对美国STEM教育平移观察的几点思考

白植隆

[摘 要]通過参加美国中小学STEM教育课程平移项目，结合学校实践，重新思考了我国STEM教育中存在的问题，同时对美国STEM课程中可供借鉴的方面做了整理。

[关键词]STEM；教育观察；中美比较

STEM教育有一个非常重要的目的，就是培养学生跨学科思维能力和创造性思维能力。然而在我国大量的STEM实践中，有很多学校对于其本质的理解依旧浮于表面，比如引进大量的创客设备来代替STEM教育，将STEM教育的内容局限于3D打印、Arduino、树莓派等各种各样的开源硬件上，使本来作为辅助工具的各种硬件或材料被本末倒置地变成了STEM教育本身。

目前，很多国内的STEM教育实践还是一种表面意义上的“拿来主义”。一方面，可以看到大部分学校在开展STEM教育时投入了大量资金，并进行了一场场华丽的展示。学生在STEM学习活动中，遵循着一套约定俗成的或手册上的流程，按照步骤完成任务，当成品被制作出来的时候，就称其完成了一次卓越的“创造”。然而，如果去剖析这些STEM教育模式下的内核，会发现这样的教育同应试教育没有本质区别，都是让学生按部就班地进行“创作”，每一个作品都有它的标准答案，唯一的不同只是在原来平淡的表现形式上点缀些STEM的影子。另一方面，在针对某学科的STEM教育中，有些教师喜欢把项目看成STEM本身，然而如果仔细观察这些项目完成的过程，会发现它们多是包装着“标准答案”的课堂个人秀：预设好的问题，预设好的项目流程，预设好的设计方式，预设好的项目成果，最终演化出一个看似“精彩”的STEM课堂。那么，真正的STEM课堂到底是什么样的呢？

2018年暑假，笔者参加了“浙江—印州中小学课程平移项目”培训。该项目主要通过观摩美国印第安纳州教师上课，课后由授课教师与参训教师答疑互动的方式进行学习与交流。美国的STEM课堂强调4C核心能力的培养，即批判性思维（Critical thinking）、沟通技能（Communication skills）、团队协作（Collaboration）、创造与创新（Creativity and innovation）四项能力，如果从这一视角观察美国教师的课程设计，思路就变得明晰了。笔者在培训中将自己观察的重心从知识层面转移到了教学模式，并从中获得了三点重要的启发。

一、要重新思考团队建设

以项目式学习为例，团队的作用是不言而喻的，但团队建设的过程在教学中却往往是缺失的。很多教师以为只要把学生分成几个人一组，就能够让他们进行交流和沟通，就能够一起完成任务了。然而在实际的项目式学习中，以四人小组为例，经常出现“一人龙三人虫”的现象。究其原因，在于过去长期的应试教育中，排名次、分优劣造成了学生之间不由自主的竞争，这样的惯性思维也被带到了项目式学习中。因此，在学生小组里，学生之间并不习惯深入交流，而是更多地在做自己手里“更重要”的事情。在初期的项目式学习的尝试中，如果不给学生布置明确的任务，学生就会变得手足无措。换言之，即使教师给了学生选择的“自由”，学生也并不知道如何“自由”地做出选择。例如，有时候，学生会问教师：接下来应该做什么，项目要怎么设计，做不出来能不能不做。当教师把自己的思路告诉学生，把自己对于项目的理解说给学生听时，这一探究项目就又不知不觉地从学生的项目变成了教师的项目，而这种“指导”也成为教师在项目式教学中做的最多的事，这些都值得教师深刻反思。

团队建设虽然在我国中小学日常课程中也很常见，但似乎被想得过于简单了。很多教师以为只需要把几个学生凑在一起就能够形成一个团队了，只要有一个团队就能够进行有效合作和交流了。包括笔者在内的很多教师在课堂中都尝试以学习共同体的方式来设计教学，然而这样的学习共同体是否真的有效，还有待商榷。团队不是一日建成的，每一个人的能力和性格决定了其在团队中所能担当或执行的任务。STEM教学活动之所以要依托问题和项目，就是为了让学生能够各自发挥长处，并与同伴合作共同解决问题或完成任务，而不是靠个人的单打独斗。团队建设的目的是要让学生能够清楚地意识到现实生活中问题的复杂性，认识到很多问题都不是依靠个人努力就能够完成的，就像一架飞机是不可能靠一个人造出来的，它是由很多人协作完成的伟大作品。

从美国教师的STEM教学活动中可以看到，为了促进团队合作，教师会引入很多团队建设的小项目（即较易达成的小目标或简单任务），同时在大项目中也会传授团队建设的方法，这是在国内教育活动中经常被忽略，但却在STEM教育中尤为重要的一个点。

