謝溧

[摘? ? ? ? ? ?要]? 通過STEM教育來提升中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是符合教育規(guī)律和時(shí)代要求的方式，但目前在基礎(chǔ)教育階段，STEM課程在實(shí)施過程中普遍存在諸多現(xiàn)實(shí)問題。結(jié)合實(shí)踐效果和分析反思，針對性地提出建議以供參考。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 科學(xué)素養(yǎng);STEM課程;提升

[中圖分類號]? G632.3? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）16-0044-02

一、STEM課程實(shí)施對提升中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的意義

重視科學(xué)教育以提高青少年的科學(xué)素養(yǎng)是各國共識(shí)，而STEM課程的目標(biāo)就是培養(yǎng)具備STEM素養(yǎng)（由科學(xué)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)等構(gòu)成）的人才[1]?？茖W(xué)家和教育學(xué)家指出，科學(xué)教育的目標(biāo)不應(yīng)該是培養(yǎng)科學(xué)機(jī)器，而應(yīng)該是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的人（鐘啟泉語）。

各國對于科學(xué)素養(yǎng)的定義雖然不同，但歸納起來卻有著很多相似的核心內(nèi)容：（1）對科學(xué)技術(shù)的理解;（2）對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)關(guān)系的理解;（3）科學(xué)的精神和態(tài)度;（4）運(yùn)用科學(xué)技術(shù)解決日常生活和社會(huì)問題的能力[2]。

美國早在2007年頒布的《創(chuàng)新美國：擬定科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程議程》共同綱領(lǐng)中就指出，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，只有具備STEM素養(yǎng)的人才能在激烈競爭中獲得勝利。而在STEM素養(yǎng)構(gòu)成中，一個(gè)重要的方面就是科學(xué)素養(yǎng)。在我國基礎(chǔ)教育界，每一學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的制定，都把提升學(xué)生的核心素養(yǎng)作為主要的依據(jù)和目標(biāo)，尤其是對自然科學(xué)的學(xué)科而言，更加注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)技術(shù)解決日常生活和社會(huì)問題的能力。然而，這些分科課程的教育實(shí)施往往是相對獨(dú)立或割裂的，遠(yuǎn)不及STEM課程的教育效果。因?yàn)楹笳呤强茖W(xué)、工程、數(shù)學(xué)、技術(shù)甚至包括藝術(shù)等多學(xué)科的有機(jī)統(tǒng)一，將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)所要求的課程和技術(shù)都囊括在內(nèi)，對提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力有著無可替代的作用。

二、當(dāng)前中學(xué)階段STEM課程實(shí)施中存在的問題

早在20世紀(jì)90年代，STEM理念在美國被提出后，在全球得到迅速發(fā)展和完善。近十年來，我國STEM教育也在摸索推廣，無論是高校、教科研機(jī)構(gòu)還是中小學(xué)培訓(xùn)市場，都有一批致力于STEM研究和發(fā)展的團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，教育主管部門從上至下對STEM教育的重視程度和投入力度都很大，基層學(xué)校圍繞科創(chuàng)教育的硬件設(shè)施也在迅速升級，許多貼上STEM、創(chuàng)客、人工智能等標(biāo)簽的教學(xué)活動(dòng)也紅紅火火、空間廣闊。在值得肯定的表象之下，筆者及所在的課題研究團(tuán)隊(duì)就所處的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，以中學(xué)階段的STEM課程實(shí)施過程進(jìn)行跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)教育者將提升科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)落實(shí)到各個(gè)學(xué)校時(shí)，目前還沒有形成穩(wěn)定的教學(xué)常態(tài)和成熟的推廣模式，顯現(xiàn)出諸多共性的問題和亟待克服的困境。

（一）STEM課程設(shè)置的欠缺導(dǎo)致科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)成了“空中花園”

目前我國的STEM教育尚沒有形成完整系統(tǒng)的方案，缺少打通各個(gè)學(xué)段的整體課程設(shè)計(jì)，各學(xué)段內(nèi)容和目標(biāo)未能有效銜接，是學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得不到顯著提升的原因之一。

