STEM課程：現(xiàn)象、關(guān)系與策略

【摘 要】在當(dāng)前的STEM課程中存在三種需要警惕的現(xiàn)象：一是在泛化中迷失自我，二是在窄化中淪為奢侈品，三是在單向?qū)嵤┲心限@北轍。開發(fā)與實施STEM課程，必須弄清STEM課程與S、T、E、M的關(guān)系，必須搞清STEM課程與現(xiàn)行學(xué)校課程的關(guān)系。在推進(jìn)STEM課程中國化的過程中，可執(zhí)行四種策略：一是將學(xué)科課程STEM化，二是用好綜合實踐活動課程，三是建設(shè)STEM“課程超市”，四是開展跨學(xué)科教研。

【關(guān)鍵詞】STEM課程;現(xiàn)象;關(guān)系;策略

【中圖分類號】G521【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1005-6009（2020）01-0019-05

【作者簡介】陳有志，江蘇省南通市教育科學(xué)研究院（江蘇南通，226000）綜合實踐活動教研員、科學(xué)教研員，高級教師，全國STEM種子教師。

當(dāng)下，我國的STEM課程正呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，無論是一線教師的教育實踐，還是在理論研究和教育政策層面，都進(jìn)展明顯，權(quán)重漸增。不少學(xué)校紛紛投入資金和人力，開發(fā)實施各種STEM課程，以STEM為主要業(yè)務(wù)的教育機構(gòu)也如雨后春筍般涌現(xiàn)。雖然STEM課程的發(fā)展勢頭很猛，但這樣的事實同樣不能忽視：中國的STEM教育目前仍未能常態(tài)化開展，未能成為教育的主流。同時，在STEM課程的發(fā)展過程中，魚龍混雜，泥沙俱下，一些粗放狂亂、淺薄譫妄的現(xiàn)象也令人憂慮。所有這些，都亟待我們在熱潮之中保持澄明，于動態(tài)之中厘清關(guān)系，從實證之中尋找對策。

一、當(dāng)前STEM課程中須警惕的三種現(xiàn)象

課程的基本要素是目標(biāo)、內(nèi)容、實施、評價，是教師教、學(xué)生學(xué)、課時、工具、環(huán)境，其核心是為何學(xué)、學(xué)什么、學(xué)多少、學(xué)多深。“為何學(xué)”確定課程的目標(biāo)與價值，“學(xué)什么”明晰課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)與活動項目;“學(xué)多少”厘清課程的學(xué)習(xí)容量與認(rèn)知序列，“學(xué)多深”關(guān)乎課程的學(xué)習(xí)難度與評價監(jiān)測。這些問題如不澄清，必將言者不信、聽者茫然。但現(xiàn)行的許多STEM課程基本未對上述課程核心要求給出回應(yīng)，卻以“STEM課程”之名推廣實施，這就生出了許多亂象。

1.在泛化中迷失自我。

近年來，STEM教育在全國各地受到了多方關(guān)注，各級政府先后出臺諸多文件，教科商技各界紛紛成立聯(lián)盟，STEM教育公司更是層出不窮。很多學(xué)校接到上級文件，參加各級會議，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，能夠意識到實施STEM課程的重要性，但大多缺乏STEM領(lǐng)域?qū)＜液蜋?quán)威機構(gòu)的指導(dǎo)，更缺少開發(fā)、實施STEM課程的人才與技術(shù)儲備。于是，許多學(xué)校開始了冠以“STEM”之名的課程動作，凡組織趣味編程、帶學(xué)生做樂高搭建、開展機器人教學(xué)活動、觀摩和嘗試3D打印，甚至連怎么吃飯等都自稱為STEM課程。一時之間，STEM課程成了一頂時髦的帽子，誰都樂意誰也都可以拿來戴一戴，而其本身也從泛化走向了偽化。泛化的STEM課程，如野馬脫韁，讓教育決策者與執(zhí)行者迷失了自我，無所適從。

