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邓睿:STEM 教育热的冷思考——读《中小学 STEM 教育丛书》

 老友茶馆 2016-12-20

如果说教育界也像时尚界一样有流行风尚的话,那么如今谈论中小学教育时,最时髦、最热门的词语莫过于“STE(A)M教育”了。


形成这一判断的依据主要有以下两个:第一,在笔者前不久参加的上海市某区中小学后备校长课题研究开题论证会上,超过70%的项目是与学校STEM课程建设相关的;第二,在中国知网以“STEM教育”为关键词进行全文搜索,能够得到从2001年到2016年7月间的982条相关记录,从时间的排列上看,2001年、2004年、2006年各一篇,2007年4篇,2008和2009年各11篇。之后此主题公开发表的论文数量迅速增长,从2011年的37篇到2015年的303篇,再到2016年半年时间内就有260余篇相关的论文涌现。


可见,从教育研究的理论领域到实践领域都在掀起一股STEM教育热。在笔者与学校一线教师交流的过程中,既欣赏中小学校长、教师们对教育领域的热点问题捕捉的敏锐和反应的迅速,同时也对STEM教育在中小学的实际开展现状产生担忧。


STEM教育究竟是什么?它的产生背景是什么?我国中小学为何要引入并积极探索STEM教育?STEM教育与我国现有的中小学教育是怎样的关系?未来STEM教育在整个学校教育体系中究竟该如何定位?开展高质量的STEM教育,我们还需要做哪些准备???一系列问题扑面而来。


从目前的理论研究进程来看,比较完整、系统地介绍、研究STEM教育的成果当属赵中建教授主编的《中小学STEM教育丛书》。


这套丛书包括了三本翻译著作《在课堂中整合工程与科学》《设计、制作、游戏:培养下一代的STEM创新者》和《基于项目的STEM学习:一种整合科学、技术、工程和数学的学习方式》;一本选编著作《美国STEM教育政策进展》;一本专著《美国中小学STEM教育研究》,此外还计划出版系列的我国一线学校的相关著作。目前,前四册已经出版发行。



《中小学STEM教育丛书》赵中建 主编 上海科技教育出版社


《美国STEM教育政策进展》一书为我们呈现了从1983年美国颁布《国家在危急中:教育改革势在必行》报告至今颁布或出版的有关STEM教育的主要政策、理论、研究报告,较为完整地呈现了美国STEM教育的发展路径。


另外三本译著则主要介绍了国外尤其是美国在中小学课程改革和发展中试验STEM教育的现状,其中包括了STEM教育的学习方法,STEM教育的教学设计案例,STEM教育的评价量表等。


笔者以为这套系列丛书应该成为每一个对STEM感兴趣、有意愿尝试开展STEM教育的老师的案头书,在我们开展STEM教育的初期,它甚至可能扮演着操作手册的重要角色。读罢这套丛书中已经面世的四本著作,笔者有两点体会与各位读者分享:

学习STEM教育,不是仿其形,而是学其神


在我国中小学积极推进STEM教育的过程中,笔者以为有必要先从概念上厘清“STEM教育”究竟是什么,它与今天同样高频率冲击我们眼球的“创客”“创客教育”“创新”“创新教育”之间是怎样的关系。没有开展STEM教育实践之前,我们的学校教育究竟存在怎样的问题?STEM教育能够帮助我们解决或者缓解其中的哪些问题?


众所周知,STEM几个英文字母分别是科学、技术、工程和数学的缩写。但事实上STEM教育的内涵远远超越了其所代表的这四门学科或四门学科的综合。STEM教育是关于学生参与的学习,是基于项目的学习,它运用科学探究过程和工程设计过程,是跨学科的,是关于积极学习的,是关于合作与团队工作的,是关于解决实际问题的。


从上述对STEM教育内涵的阐述来看,我们可以感受到,首先,STEM教育只是学校教育中的一个重要部分,而并非全部。我们在讨论构建学校STEM教育体系是必须将其置于学校整个育人体系之下,而不是并行甚至取而代之。


其次,STEM教育是一种教育形式,探索了一条将科学、技术、工程、数学有机融合进而提升学生科技理工素养的有效教育途径。第三,STEM教育不仅仅是一种教育形式,更是一种文化,一种态度,一种学习方式。


从美国STEM教育政策出台的背景来看,之所以STEM教育在美国被提到如此重要的地位,很大程度是基于“使美国下一代成为世界科学和技术领导者”的国家战略,也来自于对本国科学、数学教育质量的不满以及对越来越少的本土学生选择投身于工程领域学习的担忧。


反观我国的STEM热,当然也是从国家战略发展的角度来考虑的,但我们需要对我们所面对的学生问题做更进一步的分析。我们有着被世界同行赞誉的础教育质量,学生在数学、科学等学科方面的基础知识、基本技能并不差,差的是问题解决的能力。这一能力的欠缺背后所反映的是我们的社会缺乏对工程技术人员的尊重和认可,是我们的教育缺乏融合的视角,忽视对学生的合作、分享、耐挫、动手等方面能力的培养,轻视学生学习的主体体验等问题。而STEM教育带给我们的冲击恰恰是这些方面。