以筆者調(diào)研的初中學(xué)校而言，盡管各校都在籌備STEM中心、科創(chuàng)教室等的建設(shè)，硬件設(shè)施的配置說明了國家的教育導(dǎo)向和學(xué)校發(fā)展需求，但在此過程中學(xué)校并沒有能及時(shí)配套開發(fā)出獨(dú)立系統(tǒng)的STEM課程，而硬件設(shè)備何時(shí)真正投入使用，也是遙遙無期。問題根源其實(shí)就是，現(xiàn)階段的教育體制對分科課程尤其是與中考相關(guān)課程的重視，和學(xué)校如何應(yīng)對素質(zhì)教育發(fā)展的要求之間的矛盾，但改變這樣的現(xiàn)狀走入STEM時(shí)代則需要交給時(shí)間。

然而，這樣的等待會(huì)導(dǎo)致大量精心配置的專用教室、設(shè)備、器材等在一定程度上被閑置，淪為不定期參觀展示的擺設(shè)。與它們真正的服務(wù)對象——學(xué)生的需求與期待漸行漸遠(yuǎn)，在更新迭代迅速的當(dāng)下，很容易面臨被折舊淘汰的結(jié)局。

就學(xué)生而言，他們也面臨著熱鬧活動(dòng)下的困惑：以一個(gè)初中學(xué)生為例，他不清楚在學(xué)校參與的STEM課程活動(dòng)與小學(xué)階段的科學(xué)課、科技周活動(dòng)有什么關(guān)系，未來，他進(jìn)入高中階段，無論是在普高學(xué)習(xí)的理化生、通用技術(shù)、信息技術(shù)，還是在職業(yè)院校學(xué)習(xí)本專業(yè)課程，之前的STEM教育活動(dòng)成果能形成何種對其有助力的遷移，都沒有有序有效的銜接。

普遍的結(jié)果是，各學(xué)科間知識(shí)如何轉(zhuǎn)化成綜合素養(yǎng)未見有合適的平臺(tái)和途徑，學(xué)校原有學(xué)科更多的還是局限于對各自知識(shí)點(diǎn)的強(qiáng)化訓(xùn)練和應(yīng)試檢測，與校方倡導(dǎo)的STEM融合教育還是兩條平行線般的存在，學(xué)生也僅僅在這兩者之間進(jìn)行著切換，最終常常把參與所謂的STEM類課程當(dāng)作沉重課業(yè)負(fù)擔(dān)之下難得的放松機(jī)會(huì)。這種縱向上不連貫和橫向上割裂的培養(yǎng)方式不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的系統(tǒng)性培養(yǎng)。

（二）STEM師資培養(yǎng)的欠缺使課程難以形成系統(tǒng)性地開發(fā)

當(dāng)STEM教育理念普及以來，教育界和上級主管部門的重視和投入程度都在加大，在科研領(lǐng)域和教育培訓(xùn)市場，也形成有一批STEM研發(fā)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和人員。但具體到基層學(xué)校，則缺乏具有獨(dú)立開發(fā)STEM課程并實(shí)施教學(xué)的教師團(tuán)隊(duì)，缺乏專業(yè)出身或者是對STEM教育有深刻研究并有這類課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。同時(shí)他們在原有本職工作之余，也難有接受全面系統(tǒng)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)。偶有一節(jié)研討展示課，也是由幾個(gè)不同學(xué)科的相關(guān)教師臨時(shí)接到任務(wù)加工出來，并未形成以STEM為主題的常態(tài)課，更無系統(tǒng)成熟的課程體系而言。

