朱征 居月霜

【關(guān)鍵詞】“STEM+”課程;學(xué)科融合;創(chuàng)新人才培養(yǎng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009（2019）59-0035-03

【作者簡(jiǎn)介】1.朱征，南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校（南京，210008）副校長(zhǎng)，正高級(jí)教師，南京市學(xué)科帶頭人;2.居月霜，南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校（南京，210008）通用技術(shù)教研組組長(zhǎng)，一級(jí)教師。

南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“南外”）創(chuàng)辦于1963年。在半個(gè)多世紀(jì)的辦學(xué)歷程中，南外始終不忘初心，與時(shí)俱進(jìn)，積累了豐富的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，形成了獨(dú)特的辦學(xué)模式?！熬哂兄袊?guó)靈魂、世界胸懷的現(xiàn)代人”這一培養(yǎng)目標(biāo)不僅成為學(xué)校的價(jià)值引領(lǐng)，也滲透在學(xué)校教育教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)。

學(xué)校課程體系豐富多彩，具有較強(qiáng)的均衡性、綜合性和選擇性。其中，南外“STEM+”課程是在STEM教育的基礎(chǔ)上，融合語(yǔ)言、人文、藝術(shù)等課程，從而促進(jìn)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中形成學(xué)科知識(shí)、能力、素養(yǎng)之間的“立體性融合”。學(xué)校從師資建設(shè)、課程開(kāi)發(fā)、社團(tuán)優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新、資源整合等途徑開(kāi)展“STEM+”課程體系的構(gòu)建與探索，使得學(xué)生在中學(xué)階段逐步具備良好的人文素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、審辯性思維能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力等綜合素養(yǎng)。

一、組建教師團(tuán)隊(duì)，提升專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)

教師是實(shí)施“STEM+”課程的關(guān)鍵因素，但是目前學(xué)科教師都是單科培養(yǎng)產(chǎn)生的，缺乏跨學(xué)科教育經(jīng)歷。為此，學(xué)校組建了“STEM+”教師團(tuán)隊(duì)，由來(lái)自物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、信息學(xué)、通用技術(shù)、藝術(shù)、歷史等多個(gè)學(xué)科近30位教師組成，大家對(duì)“STEM+”教育都有主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極參與的熱情?！癝TEM+”教師團(tuán)隊(duì)通過(guò)沙龍、講座、聽(tīng)評(píng)課、參觀培訓(xùn)等多種形式，促進(jìn)成員之間相互學(xué)習(xí)，合力開(kāi)發(fā)體現(xiàn)學(xué)科融合的校本課程。同時(shí)團(tuán)隊(duì)積極與南京大學(xué)、東南大學(xué)等高校的學(xué)科教授及STEM課程開(kāi)發(fā)人員合作，更加系統(tǒng)地設(shè)計(jì)學(xué)校“STEM+”課程體系，更有效地提升教師對(duì)科學(xué)前沿知識(shí)與技術(shù)理解掌握能力以及對(duì)學(xué)生研究項(xiàng)目的指導(dǎo)能力。

二、豐富校本課程，引領(lǐng)深度融合

南外“STEM+”課程的落實(shí)，除了在原有的必修學(xué)科中增強(qiáng)跨學(xué)科融合性應(yīng)用，更以融合的角度開(kāi)發(fā)校本課程，提升課程品質(zhì)。學(xué)校從三種途徑促進(jìn)“STEM+”課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化：一是在不同學(xué)科課程的必修部分開(kāi)設(shè)短期的STEM單元或模塊，以提高學(xué)生的基本學(xué)科素養(yǎng)和問(wèn)題解決能力;二是在不同學(xué)科的選修課中獨(dú)立開(kāi)設(shè)“STEM+”課程，以加強(qiáng)各自學(xué)科的應(yīng)用性和拓展性;三是嘗試在綜合實(shí)踐活動(dòng)或校本選修課中開(kāi)設(shè)“STEM+”課程，打破學(xué)科邊界，培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)注探究某一專(zhuān)題的習(xí)慣。

（1）注重科學(xué)與技術(shù)相融合，學(xué)校開(kāi)設(shè)了“靈敏的觸角——生物傳感器”“數(shù)字化化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等課程。以“數(shù)字化化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，課堂上教師帶領(lǐng)學(xué)生使用先進(jìn)的數(shù)字傳感器，學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)通過(guò)數(shù)字化化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器完成，這既是對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的拓展和延伸，還可以探索生活中常見(jiàn)的化學(xué)問(wèn)題，新技術(shù)的融合提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、探究能力。