2.在窄化中淪為奢侈品。

當(dāng)下的STEM課程正日益成為大量學(xué)校硬件投入的賽場、少數(shù)學(xué)校炫耀資源的展臺。學(xué)校沒有錢、沒有人就無法開設(shè)STEM課程，但不少學(xué)校花了大錢，出了大力，建設(shè)了造價不菲的STEM教室和創(chuàng)客空間，卻使用率過低;而很多有愿望、資源少的學(xué)校卻只能作為看客，無奈退場。究其原因，是STEM課程的窄化，用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置門檻，用資源區(qū)分對象。STEM課程一旦窄化，必然落入精英主義的陷阱，薄弱學(xué)校的學(xué)生根本無法經(jīng)常獲得科學(xué)、數(shù)學(xué)等核心科目有經(jīng)驗教師的指導(dǎo)，許多學(xué)生甚至沒有機會接觸可以使他們發(fā)展高階思維，獲得更多更好學(xué)習(xí)機會的STEM課程。于是，STEM課程的路越走越窄，成為中小學(xué)教育的奢侈品。

3.在單向?qū)嵤┲心限@北轍。

STEM課程之所以受到國內(nèi)外教育界的熱捧，關(guān)鍵在于其追求基于問題的探究性學(xué)習(xí)，強調(diào)實踐探究與工程設(shè)計。然而，廣大的一線教師、大量的普通學(xué)校對STEM課程往往缺少最基本的認(rèn)知，既不夠了解STEM課程內(nèi)在的核心價值，也缺少獨立、長期開發(fā)實施STEM課程的必要條件，他們還沒有做好足夠的理論準(zhǔn)備和資源準(zhǔn)備，就莫名其妙地被裹挾了進(jìn)來，又稀里糊涂地被剔除出去或邊緣化。我們可以清晰地看到，STEM課程的開發(fā)與實施是單向的、被動的。相當(dāng)多的教育部門、學(xué)校和教師都有一定的熱情，但其理念與行動卻南轅北轍，教育部門“以我為尊”，選擇性行權(quán);學(xué)校“以我為主”，盲目性建設(shè);專家“以我為準(zhǔn)”，習(xí)慣性思維;都沒有心往一處想。這使得有關(guān)部門與專家學(xué)者在推動過程中感覺阻力很大，學(xué)校與教師則感覺實施起來難度很大。

以上三種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要有二：

第一，STEM課程復(fù)雜性過高。STEM教育與傳統(tǒng)學(xué)科教育不同，對于教師而言，挑戰(zhàn)與困難遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機遇。一些教師在實施STEM課程時，會局限于自身的學(xué)科經(jīng)驗，如信息技術(shù)、科學(xué)，而非跨學(xué)科聯(lián)系與生成;還有一些教師不能熟練操作計算機，面對設(shè)計制作任務(wù)畏縮不前，對學(xué)生而言，尤其如此。當(dāng)下，部分STEM課程的選題過于超前，大大超出了學(xué)生的認(rèn)知水平與操作能力，學(xué)生學(xué)習(xí)和參加STEM項目需要彌補的知識技能過多，不知從何補起，更不知如何補。很多STEM課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)偏重綜合，連一些小環(huán)節(jié)、小問題都涉及多個學(xué)科，而絕大多數(shù)教師僅有單一學(xué)科背景，教師準(zhǔn)備不足，常常不知從何入手，難以有效開展STEM課程的跨學(xué)科活動，學(xué)生缺少必要的引領(lǐng)，就更為艱難。當(dāng)然，我們也逐步認(rèn)識到STEM課程的復(fù)雜程度，無法將其適用于所有學(xué)生，于是將主要的資源投注到少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生身上，而非面向全體學(xué)生。

