張一恒

奧巴馬政府推出的STEM計劃，旨在激勵學(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，強化培養(yǎng)學(xué)生的科技理工素養(yǎng)。看似全新的教育傾斜，追根溯源，其實是一種一以貫之，早在1978年，美國就已經(jīng)有了需要運用跨學(xué)科知識解題、培養(yǎng)青少年創(chuàng)新能力的競賽——頭腦奧林匹克（以下簡稱OM）活動。該活動在1987年被引入國內(nèi)，至今在上海已開展了27屆。

● OM活動鮮明特點

頭腦奧林匹克活動是一項國際性的培養(yǎng)青少年創(chuàng)造力的活動。與其他青少年科技活動相比，OM活動有著鮮明的特點。簡單歸納為一個宗旨、兩種精神、三個結(jié)合。一個宗旨是：開發(fā)青少年的創(chuàng)造力；兩種精神是培養(yǎng)創(chuàng)新精神——鼓勵學(xué)生與眾不同，培養(yǎng)團隊精神——鼓勵參賽隊員共同努力；三個結(jié)合是，在解題的過程中，要求參賽隊員做到動腦與動手相結(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+閉卷考的團隊參賽制

頭腦奧林匹克競賽的內(nèi)容由長期題和即興題組成。世界頭腦奧林匹克協(xié)會的活動組織者每年會出6道長期題，題型分為6類：車輛、工程技術(shù)、古典、結(jié)構(gòu)、表演以及初級題。參賽隊由7名學(xué)生組成。在教練的指導(dǎo)下，可以用半年的時間，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，長期題的比賽是團隊形式的開卷考。

即興題題型有3類：語言類、動手類和語言動手混合類。即興題是裁判當場出題，限時完成。比賽時間一般為8分鐘內(nèi)。比賽在與外界沒有聯(lián)系、獨立的房間里進行。除參賽隊員和裁判外，其他人都不準進入。參加比賽的隊員是參賽隊中的5人?？梢哉f，即興題是限時限地的閉卷考。

● 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)會還與國內(nèi)實際情況相結(jié)合，舉行另外兩項頭腦奧林匹克賽事。其一是萬人大挑戰(zhàn)，采取個人報名參賽制。此項賽事與科技節(jié)活動相結(jié)合，賽題取材簡單、用時不多、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。正因簡單易參賽，所以參賽者數(shù)量規(guī)模宏大。另一項賽事為親子擂臺賽，采取的是家庭參賽制。擂臺賽的賽題同樣取材容易，制作不難，但創(chuàng)意無限。

● OM活動對中國STEM教育課堂實施的啟示

長期以來，中國的教育一直偏重對學(xué)生知識的灌輸，忽視實際操作能力的培養(yǎng)。從未來發(fā)展的趨勢來看，社會需要的是創(chuàng)新型人才和復(fù)合型人才。中國的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)新能力和動手能力的開發(fā)。而OM活動正是培養(yǎng)創(chuàng)造力的一項活動，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。

1.STEM教育素養(yǎng)與OM解題理念相結(jié)合

STEM素養(yǎng)主要強調(diào)的是讓學(xué)生用學(xué)習(xí)到的知識去探索問題，并運用多個學(xué)科交叉領(lǐng)域內(nèi)的知識去解決問題，從而提高學(xué)生的設(shè)計思考能力與創(chuàng)造性解決問題的能力。而OM賽題的特點就是沒有標準答案，它的解題理念同時是21世紀學(xué)習(xí)方法的概括：第一，探索知識。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，運用知識。讓學(xué)生使用已掌握的知識解決問題、完成任務(wù)。第三，創(chuàng)造知識。在探索、運用知識的過程中有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造。在這一層面，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生成為知識的創(chuàng)造者，圍繞需要解決的問題，去尋找、學(xué)習(xí)、運用有關(guān)的知識。

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)生運用21世紀學(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)新實驗室相結(jié)合

在STEM課堂上教師可能會拋出一個問題，學(xué)生要從收集信息入手，然后歸納、整理、分析、研究、判斷，面對錯綜復(fù)雜的各項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)造力和團隊協(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。OM創(chuàng)新實驗室主要具有三個特征：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)生動腦與動手的結(jié)合。增強學(xué)生自學(xué)能力和解決問題的能力的同時，為學(xué)生的潛能開發(fā)創(chuàng)造出一種寬松的環(huán)境。合作就是團隊精神的體現(xiàn)，讓學(xué)生以小組的形式參與課堂活動，相互交流，相互啟發(fā)，相互提高。培養(yǎng)團隊精神也是培養(yǎng)學(xué)生的大局意識、協(xié)作精神和服務(wù)精神，使他們懂得“1+1>2”的團隊原則。OM創(chuàng)新實驗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，STEM課堂上教師完全可以根據(jù)學(xué)生自身的興趣愛好、個性特長去指導(dǎo)他們進行學(xué)習(xí)和鉆研。在把他們對興趣愛好的專注力轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動力的同時，提供給學(xué)生多種學(xué)科的知識點，由學(xué)生自己將這些點連接起來，從而讓他們擁有一個由交叉學(xué)科素養(yǎng)覆蓋的知識面。

通過OM創(chuàng)新實驗室，學(xué)生可以學(xué)到不僅限于STEM素養(yǎng)的相關(guān)知識，還可通過互相交流溝通學(xué)會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)模式更像是對學(xué)校傳統(tǒng)基礎(chǔ)教育的補充，是一種創(chuàng)新教育理念的實踐載體。通過載體的鍛煉，讓學(xué)生掌握21世紀的學(xué)習(xí)方法，適應(yīng)21世紀的挑戰(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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