頭腦奧林匹克活動(dòng)對(duì)我國(guó)STEM教育的啟示

張一恒

奧巴馬政府推出的STEM計(jì)劃，旨在激勵(lì)學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域，并不斷加大科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的投入，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的科技理工素養(yǎng)?？此迫碌慕逃齼A斜，追根溯源，其實(shí)是一種一以貫之，早在1978年，美國(guó)就已經(jīng)有了需要運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解題、培養(yǎng)青少年創(chuàng)新能力的競(jìng)賽——頭腦奧林匹克（以下簡(jiǎn)稱OM）活動(dòng)。該活動(dòng)在1987年被引入國(guó)內(nèi)，至今在上海已開展了27屆。

● OM活動(dòng)鮮明特點(diǎn)

頭腦奧林匹克活動(dòng)是一項(xiàng)國(guó)際性的培養(yǎng)青少年創(chuàng)造力的活動(dòng)。與其他青少年科技活動(dòng)相比，OM活動(dòng)有著鮮明的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單歸納為一個(gè)宗旨、兩種精神、三個(gè)結(jié)合。一個(gè)宗旨是：開發(fā)青少年的創(chuàng)造力；兩種精神是培養(yǎng)創(chuàng)新精神——鼓勵(lì)學(xué)生與眾不同，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神——鼓勵(lì)參賽隊(duì)員共同努力；三個(gè)結(jié)合是，在解題的過程中，要求參賽隊(duì)員做到動(dòng)腦與動(dòng)手相結(jié)合，科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合，自然與人文相結(jié)合。

● 開卷考+閉卷考的團(tuán)隊(duì)參賽制

頭腦奧林匹克競(jìng)賽的內(nèi)容由長(zhǎng)期題和即興題組成。世界頭腦奧林匹克協(xié)會(huì)的活動(dòng)組織者每年會(huì)出6道長(zhǎng)期題，題型分為6類：車輛、工程技術(shù)、古典、結(jié)構(gòu)、表演以及初級(jí)題。參賽隊(duì)由7名學(xué)生組成。在教練的指導(dǎo)下，可以用半年的時(shí)間，像科學(xué)家、工程師那樣，尋找資料、自主探索、學(xué)習(xí)、研究和創(chuàng)造性地解題。可以說(shuō)，長(zhǎng)期題的比賽是團(tuán)隊(duì)形式的開卷考。

即興題題型有3類：語(yǔ)言類、動(dòng)手類和語(yǔ)言動(dòng)手混合類。即興題是裁判當(dāng)場(chǎng)出題，限時(shí)完成。比賽時(shí)間一般為8分鐘內(nèi)。比賽在與外界沒有聯(lián)系、獨(dú)立的房間里進(jìn)行。除參賽隊(duì)員和裁判外，其他人都不準(zhǔn)進(jìn)入。參加比賽的隊(duì)員是參賽隊(duì)中的5人。可以說(shuō)，即興題是限時(shí)限地的閉卷考。

● 結(jié)合本土 多元展示

除了世界頭腦奧林匹克大賽，上海頭腦奧林匹克協(xié)會(huì)還與國(guó)內(nèi)實(shí)際情況相結(jié)合，舉行另外兩項(xiàng)頭腦奧林匹克賽事。其一是萬(wàn)人大挑戰(zhàn)，采取個(gè)人報(bào)名參賽制。此項(xiàng)賽事與科技節(jié)活動(dòng)相結(jié)合，賽題取材簡(jiǎn)單、用時(shí)不多、易操作，并且趣味性十足。所有題目在網(wǎng)上公開，供學(xué)生自由選擇。正因簡(jiǎn)單易參賽，所以參賽者數(shù)量規(guī)模宏大。另一項(xiàng)賽事為親子擂臺(tái)賽，采取的是家庭參賽制。擂臺(tái)賽的賽題同樣取材容易，制作不難，但創(chuàng)意無(wú)限。

● OM活動(dòng)對(duì)中國(guó)STEM教育課堂實(shí)施的啟示

長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)的教育一直偏重對(duì)學(xué)生知識(shí)的灌輸，忽視實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。從未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，社會(huì)需要的是創(chuàng)新型人才和復(fù)合型人才。中國(guó)的STEM教育必須更加重視學(xué)生智力的培養(yǎng)和發(fā)展，尤其是創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的開發(fā)。而OM活動(dòng)正是培養(yǎng)創(chuàng)造力的一項(xiàng)活動(dòng)，在它的開展過程中，不僅具有STEM教育的素養(yǎng)，也具有了不同于STEM教育的特點(diǎn)。