二、要改变原有的内隐教学模式

笔者在学校的社团活动或教学中，也曾不断地尝试更理想的教学形式，但多以失败告终。在复盘自己的教学过程时发现，其中最大的问题不是对教学内容的选择，而是那些先入为主的教学思维。每个人在课堂中都带着自己原有的认知、经验和习惯，不管是教师还是学生，在整个STEM教学活动中都会时不时地表现出来。在经历过长期应试教育的我国的中小学，教师更习惯于期待或要求学生快速地完成大量知识点的学习，然后落实或体现在书面测试和评价中。但是这样长期机械化的教学方式，使课堂变成了训练场，学生体会不到学习的快乐，教师也体会不到教学的意义。

笔者尝试通过项目式学习贯彻STEM教育理念，发现最大的困难不在于确定或完成项目，而在于教师教授学生进行项目式学习的方式，包括如何引导学生学习，如何给学生提供恰当的学习支架，怎样平衡教师与学生之间教与学的关系，以及通过何种途径促进学生之间完成评价与交流等，这些都是教师无法回避的实际问题。

笔者从美国教师的教学中获得了很大启发。美方教师通过空间位移的形式促进学生评价与交流，即不断地让每个小组的成员更改到不同组别，促进了信息的交换和流动；同时，让学生从优点与缺点两个方面对其他组的作品进行无记名评价，利用便利贴这样的简便工具，附在每组学生作品旁边，再由组长从中选出最有价值的评价或建议（它们将可能被采纳并用于修改现有的设计方案或作品）。这种组织形式看起来非常简单，但却带来了意想不到的学习效果，既减少了教师对学生过多的干预，又在项目式学习中将更多的决策权留给了学生。

可見，在STEM教育中，教师要反思自己的教学行为，发现已经形成惯性的灌输式或者急于求成的行为模式，并进行纠正。不管是学生还是教师，都需要通过深刻领会项目式学习的理念，并通过不断实践，改变自己不易察觉的内隐的行为模式。这需要一个过程，这个过程并不简单，需要时间，需要练习，有很长的一段路要走，师生都需要在不断反思中探索前进。

三、要保护学生原有的创造性

综合的问题解决能力和创新能力是不能直接教授的，必须以包含实质性内容的学习活动为载体。STEM课程或活动作为一种载体，承载着一种历史使命。美国倾全国之力推广STEM教育，旨在培养未来的创新型科技人才。未来之战，既是科技之战，也是创新人才之战，归根到底关系到国家的富强和社会的发展。所以，仅把STEM教育单纯地看成跨学科教育或是另类的德智体美劳的教育，是一种偏见。

创新对于儿童而言，原本是很简单的事，似乎就是儿童的天性。但是这种天性在儿童开始接受正规“教育”后，一次次地被“纠正”，然后逐渐磨灭了。很多学生因此渐渐失去了对世界的好奇心，变得过分规矩。如果换个角度看美国的STEM教育就会发现，教师在STEM教学活动中弱化了知识的传授，却在不断强化对其它层面的素质和能力的培养。可以想象一个这样的情景：两个同龄人，其中一个从中国的高中毕业，知识非常扎实，锻炼了很强的应试能力；另一个从美国的高中毕业，有很强的自主学习能力和创新能力。他们之中谁会更适应未来世界的发展呢？这是我国教师需要反思并引起高度重视的问题。在我国，很多人坚信“知识改变命运”，在过去多年的应试教育中，学校也努力让学生获得了大量知识，但是学生只“知道”知识是不够的，更重要的是会应用知识，会自主获取必要的知识。

回到这次美国教师的课堂教学，可以从中看到，教师对于学生的创造力几乎是“溺爱”的，不管是好的还是不够好的创造形式，教师都给予正面的鼓励。而在我国的很多课堂上，教师更喜欢以某个好学生为榜样进行展示或者说明其制作过程。实际上，这种做法会破坏多数学生的创造力，使他们只简单地对成果做出好或不好的分别，然而创造本身就是力求多样化，力求在符合生活情景下的多样化。美国的STEM课堂鼓励更多不同的选择和结果，但是让学生自己做出选择的过程，显然需要的时间会很长，长到在我国教师看来那就是浪费时间。然而正是因为这样的教育形式，学生的创造力没有被破坏，学生可以在不断地迭代过程中，完成自主的进步，而不是在同其他人比较之后“被迫”进步。这提醒我国教师要反省自己在教育教学中是否过于急功近利，并意识到创新最大的敌人恰恰就是急功近利。教师需要学会等待，在等待中发现、包容和“溺爱”学生的每一点创新，成就学生的自主发展。

可能在很多教师看来，STEM只是又一个新的教育名词。然而笔者认为STEM教育是一个需要长期实践的过程。美国把科学、技术、工程和数学作为四个元学科来推进STEM教育，具有国家层面的战略意义。教师应该牢记并深刻领会“科学技术是第一生产力，创新是引领发展的第一动力”的理念，并将其付诸于教学实践。

最后，还是要再次回到问题，即我国到底需要什么样的STEM教育，学校可以通过什么样的途径落实STEM教育。在中国这么大的人口基数下，应试教育作为一种达标性质的人才选拔机制，在特定情况下是不可避免的，但是如何在这种大背景下走出中国自己的特色，将STEM教育融入其中，值得每一位教育者深刻思考。

（责任编辑 郭向和）