因此,在我们今天的中小学校开展STEM教育时,我们所要关注的不仅仅是将原来作为分科教学的数学、物理、化学、通用技术等学科整合为一门课程,更要关注STEM教育带给我们在整个学校教育变革过程中的理念的冲击。从封闭走向开放,从分科走向融合,从重结果到重过程,从强调个体到关注合作,从知识学习到问题解决,从被动学习转向主动参与。


这些转变所带来的将不仅是学校具体教学科目的变动,也将是学校教育教学模式、学校育人理念的一次深刻变革。


开展STEM教育,不仅建课程,更要育师资


从今日我国中小学校在STEM教育方面开展的实践来看,主要呈现出两个显著的特征。


第一,重视学科融合,尝试课程重构。


第二,大量地引入、依托教育信息技术产品。应该说这两大特征也的确是开展STEM教育的必要途径。但随着我国中小学STEM教育实践的不断深入,我们需要有更加深入的研究以及在此基础上的更为谨慎的选择。


在学科融合、课程重构方面,我们能够看到中小学已经做了大量有益的探索,并产生了许多与STEM教育相关的校本课程、校本教材。但从赵老师的这套系列丛书介绍来看,在STEM课程建设方面,无论是中国还是已经开展了近三十年实践的美国都还有很长的路要走。


对于我们的中小学来说,笔者以为,首先要明确STEM课程的建设不是替代原有的数学、科学、技术等分科课程,而是作为其重要的补充,清楚地将STEM课程定位于学校整体课程体系中的某个部分而非全部。关注STEM课程与原有的基础型课程、拓展型课程以及研究型课程的关系,将其中交叉重叠的部分进行二次梳理与整合,从而更加合理、有效地利用我们的教育教学资源。


其次,STEM课程的开发与建设要紧紧围绕学校的育人目标。从现有的实践来看,许多学校的STEM课程实践最终的落脚点往往会不由自主地落在个别学生的发明创造、在各级各类创新大赛中的奖项。这些固然是STEM教育的标志性成果之一,但我们更需要思考的是STEM教育究竟是面对少数拔尖学生的还是面向全体的。


从主流的观点来看,STEM教育被作为实现创新教育“去精英化”的重要途径和手段。因此,我们必须思考,面向全体而非理科、科技特长生的STEM教育目标究竟是什么?怎样通过STEM教育让不同层次、不同发展水平的学生在未来社会所关注的核心素养上,在学校所设定的整体育人目标中所涵盖的各类能力、素养上得到不同程度的发展。


再次,STEM课程教材的开发要关注国家课程标准的落实,突出“设计感”。从美国的实践来看,新出台的科学教育标准是其设计STEM课程的重要依据。相应的,我们的STEM课程的开发与实施也要关注国家课程标准的落实。尤其是在选择不同学科之间的交叉、融合点时,要关注各个学科对学生在此方面知识、能力、素养的要求。此外,基于真实问题解决的STEM教育要求在教学内容的设计上要突出“设计感”,即学科与生活的联系,问题的情境化。


最后,STEM教育在实施过程中对教师也提出了巨大的挑战。优质的STEM教师的缺乏不仅是中国而是世界各国在开展STEM教育过程中所面临的困境。就我国目前的情况而言,教师所面临的挑战更多。


在近年来一轮又一轮的课程改革过程中,教师们不断被新理念、新方法冲击着,老师们刚刚理解并尝试站在学科的高度来审视和理解自己的教学内容,就面临着跳出学科站在跨学科的视角重新整合教学内容的挑战;老师们刚刚建立了从教学走向课程的联系,就面临着开发、建设课程的新挑战;老师们刚刚摸索出一套所谓拓展性、研究性学习的有效途径与方法,STEM教育又提出了项目学习法,并坚称这不同于探究式学习;老师们刚刚从教学中心走下来,在把课堂还给学生的过程中逐渐找到了自己新的角色定位,又被STEM学习项目选择考验着,项目究竟如何选择,谁来选择?学生的兴趣和学术的规范如何协调?孩子能否主导学习内容?孩子能否为自己的学习计划做决策?


这些问题无时无刻不在拷问着我们每一位从事STEM探索的教师。更遑论教师设计出如本套系列从书中所呈现的经典教学设计的STEM学习项目过程中所需要的丰富的知识储备,系统的教学方法和扎实的学科教学技能。


最后的最后,目前市场上涌现了大量的打着服务学校教育,打包STEM课程的教育信息技术公司,先进的技术是STEM教育有效开展的必要支撑。但教师不懂技术,技术人员不懂教育的问题目前依然普遍存在。


STEM教育对技术的依赖带来的巨大市场空间使得许多教育信息技术公司在产品开发过程中更加注重产品的商业包装而非实际的教育效用。这对学校STEM教育的开展产生的危害不得不引起我们的关注。教师与技术人员如何有效地合作,在各种包装精美的STEM教育产品面前学校教育如何理性选择,是摆在教师面前的重大课题。这也是本文提出“冷”思考的缘由。


作者单位系华东师范大学教育部中学校长培训中心)

(本文刊载于《上海教育》2016年12A刊)


END


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