A-STEM教育中師生共創無限可能

葉德衛

【摘 要】本文通過對本期多個實踐案例的評析，深度挖掘和宏觀思考其中的意義和價值，并著眼于人的成長需求和教育的未來發展對實踐過程進行反思，歸納出呼應學生興趣、身心連接自然、面向計算的未來等，生活的、博物學的和計算思維的課程。從中可以看到學生在實踐中的成長與超越，和對教師的教育理念和技能提出的新挑戰。

【關鍵詞】A-STEM;課程;師生共創;計算思維;博物學

【中圖分類號】G40-012? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2019）07、08-09-04

A-STEM是深圳市龍崗區呼應新時代而傾力推動的特色教育[1]。筆者在組織制定《深圳市龍崗區A-STEM課程建設的指導意見》后，一直關注區域內學校和教師的實踐。龍崗區有公辦、民辦中小學校169所，有的坐落在中心城區，有的則位于一腳跨出就是東莞或惠州的邊緣地帶;有的鄰近華為公司總部，也有的身處城中村;有的周邊被各高聳樓盤包圍，也有的靠山或鄰水。不同學校在實施A-STEM教育中所擁有課程資源的豐富性和個性特質不一，課程管理者和開發者的課程意識、學科背景和觸發點不一，呈現出豐富多元的實踐狀態，有生活氣息濃郁的項目，也有富含前沿科技的設計;有的學校看上去條件相對困乏，但展示的探索成果卻令人驚奇;有的項目是多學科的橫貫，有的則在藝術和鋼鐵工具之間乾坤大挪移。總之，教育主管部門充分為學校和教師們提供支持，教師又充分相信學生、指導學生，于是師生們在實踐中共同創造著諸多令人驚喜無限的可能，收獲了教與學的諸多成果和成就，自身的認知、思維和情感得以共同發展。

呼應學生的樂趣，創造美好學習生活

生活中的小樂趣激發了孩子們了解鳳仙花的興趣。暑假結束后，一群小學四年級的孩子回學校一起寫作業，發現一位同學“染”了指甲，就問：“宋美玉，你染了指甲嗎？”她放下手中的筆，回答：“沒有，是用鳳仙花包的。”這時，鄧慧琳把腦袋湊過來，好奇地問：“怎么包的呀？”宋美玉摸了摸指甲，說：“就是把鳳仙花搗碎，然后放在指甲上，再用麻葉或塑料袋把手指頭纏上，睡一覺就染上顏色了。”

于是，又有孩子問，既然鳳仙花可以染指甲，那么能不能染別的呢，如染毛線？于是，這樣一個很容易被成年人忽略的看似無用的“問題”，被深具童心的科學老師發現，變成了一項小課題。3月，他們開啟了研究征途，培育鳳仙花苗，學習在土里栽種、施肥、澆水和維護，靜靜等待。6月，鳳仙花開，開始染色的實驗，失敗，改進，再來，再吸取教訓。

這個項目是南灣街道下李朗小學的一群師生完成的。下李朗小學是一所典型的城中村小學，規模很小，建筑和設備設施也上了“年紀”，學生大都為外來務工人員子女。但師生在“鳳仙花項目”中的活力和創造，卻超越現實的束縛。這讓筆者想起老教育家陳鶴琴先生的一段故事：他去某學校調研，學校反映條件有限、沒有實驗室，無法給學生安排實驗。他馬上給學校支招，學生實驗不一定要在實驗室才能開展，比如：可買來活魚，放在水盆里，滴入墨水，觀察墨水從魚鰓流出的現象，就可以做魚是用鰓呼吸的實驗;讓學生帶來胡蘿卜，將其切開，在胡蘿卜上放入菜種，學生就可以觀察植物生長等。下李朗小學的張惠瑤、林運紅老師就是這樣的有心人，像陳鶴琴先生所說的在平凡生活中發現課程資源，又用常見資源創造不一樣的課程。鳳仙花是太常見不過的花草，但經師生別樣的行動，鳳仙花就內蘊了一種別樣的神奇。