第二，對STEM課程的期望值過高。《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》指出，“小學(xué)階段以綜合課程為主，初中階段綜合與分科并行”。一些專家據(jù)此認(rèn)為，打破學(xué)科壁壘、開展跨學(xué)科學(xué)習(xí)的STEM課程正當(dāng)其時，于是將STEM課程從美國和其他國家引入中國，大力推廣。但是，我國大部分中小學(xué)校的主要精力與資源都用在了實施國家課程上，他們只能看著STEM課程的“好”，卻騰不出精力與資源來開展這樣的課程，更難以如上級所期待的那樣，讓一線教師加入STEM課程開發(fā)與實施的行列中去。

二、開發(fā)與實施STEM課程必須厘清的兩個關(guān)系

如果將“知道”作為學(xué)生學(xué)習(xí)的第一個階段，那么“想到”和“做到”就是學(xué)生學(xué)習(xí)的第二、第三個階段。在“知道”階段，學(xué)生掌握的知識是整個學(xué)習(xí)過程中的種子，一切從此萌芽;在“想到”階段，學(xué)生掌握的是方法策略，知識或許可以通過高效的模式灌輸給學(xué)生，但策略卻難以通過簡單的“教”來傳授，它需要教師引導(dǎo)，需要激活學(xué)生的已有知識，需要針對現(xiàn)象及問題作出專門的應(yīng)對，形成解決問題的備選方案;在“做到”階段，需要讓學(xué)生親歷實踐過程，即在游泳中學(xué)會游泳。

STEM課程強調(diào)在真實的問題情境中融合多學(xué)科知識，打通從“知道”到“想到”“做到”的一系列障礙，進(jìn)而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)與實踐緊密結(jié)合。也正因此，開發(fā)與實施STEM課程，有兩個關(guān)系必須厘清。

1.STEM課程與S、T、E、M的關(guān)系。

許多關(guān)于STEM課程的書中都羅列了科學(xué)小實驗、小制作、計算機編程、物聯(lián)網(wǎng)、機器人等項目，認(rèn)為這些就是STEM課程。許多學(xué)校依照這樣的指引，開展了相關(guān)的課程活動。

但一堂數(shù)學(xué)課能稱為STEM課嗎？科學(xué)課呢？圖形化編程的計算機課算不算？在筆者看來，這些都屬于學(xué)科課程，而非STEM課程。

STEM是一種綜合性課程。關(guān)于STEM課程與分科課程的關(guān)系，一般有兩種認(rèn)識：一種是充分整合數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等分科課程的內(nèi)容，組成一門新的STEM課程;另一種是把STEM課程作為后設(shè)課程，即在分科課程之后設(shè)置的課程，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)分科課程之后再學(xué)習(xí)STEM課程。這兩種觀點，前者以STEM課程取代與科學(xué)、技術(shù)等相關(guān)的分科課程;后者則是在分科課程的基礎(chǔ)上，綜合運用各學(xué)科知識，研究和解決工程問題。筆者傾向于把STEM課程作為分科課程的后設(shè)課程，對分科課程知識進(jìn)行綜合運用，開展科技創(chuàng)新，解決實踐中的問題。

S、M、T三類課程是存在彼此重合疊加部分的，但重疊部分不能稱為STEM課程，只有在工程項目，即E的統(tǒng)領(lǐng)下融合在一起，才是STEM課程。中學(xué)、小學(xué)、幼兒園雖然都實施STEM課程，但課程的內(nèi)容和要求是不一樣的，其下限由學(xué)生掌握的學(xué)科知識決定。筆者向來不主張用STEM課程取代分科課程，原因在于分科課程依靠學(xué)科知識本身的邏輯來組織，能讓學(xué)生集中、快速、有效地獲取系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，這比通過分解STEM課程來獲取某一學(xué)科的基礎(chǔ)知識，效率要高得多。將STEM作為分科課程的后設(shè)課程不僅是學(xué)習(xí)、課程的問題，還是心理、環(huán)境、系統(tǒng)與整體的問題，因為沒有任何一個現(xiàn)實問題是僅僅運用一門學(xué)科知識就能解決的，在主要運用一門學(xué)科知識解決問題的背后，必然存在著多門學(xué)科的知識背景，并協(xié)同作用于此問題的解決過程。

