四川省成都市龍泉驛區(qū)柏合學(xué)校 朱松華 陳小鳳
STEM教育,著眼于復(fù)合式創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),被視為全球競爭力的關(guān)鍵,成為各國優(yōu)先的戰(zhàn)略。國內(nèi)STEM教育興起之際,暴露出三大問題:
目前,STEM課程“三來”:一是第三方教育研究機構(gòu)或教育公司,通過海外采購或翻譯的方式,這類課程為“外來”,如“風(fēng)車怪獸”“意面搭建”“ Arduino”;二是從學(xué)科課程中抽來,如“DNA項鏈” “生態(tài)瓶”等;三是從高學(xué)段乃至高?!跋聛怼钡恼n程,如“水火箭”等。
“三來”課程的結(jié)構(gòu)性缺陷:技術(shù)主義傾向,脫離大多數(shù)學(xué)生的認知基礎(chǔ);突出“興趣”特征,遠離學(xué)生真實生活;沒有擺脫“學(xué)科”固囿,有的局限于單一學(xué)科。
“三來”課程,不成合理體系,也不能很好地與師生的發(fā)展階段相協(xié)調(diào)、與學(xué)校的社區(qū)環(huán)境、硬件環(huán)境相匹配,更不能為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)機會,課程十分雷同。
許多STEM課堂,仍是以教師中心、傳授-接受式、學(xué)科教學(xué)的方式,講求“時間效率”,與“傳統(tǒng)的實驗課”極為類似,學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和教學(xué)方式也沒有根本轉(zhuǎn)變。
例如,在某?!八鸺闭故菊n上,第一節(jié)課“原理與組裝”,第二節(jié)課“發(fā)射與比賽”。短短兩節(jié)課,所以根本無法真正實現(xiàn)STEM學(xué)習(xí):由于是配發(fā)的套件,所以火箭“整齊劃一”;由于是統(tǒng)一的“套路”,所以缺乏初期探索;由于是比賽“射程”,所以無視火箭發(fā)生嚴重“飄移”等衍生問題,喪失中期探索和改進機會。既缺STEM內(nèi)涵,又乏探索過程。
在分科教學(xué)中成長,師范教育也沒有專門涉及STEM或PBL內(nèi)容,導(dǎo)致我國教師在STEM教育上“先天不足”,師資遴選和培訓(xùn)情況有的還很不容樂觀,一是實際教學(xué)的老師與參培老師嚴重錯位;二是培訓(xùn)質(zhì)量和效果堪憂,培訓(xùn)教師本身的STEM教育專業(yè)素養(yǎng)不高,培訓(xùn)就成了實驗課、學(xué)科課;三是STEM教師多為兼職或用“二線教師”來勉強湊合;四是缺乏相應(yīng)的交流平臺和指導(dǎo)機構(gòu)以促成自我提升。所以,師資成為各地開展STEM教育遇到的最大瓶頸,并衍生出諸多問題。
STEM課時普遍偏少,有的學(xué)校采用每周1節(jié)的必修形式,有的學(xué)校采用社團選修形式,全國統(tǒng)計下來一學(xué)期只有10來節(jié)課。
學(xué)習(xí)空間為學(xué)習(xí)者提供更為靈活的空間,以加強學(xué)習(xí)者的STEM體驗。但國內(nèi)STEM教育的空間建造則差異極大,有的學(xué)校多達上千平米STEM教育空間,而有的學(xué)校擠不出一間專門的功能室。
面向未來和核心素養(yǎng)的STEM教育,與(過度)重基礎(chǔ)素養(yǎng)特別是基礎(chǔ)知識的傳統(tǒng)教育存在較大差異,也與現(xiàn)行教育的主流評價相左。支撐STEM教育的,目前主要靠領(lǐng)先的教育理想。