（2）注重技術(shù)與藝術(shù)相融合，學(xué)校開(kāi)設(shè)“無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)與制作”“通用技術(shù)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等課程。其中“通用技術(shù)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)”課程，將傳統(tǒng)的加工工具（如鋸子、手搖鉆、電鉆、微型切割機(jī)等）與先進(jìn)的激光雕刻機(jī)以及3D打印機(jī)有機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)制作生活中需要使用的物品，如相片框、手機(jī)支架、無(wú)碳小車(chē)等。學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要解決如何制作，還要解決如何做得美觀等問(wèn)題。

（3）注重科學(xué)與語(yǔ)言相融合，學(xué)校開(kāi)設(shè)“青年物理學(xué)家辯論”課程，課程中教師引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探究物理問(wèn)題，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc數(shù)據(jù)分析能力得到了培養(yǎng)。同時(shí)，學(xué)生還需要學(xué)習(xí)辯論技巧，觀看并參加青年物理學(xué)家辯論賽，培養(yǎng)他們團(tuán)隊(duì)合作精神與集體榮譽(yù)感，為今后的科學(xué)研究乃至在國(guó)際上表述觀點(diǎn)，打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（4）注重科學(xué)與人文相融合，南外“STEM+”課程致力于培養(yǎng)批判思維和家國(guó)情懷，例如“模擬聯(lián)合國(guó)”“未來(lái)企業(yè)家”“哈佛大學(xué)辯論”“南京博物院文物修復(fù)”等。在這些課程中，科學(xué)技術(shù)成了課程中可用的素材、背景，人文素養(yǎng)的鍛煉補(bǔ)充了“STEM+”的精神內(nèi)涵。例如：歷史組和化學(xué)組共同承擔(dān)的“出窯萬(wàn)彩——明清瓷器修復(fù)”一課，歷史老師通過(guò)人文歷史對(duì)瓷器和瓷文化做出了闡述，而化學(xué)老師通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解瓷器顯色的原理?；瘜W(xué)的探究提供了瞻仰歷史的角度，歷史的沉淀激發(fā)了科技創(chuàng)新的壯志。

三、變革項(xiàng)目學(xué)習(xí)，加大實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

“STEM+”課程在課程相互融通的基礎(chǔ)上，更通過(guò)變革學(xué)習(xí)方式，讓融合自然落地。課程中，“STEM+”團(tuán)隊(duì)的教師依托學(xué)校已經(jīng)裝備并投入使用的數(shù)字化物理、化學(xué)、生物、美術(shù)實(shí)驗(yàn)室以及“STEM+”課程實(shí)驗(yàn)室等現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生以環(huán)境、能源、食品、材料等社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題的解決為情境，自主規(guī)劃、自主設(shè)計(jì)，開(kāi)展科學(xué)與技術(shù)、學(xué)科與社會(huì)相融合的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中，將學(xué)術(shù)性學(xué)科知識(shí)借助創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程轉(zhuǎn)化為可解決實(shí)際問(wèn)題的生活性知識(shí)。例如，南外師生把對(duì)網(wǎng)絡(luò)流傳“市場(chǎng)上超半數(shù)電熱水壺錳元素超標(biāo)”的質(zhì)疑轉(zhuǎn)變?yōu)橛H身探究，利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室儀器對(duì)市場(chǎng)上電水壺中錳元素含量進(jìn)行多次檢測(cè)，并向社會(huì)宣傳自己的檢測(cè)結(jié)果，破除網(wǎng)絡(luò)謠言。類(lèi)似這樣源于生活的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐活動(dòng)及問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科知識(shí)融合到真實(shí)的研究項(xiàng)目中，在實(shí)際情境中實(shí)現(xiàn)學(xué)生的社會(huì)參與。 當(dāng)學(xué)生在解決這些實(shí)際問(wèn)題時(shí)，首先，他們的情感態(tài)度價(jià)值觀得以熏陶，體會(huì)何謂國(guó)家、社會(huì)以及個(gè)人的責(zé)任擔(dān)當(dāng);其次，培養(yǎng)了健康生活的意識(shí)與能力，而不是單純地獲取科學(xué)或數(shù)學(xué)知識(shí);最后，發(fā)展了綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力，鍛煉理性思維、科學(xué)探究以及技術(shù)運(yùn)用等能力。