讓孩子在日常生活中探索、發現、創造，使生活與科學相融，追求生活的意義，拒絕無聊與荒誕，進而享受日常生活的美好。這正是我們在A-STEM教育中所提倡的。更重要的是，師生在這一過程中“出逃”或者說超越了通常意義上的平凡生活，比如可能乏味的課堂和作業，而自主自由地體驗和操控著各種概念、工具、想法和情感，獲得了一定程度對世界的“掌控感”，進而實現了人的一種精神解放和成長。

讓身心連接自然，做博物學探索

隨著城市化進程加快，越來越多的孩子從小就生活在人工環境中，對于自己腳下土地和身邊自然缺少連接，走在綠化帶和公園里，身邊鳥鳴聲聲，花開姹紫嫣紅，蜂蝶悄悄尋蜜等，似乎沒什么感覺。雖然我們走過路過，但何曾聽過看過？一種被稱為“自然缺失癥”的病候在這個時代蔓延。其實，大自然是無私且無限的課程和課堂，正如杜甫所說“萬物如有待，花柳自無私。”深圳并不只是一個繁華的水泥森林大都市，它有50%的土地覆蓋草木，擁有城區、山嶺、溪流、湖泊、森林、田野、古村、海洋、島嶼和海岸線，是A-STEM課程開設的廣闊天地。

于是，有吳向東老師這樣的“鳥人”，他是小學科學教師。有學生坐窗邊的VIP位，上課常常“打野”，被窗外竹林中小鳥所吸引。吳老師知道了學生不僅在語文周記中寫“鳥事”，還總為不知道那些是什么鳥而耿耿于懷。于是，他與語文學科孫安懿老師合作，帶領學生開始了“只有開始、沒有終止”的觀鳥課程。他們帶領學生在真實環境中推進，走進龍崗區山野公園和濕地，用手機、相機、望遠鏡和顯微鏡作學習工具。如何根據叫聲來斷定是什么鳥？鳥類怎樣就地取材來筑巢？……在孩子們的認識里，鳥類有了各自長相，有了語言，有了神情，有了情緒，進而鳥類的多樣性、季節性和生態環境的相互作用又成了他們課程的繼續延伸。融合了地理、環境、歷史、社會、體育和公民意識的“觀鳥課程”在繼續生成中。有了這門課程，走在路上，聽著“滴——滴-滴-滴，滴滴滴滴”——八聲杜鵑呼朋喚友的鳴叫，是不是心境不一樣了？[2]

有張水藺老師這樣的“養蜂人”。他是龍城高級中學的化學老師。學校背靠一片連接深圳和東莞的山嶺。張老師在學校后山散步時，發現了蜜蜂，于是開始了他養蜂的探索，而后是養蜂課程的開發：生物、物理、化學、地理與生態環境的內容都攘括其中。“養蜂”變成了宏大的知識盛宴，一個個研究小課題，把一個個高中生也變成了養蜂人，而且大多是女生，她們變成了與“蜇人”的蜜蜂友好相伴的探索者。她們釀蜜，也釀造甜蜜的生活。

有布吉中學廖昱泓老師這樣的STS（科學、技術、社會）踐行者，她一改高中生物太少實驗和沉悶的刷題取向，立足國家課程標準對現有必修和選修教材內容進行重構，將不同模塊相關的知識點相互聯系起來，重新組合為新的與生活實際相聯系的實驗探究性課程，真正做到解決真實生活問題，學以致用。

在STEM日益變硬的時代，心靈缺少了柔軟，人之于自然，缺乏溫度。觀鳥、養蜂、識別花草蟲魚、觀察與記錄自然事物及其變化——一種自古就有的博物學研究范式得到延續。只不過，古代博物學方法相對原始粗糙，而現代博物學則基于當下先進科學研究思想、方法和工具儀器，既保證了科學性，也促進了人與大地、與蟲魚花鳥、與自然萬物的連接。它是治療自然缺失癥的良方，人人皆可參與，科學與人文有機交融，學習知識的同時，心靈也得以滋養。在A-STEM教育里，我們稱之為“同理心”，不僅僅是人與社會同理，還要懂得花與草、蜂與鳥同理，自然萬物同理，愛己愛自然，重拾“民胞物與，天人合一”的傳統文化精神，使得珍愛生命、敬畏自然、保護環境更能入腦入心。