STEM教育是生活化、情景化的教育,學(xué)校不能成為“孤島”,需要地方政府、公司企業(yè)、科研單位、社會團體、公眾等社會資源的支持參與協(xié)作,比如開放公司企業(yè)的工作空間、科技場館,科學(xué)家、科技人員到學(xué)校。
STEM教育屬于基于項目的學(xué)習(xí)(Project-Based Learning,PBL),學(xué)生通過真實而有意義的問題探討,參與真實的學(xué)習(xí)情景。是一種打破傳統(tǒng)學(xué)科界限,以跨學(xué)科專題項目為出發(fā)點的新型研究性學(xué)習(xí)和教學(xué)模式。
1.STEM選項原則
(1)由學(xué)生自主選擇,教師只作指導(dǎo);
(2)具有興趣性和風(fēng)險性,與其日常社會生活相關(guān),具有實際意義;
(3)跨學(xué)科的,涵蓋S、T、E、M、 A、R等內(nèi)容;
(4)沒有現(xiàn)成答案或固定答案,學(xué)生有潛在能力和資源完成,但容許失?。?/p>
(5)需要大約一周的時間。
2.STEM學(xué)習(xí)步驟
STEM課程學(xué)習(xí)過程,一般有選定項目、制定計劃、活動探究、作品制作、成果交流和活動評價等六個步驟。
3.STEM學(xué)習(xí)特點
(1)驅(qū)動的問題有價值意義且重要;
(2)做中學(xué),在嵌入核心知識的真實情景中;
(3)探究性、社會交互的學(xué)習(xí)模式;
(4)開發(fā)利用多種學(xué)習(xí)資源和認知工具;
(5)類似于科學(xué)家的工作。
STEM課程應(yīng)從國家層面有意識地打破“外來”課程的定勢,通過融入中國文化實現(xiàn)本土化,再結(jié)合地方資源實現(xiàn)地方化,體現(xiàn)區(qū)域差別和地域特色;“下移”課程則要根據(jù)基礎(chǔ)教育的規(guī)律和課程安排,實現(xiàn)基礎(chǔ)化再造;“抽來”的課程先讓其回歸學(xué)科本位。
更重要的是,采取“引進、改造、自創(chuàng)”三大步,通過社會資源的支持、參與和協(xié)作,結(jié)合學(xué)校具體的師生情況、硬件環(huán)境進一步實現(xiàn)校本化,主要突出以下幾點:
1.成體系
頂層設(shè)計加“泥土生成”式的項目生長體系,適合學(xué)生發(fā)展階段特點,各學(xué)段間有聯(lián)系或遞進。同時,STEM課程作為“科技理工類”項目,應(yīng)與“人文藝術(shù)類”項目學(xué)習(xí)并存與整合,相得益彰。
2.多層次
高低合理搭配,既有高端的3D打印、編程、機器人、人工智能,又有接地氣的花草蟲鳥、泥土垃圾。
3.多方向
全域覆蓋社會生活各大領(lǐng)域,如生活中的炒菜做飯、農(nóng)業(yè)的栽培養(yǎng)殖、企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)等。
4.重適切
適度降低STEM教育的門檻,因為“大多數(shù)學(xué)生并不是自發(fā)地對STEM感興趣”,采取統(tǒng)一必修課程與社團選修課程結(jié)合,既有大致適合所有學(xué)生的基本項目,又有學(xué)生自主選擇的個性化項目。
5.要經(jīng)濟
選擇費用相對劃算的項目,有利于STEM的常態(tài)化、大面積持續(xù)開展。
師資乃STEM教育之本,主要通過在現(xiàn)有師資中“遴選”與“培訓(xùn)”加以解決,并在教師編制、教研平臺、學(xué)習(xí)機會、評優(yōu)晉職等各方面加以系統(tǒng)支撐。
總之,國內(nèi)的STEM教育在實踐層面出現(xiàn)了項目、教學(xué)、支持三大問題,尤其是師資問題,須引起足夠重視,妥善加以解決。