2.STEM課程與現(xiàn)行學(xué)校課程的關(guān)系。

在我國現(xiàn)行的課程體系之下，學(xué)生每天從進(jìn)入校門到走出校門的時間是固定的，需要在學(xué)校完成的課程也是統(tǒng)一規(guī)定的。在此情況下，STEM課程的時間和空間在哪里？

STEM課程與現(xiàn)行學(xué)校課程，絕非并列關(guān)系。只有在現(xiàn)行的課程里找到工程項目統(tǒng)領(lǐng)下的融合點，STEM課程才能落地生根、發(fā)芽壯大;否則，STEM課程就只能作為少數(shù)人的選修科目，無法面向全體學(xué)生，最終只能淪為精英課程。

三、推進(jìn)STEM課程中國化的策略

STEM課程直指學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，這樣的課程應(yīng)該面向全體學(xué)生。要實施義務(wù)教育階段的STEM課程，就必須將STEM課程中國化，以適用于中國師生。在推進(jìn)STEM課程中國化的過程中，有四種基本策略值得采用。

1.將學(xué)科課程STEM化。

在當(dāng)前的課程體系中，進(jìn)行STEM教學(xué)有兩種選擇：一是作為一門獨立的課程存在于中小學(xué)課程體系中，稱為STEM課程。不過，就目前的實際情況看，STEM課程要想從學(xué)生固定的在校時間總量里再擠出時間，困難重重。二是在現(xiàn)行的各學(xué)科課程中滲透STEM理念，即課程教學(xué)的“STEM化”。在現(xiàn)有的條件下，實施課程教學(xué)的“STEM化”應(yīng)該更加可行。

美國《STEM2026：STEM教育創(chuàng)新愿景》報告指出：要打破STEM學(xué)科間以及與其他非STEM學(xué)科之間的分界線，將跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式整合到P-12（學(xué)前教育階段到高中階段）課程中。2017年，教育部頒布了一批學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，其中，高中化學(xué)、高中通用技術(shù)、高中信息技術(shù)、高中生物、小學(xué)科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)中都提到了STEM。如：《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》就指出：“倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)，即STEM，是一種以項目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，科學(xué)教師可以嘗試運用于自己的教學(xué)實踐中。”

將STEM理念滲透到學(xué)科課程之中，勢在必行。但這并非STEM教育中國化的最優(yōu)方案，因為其尺度不易把握，如果用力過猛，必將加劇STEM課程的泛化;如果束手束腳，又會導(dǎo)致STEM課程的弱化。

2.用好綜合實踐活動課程。

綜合實踐活動課程是一門跨學(xué)科的綜合性、實踐性、活動化課程，是國家規(guī)定的必修課程，從小學(xué)到高中全面實施。設(shè)置綜合實踐活動課程是為了改變基礎(chǔ)教育課程結(jié)構(gòu)過于偏向?qū)W科課程的傾向，是為了增加學(xué)生體驗、操作、探究的機會，讓學(xué)生能夠綜合運用各學(xué)科知識分析和解決現(xiàn)實問題，進(jìn)而養(yǎng)成創(chuàng)新精神、實踐能力和社會責(zé)任感。

綜合實踐活動課程主要包括考察探究、社會服務(wù)、設(shè)計制作、職業(yè)體驗四種活動類型，四種活動的英文單詞Service（社會服務(wù)）、Thorough（考察探究）、Experience（職業(yè)體驗）、Make（設(shè)計制作）的首字母組合在一起，也是STEM。

美式STEM課程與中式STEM課程（綜合實踐活動）具有相似的人文價值，且都注重學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，都具有開放性，都關(guān)注學(xué)生發(fā)展的表現(xiàn)性評價，都充分體現(xiàn)了基于人本需求和兒童立場的終身教育理念。