四、高中高校合作，聯(lián)動(dòng)社會(huì)資源

學(xué)校一直注重與高校、科研院所等社會(huì)資源的融合，合力推進(jìn)“STEM+”教育。學(xué)校與南京大學(xué)、東南大學(xué)、南京理工大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國(guó)藥科大學(xué)等五所知名高校共同啟動(dòng)“走向大師”工程，通過(guò)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的方式讓學(xué)生拓寬眼界、深入體驗(yàn)，并盡早發(fā)現(xiàn)自己的興趣與天賦之所在，進(jìn)而將個(gè)人生涯規(guī)劃發(fā)展融入當(dāng)下的“STEM+”課程學(xué)習(xí)中。

1.邀請(qǐng)高校教授來(lái)校學(xué)術(shù)講座，彌補(bǔ)中學(xué)師資短板。

學(xué)校每周邀請(qǐng)一位高校的學(xué)科專(zhuān)家教授來(lái)校開(kāi)展學(xué)術(shù)講座，主題涉及環(huán)境與能源、藥物與健康、航空航天、新材料、機(jī)器人、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。這些學(xué)術(shù)講座在知識(shí)層面極大地豐富中學(xué)生的認(rèn)知與思維，培養(yǎng)他們基于科技所產(chǎn)生的民族自豪感與社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)也讓中學(xué)生深切地感受到專(zhuān)家們身上所擁有的獨(dú)特魅力，體會(huì)他們思考問(wèn)題的方式，理解他們?yōu)橹畩^斗的目標(biāo)和為社會(huì)奉獻(xiàn)的赤誠(chéng)之心。

2.帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)高?？蒲兄行?，豐富中學(xué)實(shí)驗(yàn)資源。

利用與高校的合作機(jī)制，學(xué)校經(jīng)常組織學(xué)生走進(jìn)高校參觀，南京大學(xué)的微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，東南大學(xué)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，南京航空航天大學(xué)的航空航天館，南京理工大學(xué)的納米實(shí)驗(yàn)室、兵器博物館，中國(guó)藥科大學(xué)的藥學(xué)博物館等都對(duì)南外學(xué)生開(kāi)放。在參觀過(guò)程中很多曾走進(jìn)南外的高校教授親自為中學(xué)生講解演示，詳細(xì)介紹團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目和成果。借助高校參觀，開(kāi)闊學(xué)生眼界、拓展學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的研究創(chuàng)意。中學(xué)生與高校本科生研究生一起組成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，選擇合適的研究課題，共同開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

3.共同開(kāi)展科研項(xiàng)目合作，創(chuàng)新聯(lián)合培養(yǎng)模式。

學(xué)術(shù)講座激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，高校參觀激活了學(xué)生的研究創(chuàng)意，學(xué)生圍繞不同的研究問(wèn)題，組成了一個(gè)個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，高校的教授成了中學(xué)生的導(dǎo)師，大學(xué)生和中學(xué)生組建了學(xué)習(xí)共同體，成為新的學(xué)習(xí)伙伴。學(xué)校將把高中高校科研合作繼續(xù)推向深入，讓課題研究成為常態(tài)化校本課程，讓更多的南外學(xué)生參與到更多的研究課題之中。學(xué)校還將建立中學(xué)生校外導(dǎo)師項(xiàng)目，在導(dǎo)師項(xiàng)目中，學(xué)生將得到曾經(jīng)成功完成同樣項(xiàng)目的導(dǎo)師們（科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員）的監(jiān)督和指導(dǎo)。依托導(dǎo)師項(xiàng)目在一定程度上幫助學(xué)生們以另一種不同的方式完成他們的高級(jí)項(xiàng)目研究，鼓勵(lì)學(xué)生參與國(guó)內(nèi)外各級(jí)各類(lèi)學(xué)術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目或比賽。

南外開(kāi)始“STEM+”課程體系的構(gòu)建與探索，至今已經(jīng)五年有余，取得的成績(jī)獲得了社會(huì)的認(rèn)可。南外通過(guò)“STEM+”課程體系，為學(xué)生營(yíng)造“平等、民主、自由、和諧”的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)、勇于擔(dān)當(dāng)，夯實(shí)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的基礎(chǔ)，為培養(yǎng)國(guó)際化復(fù)合型創(chuàng)新后備人才不斷踐行致遠(yuǎn)。