針對目前各中學(xué)調(diào)研對象的現(xiàn)狀分析，常見的STEM課程實(shí)施類型無非是：（1）在添置配套硬件設(shè)備時(shí)，中標(biāo)公司為銷售其設(shè)備器材所開發(fā)的配套軟件課程，有企業(yè)講師來校授課或是短訓(xùn)校內(nèi)教師后直接上馬，此后課堂往往就是產(chǎn)品的使用說明和普及宣講;（2）借鑒或者簡單照搬境外的STEM教育課程資源和課程體系，以若干項(xiàng)目化的案例進(jìn)行教學(xué)實(shí)施，能照本宣科已屬不易，若想進(jìn)行校本化改造或二次開發(fā)，更是需教師費(fèi)心費(fèi)力;（3）安排本校非中考學(xué)科教師（常見為信息學(xué)科教師），參加一定的創(chuàng)客課程培訓(xùn)，然后在校依托Arduino、Scratch等創(chuàng)意電子編程軟件組織教學(xué)，幾乎成為信息課向機(jī)器人編程初級課程的一種延伸。作為校方主導(dǎo)者，當(dāng)看到這樣的校本課程在課表和教室中都已呈現(xiàn)于眼前，往往就不會(huì)再有精力去思考它的合理性、科學(xué)性、系統(tǒng)性和對學(xué)生到底產(chǎn)生了多大的助推效果。畢竟，應(yīng)試學(xué)科的壓力決定著學(xué)校的生存和發(fā)展。

此時(shí)，作為課程實(shí)施的主體——教師，他們理應(yīng)是STEM教育這一嶄新領(lǐng)域的探索者和實(shí)踐者，其參與的主觀態(tài)度也決定了這一教學(xué)工作的效果。具體到各中學(xué)的工作環(huán)境中，問題也會(huì)逐步浮現(xiàn)：這些教師的工作量和工作價(jià)值如何認(rèn)定？僅僅是彌補(bǔ)一下非考試科目教師的課時(shí)嗎？其實(shí)，要想全面深刻地領(lǐng)會(huì)STEM教育的內(nèi)涵并有效地進(jìn)行校本化，設(shè)計(jì)開發(fā)出相應(yīng)課程，所必須投入的時(shí)間和精力是巨大且難以估量的。

在應(yīng)試評價(jià)導(dǎo)向依然居于主體的基礎(chǔ)教育界，STEM課程教師的成果質(zhì)量如何評測、在全校范圍內(nèi)如何橫向比較且有效激勵(lì)，都是一個(gè)新的課題。其目的都是能讓一名STEM教育的教師樂在其中、愛在其中，在這過程中成就職業(yè)幸福。

（三）教學(xué)活動(dòng)開展、課堂生成與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的脫節(jié)

如前文所分析，若一所學(xué)校在STEM課程設(shè)置時(shí)，未能制訂系統(tǒng)合理的教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃并保證充裕學(xué)時(shí)，未能有明確清晰的課程目標(biāo)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，那在具體實(shí)施過程中，課堂呈現(xiàn)的教學(xué)效果也會(huì)和提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)相脫節(jié)。

STEM教育理念下的課程教學(xué)，必然重視操作過程，看中課堂上呈現(xiàn)的活動(dòng)多樣性。但在現(xiàn)階段的實(shí)施中，往往是教師為了保證在規(guī)定課堂時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，選擇直接、迅速地將操作步驟告訴學(xué)生，然后展示學(xué)生在其他學(xué)科課堂上難以看到的科學(xué)技術(shù)手段，激發(fā)其視覺新鮮感和好奇心，占據(jù)學(xué)生更多的體驗(yàn)經(jīng)歷，而現(xiàn)場有限的課堂時(shí)間內(nèi)學(xué)生是難以獨(dú)立完成項(xiàng)目探究的?？此泼烙^的作品和暫時(shí)的熱鬧，雖滿足了常規(guī)公開課或展示課的評判標(biāo)準(zhǔn)，但并沒有成為一種STEM理念下教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的常態(tài)。

這些都和STEM教育所要求的主動(dòng)、探索、體驗(yàn)、創(chuàng)作為特征的新型學(xué)習(xí)方式相差甚遠(yuǎn)，跨學(xué)科整合也是蜻蜓點(diǎn)水，以此去追求科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成，也就欠缺一個(gè)可測可感的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。伴隨著下課鈴聲，當(dāng)熱鬧歸于平靜之后，學(xué)生能帶著何種內(nèi)化的收獲走出課堂，成為他們未來人生道路上解決生活問題的科學(xué)素養(yǎng)，讓現(xiàn)在作為教育者的我們也心中沒底。

