對美國STEM教育平移觀察的幾點思考

白植隆

[摘 要]通過參加美國中小學STEM教育課程平移項目，結合學校實踐，重新思考了我國STEM教育中存在的問題，同時對美國STEM課程中可供借鑒的方面做了整理。

[關鍵詞]STEM；教育觀察；中美比較

STEM教育有一個非常重要的目的，就是培養學生跨學科思維能力和創造性思維能力。然而在我國大量的STEM實踐中，有很多學校對于其本質的理解依舊浮于表面，比如引進大量的創客設備來代替STEM教育，將STEM教育的內容局限于3D打印、Arduino、樹莓派等各種各樣的開源硬件上，使本來作為輔助工具的各種硬件或材料被本末倒置地變成了STEM教育本身。

目前，很多國內的STEM教育實踐還是一種表面意義上的“拿來主義”。一方面，可以看到大部分學校在開展STEM教育時投入了大量資金，并進行了一場場華麗的展示。學生在STEM學習活動中，遵循著一套約定俗成的或手冊上的流程，按照步驟完成任務，當成品被制作出來的時候，就稱其完成了一次卓越的“創造”。然而，如果去剖析這些STEM教育模式下的內核，會發現這樣的教育同應試教育沒有本質區別，都是讓學生按部就班地進行“創作”，每一個作品都有它的標準答案，唯一的不同只是在原來平淡的表現形式上點綴些STEM的影子。另一方面，在針對某學科的STEM教育中，有些教師喜歡把項目看成STEM本身，然而如果仔細觀察這些項目完成的過程，會發現它們多是包裝著“標準答案”的課堂個人秀：預設好的問題，預設好的項目流程，預設好的設計方式，預設好的項目成果，最終演化出一個看似“精彩”的STEM課堂。那么，真正的STEM課堂到底是什么樣的呢？

2018年暑假，筆者參加了“浙江—印州中小學課程平移項目”培訓。該項目主要通過觀摩美國印第安納州教師上課，課后由授課教師與參訓教師答疑互動的方式進行學習與交流。美國的STEM課堂強調4C核心能力的培養，即批判性思維（Critical thinking）、溝通技能（Communication skills）、團隊協作（Collaboration）、創造與創新（Creativity and innovation）四項能力，如果從這一視角觀察美國教師的課程設計，思路就變得明晰了。筆者在培訓中將自己觀察的重心從知識層面轉移到了教學模式，并從中獲得了三點重要的啟發。

一、要重新思考團隊建設

以項目式學習為例，團隊的作用是不言而喻的，但團隊建設的過程在教學中卻往往是缺失的。很多教師以為只要把學生分成幾個人一組，就能夠讓他們進行交流和溝通，就能夠一起完成任務了。然而在實際的項目式學習中，以四人小組為例，經常出現“一人龍三人蟲”的現象。究其原因，在于過去長期的應試教育中，排名次、分優劣造成了學生之間不由自主的競爭，這樣的慣性思維也被帶到了項目式學習中。因此，在學生小組里，學生之間并不習慣深入交流，而是更多地在做自己手里“更重要”的事情。在初期的項目式學習的嘗試中，如果不給學生布置明確的任務，學生就會變得手足無措。換言之，即使教師給了學生選擇的“自由”，學生也并不知道如何“自由”地做出選擇。例如，有時候，學生會問教師：接下來應該做什么，項目要怎么設計，做不出來能不能不做。當教師把自己的思路告訴學生，把自己對于項目的理解說給學生聽時，這一探究項目就又不知不覺地從學生的項目變成了教師的項目，而這種“指導”也成為教師在項目式教學中做的最多的事，這些都值得教師深刻反思。

團隊建設雖然在我國中小學日常課程中也很常見，但似乎被想得過于簡單了。很多教師以為只需要把幾個學生湊在一起就能夠形成一個團隊了，只要有一個團隊就能夠進行有效合作和交流了。包括筆者在內的很多教師在課堂中都嘗試以學習共同體的方式來設計教學，然而這樣的學習共同體是否真的有效，還有待商榷。團隊不是一日建成的，每一個人的能力和性格決定了其在團隊中所能擔當或執行的任務。STEM教學活動之所以要依托問題和項目，就是為了讓學生能夠各自發揮長處，并與同伴合作共同解決問題或完成任務，而不是靠個人的單打獨斗。團隊建設的目的是要讓學生能夠清楚地意識到現實生活中問題的復雜性，認識到很多問題都不是依靠個人努力就能夠完成的，就像一架飛機是不可能靠一個人造出來的，它是由很多人協作完成的偉大作品。

從美國教師的STEM教學活動中可以看到，為了促進團隊合作，教師會引入很多團隊建設的小項目（即較易達成的小目標或簡單任務），同時在大項目中也會傳授團隊建設的方法，這是在國內教育活動中經常被忽略，但卻在STEM教育中尤為重要的一個點。

