于科學家的工作。

（二）让STEM走向校本

STEM课程应从国家层面有意识地打破“外来”课程的定势，通过融入中国文化实现本土化，再结合地方资源实现地方化，体现区域差别和地域特色；“下移”课程则要根据基础教育的规律和课程安排，实现基础化再造；“抽来”的课程先让其回归学科本位。

更重要的是，采取“引进、改造、自创”三大步，通过社会资源的支持、参与和协作，结合学校具体的师生情况、硬件环境进一步实现校本化，主要突出以下几点：

1.成体系

顶层设计加“泥土生成”式的项目生长体系，适合学生发展阶段特点，各学段间有联系或递进。同时，STEM课程作为“科技理工类”项目，应与“人文艺术类”项目学习并存与整合，相得益彰。

2.多层次

高低合理搭配，既有高端的3D打印、编程、机器人、人工智能，又有接地气的花草虫鸟、泥土垃圾。

3.多方向

全域覆盖社会生活各大领域，如生活中的炒菜做饭、农业的栽培养殖、企业的产品开发等。

4.重适切

适度降低STEM教育的门槛，因为“大多数学生并不是自发地对STEM感兴趣”，采取统一必修课程与社团选修课程结合，既有大致适合所有学生的基本项目，又有学生自主选择的个性化项目。

5.要经济

选择费用相对划算的项目，有利于STEM的常态化、大面积持续开展。

（三）重视STEM教师培养

师资乃STEM教育之本，主要通过在现有师资中“遴选”与“培训”加以解决，并在教师编制、教研平台、学习机会、评优晋职等各方面加以系统支撑。

总之，国内的STEM教育在实践层面出现了项目、教学、支持三大问题，尤其是师资问题，须引起足够重视，妥善加以解决。