三、對未來的幾點(diǎn)優(yōu)化建議

綜上不難看出，重視STEM教育就是重視科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)雖已成為共識(shí)，但在STEM課程實(shí)施中現(xiàn)存的共性問題急需解決。對此淺談幾點(diǎn)優(yōu)化建議，以期得到關(guān)注并與有志者共同探討、完善。

（一）發(fā)動(dòng)社會(huì)、學(xué)校甚至國家的力量共同重視STEM課程體系的開發(fā)和實(shí)施

值得借鑒的是，美國的STEM教育不僅僅是依靠政府的力度推動(dòng)學(xué)校進(jìn)行，而是動(dòng)員了全社會(huì)特別是企業(yè)界的力量。奧巴馬指出，國家的成功應(yīng)該意識(shí)到是未來一代年輕人的創(chuàng)新精神。而STEM教育能達(dá)到這樣的效果，顯而易見，創(chuàng)新精神就是科學(xué)素養(yǎng)當(dāng)中的一種重要科學(xué)精神。

在我國也是，唯有得到合力，才有可能讓STEM教育的實(shí)施得到保障和常態(tài)化的推廣，也有賴于此合力，課程問題、師資問題、評價(jià)問題等才能得到解決。因?yàn)?，要形成各學(xué)段的“縱向銜接”，僅靠中小學(xué)和科研機(jī)構(gòu)是無法實(shí)現(xiàn)的，需要主管部門基于STEM教育視角的頂層設(shè)計(jì);同樣道理，在中學(xué)階段，實(shí)現(xiàn)“普職融通”、學(xué)科間“橫向貫通”，也需要全社會(huì)的理解、接受并形成良好導(dǎo)向。

（二）教師需要自我提高，不斷鉆研STEM教育的教學(xué)方法

在硬件能保證的前提下，人才就是急需的軟資源，就如不同學(xué)科的教師專業(yè)能力要求不同一樣，STEM教育領(lǐng)域同樣需要刻苦鉆研、具備學(xué)習(xí)熱情的教師人才。如果一個(gè)教師本身專業(yè)素養(yǎng)就不夠優(yōu)秀，沒有領(lǐng)悟STEM教育理念，不具備獨(dú)立實(shí)施或開發(fā)課程的能力，仍然將應(yīng)試教育的教學(xué)模式照搬到STEM課堂，那教學(xué)效果可想而知，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升在短期內(nèi)也必然不盡如人意。

（三）建立科學(xué)的STEM教育評價(jià)體系，才能保障科學(xué)素養(yǎng)的效果體現(xiàn)

教育評價(jià)往往會(huì)影響和決定教育者的教育價(jià)值取向和教學(xué)方法選擇，課程設(shè)置的初衷也會(huì)在教育評價(jià)的結(jié)果中落實(shí)。因此，若想讓培養(yǎng)STEM素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，對教師和學(xué)生的評價(jià)方式都需要重新去審視和修正。比如對于學(xué)生是否優(yōu)秀，不能限于某一次測驗(yàn)成績或是作品完工與否，而應(yīng)該注重考查其探究過程中的努力、成長與收獲，觀察其真正能運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和技能解決生活問題的能力，以及在STEM課程學(xué)習(xí)中內(nèi)化于心、伴隨未來前行的那一種科學(xué)素養(yǎng)。

當(dāng)然，筆者也深知，這一切改變?nèi)沃囟肋h(yuǎn)，依賴于所有學(xué)生、教師、學(xué)校乃至全社會(huì)的共識(shí)和重視，若堅(jiān)持，相信定會(huì)有成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究，2015（4）：13-21.

[2]王素.科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)教育目標(biāo)比較：以英、美、加、泰、中等五國為中心[J].外國教育研究，1999（2）：5-9.

編輯 陳鮮艷