二、要改變原有的內隱教學模式

筆者在學校的社團活動或教學中，也曾不斷地嘗試更理想的教學形式，但多以失敗告終。在復盤自己的教學過程時發現，其中最大的問題不是對教學內容的選擇，而是那些先入為主的教學思維。每個人在課堂中都帶著自己原有的認知、經驗和習慣，不管是教師還是學生，在整個STEM教學活動中都會時不時地表現出來。在經歷過長期應試教育的我國的中小學，教師更習慣于期待或要求學生快速地完成大量知識點的學習，然后落實或體現在書面測試和評價中。但是這樣長期機械化的教學方式，使課堂變成了訓練場，學生體會不到學習的快樂，教師也體會不到教學的意義。

筆者嘗試通過項目式學習貫徹STEM教育理念，發現最大的困難不在于確定或完成項目，而在于教師教授學生進行項目式學習的方式，包括如何引導學生學習，如何給學生提供恰當的學習支架，怎樣平衡教師與學生之間教與學的關系，以及通過何種途徑促進學生之間完成評價與交流等，這些都是教師無法回避的實際問題。

筆者從美國教師的教學中獲得了很大啟發。美方教師通過空間位移的形式促進學生評價與交流，即不斷地讓每個小組的成員更改到不同組別，促進了信息的交換和流動；同時，讓學生從優點與缺點兩個方面對其他組的作品進行無記名評價，利用便利貼這樣的簡便工具，附在每組學生作品旁邊，再由組長從中選出最有價值的評價或建議（它們將可能被采納并用于修改現有的設計方案或作品）。這種組織形式看起來非常簡單，但卻帶來了意想不到的學習效果，既減少了教師對學生過多的干預，又在項目式學習中將更多的決策權留給了學生。

可見，在STEM教育中，教師要反思自己的教學行為，發現已經形成慣性的灌輸式或者急于求成的行為模式，并進行糾正。不管是學生還是教師，都需要通過深刻領會項目式學習的理念，并通過不斷實踐，改變自己不易察覺的內隱的行為模式。這需要一個過程，這個過程并不簡單，需要時間，需要練習，有很長的一段路要走，師生都需要在不斷反思中探索前進。

三、要保護學生原有的創造性

綜合的問題解決能力和創新能力是不能直接教授的，必須以包含實質性內容的學習活動為載體。STEM課程或活動作為一種載體，承載著一種歷史使命。美國傾全國之力推廣STEM教育，旨在培養未來的創新型科技人才。未來之戰，既是科技之戰，也是創新人才之戰，歸根到底關系到國家的富強和社會的發展。所以，僅把STEM教育單純地看成跨學科教育或是另類的德智體美勞的教育，是一種偏見。

創新對于兒童而言，原本是很簡單的事，似乎就是兒童的天性。但是這種天性在兒童開始接受正規“教育”后，一次次地被“糾正”，然后逐漸磨滅了。很多學生因此漸漸失去了對世界的好奇心，變得過分規矩。如果換個角度看美國的STEM教育就會發現，教師在STEM教學活動中弱化了知識的傳授，卻在不斷強化對其它層面的素質和能力的培養。可以想象一個這樣的情景：兩個同齡人，其中一個從中國的高中畢業，知識非常扎實，鍛煉了很強的應試能力；另一個從美國的高中畢業，有很強的自主學習能力和創新能力。他們之中誰會更適應未來世界的發展呢？這是我國教師需要反思并引起高度重視的問題。在我國，很多人堅信“知識改變命運”，在過去多年的應試教育中，學校也努力讓學生獲得了大量知識，但是學生只“知道”知識是不夠的，更重要的是會應用知識，會自主獲取必要的知識。

回到這次美國教師的課堂教學，可以從中看到，教師對于學生的創造力幾乎是“溺愛”的，不管是好的還是不夠好的創造形式，教師都給予正面的鼓勵。而在我國的很多課堂上，教師更喜歡以某個好學生為榜樣進行展示或者說明其制作過程。實際上，這種做法會破壞多數學生的創造力，使他們只簡單地對成果做出好或不好的分別，然而創造本身就是力求多樣化，力求在符合生活情景下的多樣化。美國的STEM課堂鼓勵更多不同的選擇和結果，但是讓學生自己做出選擇的過程，顯然需要的時間會很長，長到在我國教師看來那就是浪費時間。然而正是因為這樣的教育形式，學生的創造力沒有被破壞，學生可以在不斷地迭代過程中，完成自主的進步，而不是在同其他人比較之后“被迫”進步。這提醒我國教師要反省自己在教育教學中是否過于急功近利，并意識到創新最大的敵人恰恰就是急功近利。教師需要學會等待，在等待中發現、包容和“溺愛”學生的每一點創新，成就學生的自主發展。

可能在很多教師看來，STEM只是又一個新的教育名詞。然而筆者認為STEM教育是一個需要長期實踐的過程。美國把科學、技術、工程和數學作為四個元學科來推進STEM教育，具有國家層面的戰略意義。教師應該牢記并深刻領會“科學技術是第一生產力，創新是引領發展的第一動力”的理念，并將其付諸于教學實踐。

最后，還是要再次回到問題，即我國到底需要什么樣的STEM教育，學校可以通過什么樣的途徑落實STEM教育。在中國這么大的人口基數下，應試教育作為一種達標性質的人才選拔機制，在特定情況下是不可避免的，但是如何在這種大背景下走出中國自己的特色，將STEM教育融入其中，值得每一位教育者深刻思考。

（責任編輯 郭向和）