1.STEM教育素養(yǎng)與OM解題理念相結(jié)合

STEM素養(yǎng)主要強(qiáng)調(diào)的是讓學(xué)生用學(xué)習(xí)到的知識(shí)去探索問題，并運(yùn)用多個(gè)學(xué)科交叉領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)去解決問題，從而提高學(xué)生的設(shè)計(jì)思考能力與創(chuàng)造性解決問題的能力。而OM賽題的特點(diǎn)就是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，它的解題理念同時(shí)是21世紀(jì)學(xué)習(xí)方法的概括：第一，探索知識(shí)。也就是課堂提出各種各樣的問題或任務(wù)，讓學(xué)生成為解題者，而不是解題方法的接收者。第二，運(yùn)用知識(shí)。讓學(xué)生使用已掌握的知識(shí)解決問題、完成任務(wù)。第三，創(chuàng)造知識(shí)。在探索、運(yùn)用知識(shí)的過程中有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造。在這一層面，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生成為知識(shí)的創(chuàng)造者，圍繞需要解決的問題，去尋找、學(xué)習(xí)、運(yùn)用有關(guān)的知識(shí)。

嘗試將STEM教育與OM的解題理念軟性結(jié)合的意義，就在于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用21世紀(jì)學(xué)習(xí)方法在解決問題的過程中培養(yǎng)他們的STEM素養(yǎng)。

2.STEM教育課堂與OM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合

在STEM課堂上教師可能會(huì)拋出一個(gè)問題，學(xué)生要從收集信息入手，然后歸納、整理、分析、研究、判斷，面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的各項(xiàng)因素做出明智的決策并互相交流。而OM課堂更著重培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。它的課程內(nèi)容不僅限于包含STEM的四種素養(yǎng)，更可根據(jù)教師或?qū)W生的需要，加入地理、天文、物理、歷史、藝術(shù)等多種學(xué)科的知識(shí)。OM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主要具有三個(gè)特征：探索、合作、創(chuàng)新。在探索的過程中，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，注重學(xué)生動(dòng)腦與動(dòng)手的結(jié)合。增強(qiáng)學(xué)生自學(xué)能力和解決問題的能力的同時(shí)，為學(xué)生的潛能開發(fā)創(chuàng)造出一種寬松的環(huán)境。合作就是團(tuán)隊(duì)精神的體現(xiàn)，讓學(xué)生以小組的形式參與課堂活動(dòng)，相互交流，相互啟發(fā)，相互提高。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神也是培養(yǎng)學(xué)生的大局意識(shí)、協(xié)作精神和服務(wù)精神，使他們懂得“1+1>2”的團(tuán)隊(duì)原則。OM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的課程本身就是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，通過類似如何使小車爬過陡坡，如何使小車在石礫中保持直線前行，如何發(fā)明一樣物品幫助殘疾人解決困難等特色鮮明的任務(wù)激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于每位學(xué)生都有自己的興趣點(diǎn)，STEM課堂上教師完全可以根據(jù)學(xué)生自身的興趣愛好、個(gè)性特長(zhǎng)去指導(dǎo)他們進(jìn)行學(xué)習(xí)和鉆研。在把他們對(duì)興趣愛好的專注力轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力的同時(shí)，提供給學(xué)生多種學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，由學(xué)生自己將這些點(diǎn)連接起來(lái)，從而讓他們擁有一個(gè)由交叉學(xué)科素養(yǎng)覆蓋的知識(shí)面。

通過OM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以學(xué)到不僅限于STEM素養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，還可通過互相交流溝通學(xué)會(huì)如何更好地分工合作。而這也正契合了STEM培養(yǎng)學(xué)生掌握習(xí)慣用多角度、多元化的思維形式解決問題的教育理念。這種新形式的教學(xué)模式更像是對(duì)學(xué)校傳統(tǒng)基礎(chǔ)教育的補(bǔ)充，是一種創(chuàng)新教育理念的實(shí)踐載體。通過載體的鍛煉，讓學(xué)生掌握21世紀(jì)的學(xué)習(xí)方法，適應(yīng)21世紀(jì)的挑戰(zhàn)。

我們有理由相信，通過持續(xù)不斷地開展STEM教育定能造就出下一代的創(chuàng)新型人才和復(fù)合型人才。期冀更多的青少年成為知識(shí)的探索者，用他們的創(chuàng)造力將我們的世界變得更美好！

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