面向計算的未來，生發全新的課程

未來是人工智能驅動的，當下的生活其實已經踏入。現代信息技術的發展不斷地沖擊著教育領域，人工智能技術用于教育，有的方面比教師做得更出色。不過，當我們談論技術顛覆教育時，不得不承認在教育的大本營——學校，傳統的教學和組織方式并沒有發生實質性的改變。教育似乎成了“抵制”技術影響最頑固的一個領域。

不過，在這種固守和變革中，我們欣喜發現，學生已經走在前面。

在華中師范大學附屬龍崗中學里，一群愛飛行的高中生正在研究沖壓火箭發動機。聽上去似乎完全不可能，但學生們真如科學家、工程師一樣，借助機械設計和流體仿真等專業軟件進行設計和模擬，并自學了很多高中領域沒涉及的科學知識。雖然他們無法進行真實的模擬實驗，但真實收獲卻超越學習本身——領頭人聶成天樂同學已滿懷為國研究火箭發動機的夢想！他介紹，學校多個社團也因研究飛行興趣而聯合起來，偌大創客實驗室被他們稱為“華附重工”。

隨著信息技術的發展，當下科學與工程研究范式已發生重要改變，以模擬仿真為代表的計算科學，以大數據為基礎的數據密集型科學開始大行其道。新范式的科學研究更需要計算思維，這群學生之所以可以開始一定的火箭發動機研究，也是因為新科學范式所賜。

因此，計算科學家們呼吁，計算思維要貫穿所有的學科中去培養。但在我國，即便是當下信息技術課程，計算思維也基本停留在傳統的編程階段，甚至把編程等同于計算思維，計算思維的課程亟待建立。

除了課程設計和教學實施外，新技術和新思維對教師隊伍也是一個挑戰。如果說00后的學生們是數字時代的原住民，那學校的60后、70后和80后教師則可稱為數字時代的難民和移民。00后學生們對技術天然無師自通，潛能無可限量，而不少教師們則在新技術面前畏手畏腳，或避而遠之。在這樣的教育教學困境中，一方面是學校如何為學生提供更多的資源條件以支持學生的探究，另一方面，則是教師如何轉變自己。

60后的平安里學校王繼華老師，就做了很好的表率。她帶領團隊快速學習和掌握新的信息技術，同時指導學生共同探索。她的編程教學不同于單純的編程技巧訓練，而是從反映真實世界入手，基于小學幾何初步知識，教小學生學會用幾何眼光分析世界，用一定的編程算法在圖形上去實現初步模擬。經過訓練與學習，學生們從小就開始具備用計算的眼光看世界，鍛煉出像計算機一樣表述和解決問題的能力。這種學習源于生活又高于生活，也讓學生在學習中發現新的可能，創造新的未來。

未來會怎樣？人們都說當今社會面臨著重重挑戰——氣候變化、全球經濟波動、人口老齡化、現代科技相關風險等。但不可否認的是，智能時代若干年后很多職業真的將不復存在。有數據統計，全球大概有3.75億人口將面臨重新就業，也就是說，現在的孩子到那時候面對的是現在還不存在的崗位。這讓未來充滿了不確定性。而當我們談論這些的時候，不免更對教育充滿焦慮感，教育何為？成為普遍思考和討論的話題。

作為教育工作者，我們要正視的事實就是：未來是從今天開始的，未來是現在的孩子長大后創造的。我們現在給孩子們提供著什么樣的教育，一定程度上我們就擁有什么樣的未來。為應對瞬息萬變的未來社會，為了創造和平美好的未來社會，我們希望孩子有強大的直覺、積極的感情，希望他們葆有好奇心和想象力，富有責任感和創造力。那么當下，我們教育工作者，我們的A-STEM教育，要有哪些作為？要發揮些什么樣的作用？龍崗區的老師們繼續著未盡的探索……