伴隨著我國近年來教育改革中跨學(xué)科整合課程的巨大需求，STEM教育理念迅速進(jìn)入公眾視野，并引起了國內(nèi)教育界的巨大重視。當(dāng)前，STEM教育的研究者眾多，但談理論的人多，實踐的人少；理念宣傳很多，能拿出手的案例課程卻很少；高價教具掛帥的機(jī)構(gòu)多，體現(xiàn)系統(tǒng)科學(xué)教育的少。到底該如何實踐真正的STEM教育，則需要我們由淺及深，從了解到深入，不斷去探索的。
一、你一直了解的或許是假的STEM教育
我國《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》明確指出，“改變課程結(jié)構(gòu)過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科本位、科目過多和缺乏整合的現(xiàn)狀”，“設(shè)置綜合課程，以適應(yīng)不同地區(qū)和學(xué)生發(fā)展的需求，體現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)的均衡性、綜合性和選擇性”，“加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗”。但同時伴隨跨學(xué)科整合課程的巨大需求，STEM教育理念進(jìn)入公眾視野，但是，廣泛重視的背后也存在一些問題。
1. 很多學(xué)校知道 STEM教育理念，也知道 S、T、E、M 的含義和學(xué)科特點，但是整合課程無處獲取
2. 很多教師只是根據(jù)自己對 STEM的片面理解來改造現(xiàn)有的科學(xué)課、勞技課，結(jié)果成了“四不像”
3. 很多學(xué)校認(rèn)為 STEM課程必須要有物態(tài)的學(xué)生成果產(chǎn)出，并且將結(jié)果作為唯一的評價標(biāo)準(zhǔn)
4. 一些學(xué)校從社會機(jī)構(gòu)購買了 STEM課程，但是實施后發(fā)現(xiàn)課程及教學(xué)質(zhì)量水平無法保障，并且本校教師的理念和教學(xué)水平均沒有改觀
5. 不少人片面地以為機(jī)器人、編程、機(jī)械加工就是 STEM課程的全部，很多做這方面課程的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)搖身一變，用 STEM教育為自己打廣告。
顯然，目前國內(nèi)的 STEM教育沒有形成合力，沒有適合本國的標(biāo)準(zhǔn)，沒有成體系的STEM課程。再如目前許多了解 STEM的教育工作者都能說出 STEM的基本含義，但對四門學(xué)科以哪個為主以及整合的方式方法等問題很少有人能說清楚，所以，我們需要對STEM的實施理念及具體整合方式進(jìn)行深度剖析。
二、五把鑰匙幫我們深入了解STEM
1. 科學(xué)或工程作為整合的核心
美國 2013 年頒布的《下一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》從三個維度對各年級的科學(xué)教育進(jìn)行了界定，即學(xué)科核心概念、科學(xué)與工程實踐和跨學(xué)科思維。其中，學(xué)科核心概念相當(dāng)于我們教材中的各個知識點，科學(xué)與工程實踐是關(guān)于如何將所學(xué)的知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活、研究現(xiàn)象或解決問題，跨學(xué)科思維則是讓學(xué)生體會學(xué)科之上的思維方式，如因果思維、結(jié)構(gòu)性思考、系統(tǒng)化思維、模式化解決、規(guī)模比例與數(shù)量思維等。
顯然，《下一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》期望教師將學(xué)科核心理念與科學(xué)研究的內(nèi)容或工程相結(jié)合，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的能力與素養(yǎng)。綜上所述，問題的答案呼之欲出，四門學(xué)科要以科學(xué)或工程作為整合的核心。
2. 通過具體現(xiàn)象探索事物發(fā)展規(guī)律
我們每一個人也許不止一次觀察到高處墜物這一現(xiàn)象，卻只有牛頓這位偉大的科學(xué)家深入研究了這一現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)了萬有引力。高處的物體墜落是一種自然現(xiàn)象，因此，科學(xué)家就是以研究現(xiàn)象為主要工作的人。他們研究現(xiàn)象，提出問題和假設(shè)，尋找變量，控制變量，進(jìn)行實驗，得出規(guī)律并驗證，這就是科學(xué)家的工作思路�？茖W(xué)就是靠這樣的研究流程來整合其他學(xué)科內(nèi)容的。
3. 工程如何整合其他學(xué)科？
工程師是一個很廣泛的職業(yè)類型，有 IT（互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）工程師、石油工程師、航天工程師等。到底是什么要素使得這些來自不同行業(yè)的人都被稱為工程師呢？答案顯而易見，這些人都是解決問題的人，他們解決問題的思路是基本相同的，即提出問題、界定問題、制定解決方案、落實方案、落實過程中發(fā)現(xiàn)的新問題、再次界定問題、制定新的解決方案，直到問題徹底解決。這是一個多次循環(huán)的過程，叫作工程設(shè)計循環(huán)。工程就是靠工程設(shè)計循環(huán)來整合其他學(xué)科內(nèi)容的。
4. 巧妙地利用技術(shù)來解決問題
技術(shù)在當(dāng)今社會中廣泛存在，我們并不陌生。在課堂上，我們可以將技術(shù)狹義地理解為通用技術(shù)和信息技術(shù)，廣義地理解為幫助教師和學(xué)生達(dá)成 STEM課程學(xué)習(xí)任務(wù)所使用的各種實體或非實體工具，它是教師提升學(xué)生信息素養(yǎng)的重要實現(xiàn)方式。
5. 對STEM的了解也有狹義與廣義之分
課程的主題并不是判斷的標(biāo)準(zhǔn)，教師對 STEM課程的理解也有狹義與廣義之分。對 STEM課程的狹義理解就是指那些體現(xiàn)科學(xué)研究流程或工程設(shè)計循環(huán)的整合課程，還包括由科學(xué)現(xiàn)象和工程問題衍生出的培養(yǎng)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力的課程。對 STEM課程的廣義理解就是那些在 STEM相關(guān)學(xué)科中設(shè)計了動手環(huán)節(jié)，并設(shè)計了足夠的如想象，挑戰(zhàn)，創(chuàng)新，創(chuàng)造的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的課程，都可以視為STEM課程。
STEM教育的目的是讓更多學(xué)生對科學(xué)和工程產(chǎn)生濃厚興趣，因此，從動機(jī)角度出發(fā)，讓學(xué)生有充分的興趣是在設(shè)計 STEM課程時必須要考慮的，而如何讓學(xué)生充滿興趣，則需要具體實施過程來逐步引導(dǎo)。
三、如何在實踐中解決問題？
STEM課程的效果取決于對知識儲備和跨學(xué)科整合、設(shè)計的能力，同時還需要不斷啟發(fā)學(xué)生，使之具備開放的思路、溝通合作能力以及較強(qiáng)的動手能力。所以，STEM教育知易行難，需要我們在實踐中解決問題。
1.STEM課程主題跨越多個學(xué)科，要加強(qiáng)快速地檢索、收集、整理、學(xué)習(xí)未知領(lǐng)域的信息
2.要深刻認(rèn)識到每個主題的導(dǎo)入都是學(xué)生構(gòu)建知識的基礎(chǔ)
3.要保證每份教案提問都是經(jīng)過深思熟慮的，結(jié)合認(rèn)知的深度等級工具來看待每一個問題，深入體會問題屬于哪一個等級，然后逐步學(xué)習(xí)自己設(shè)計高階問題，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展
4.每個主題至少有一個任務(wù)。而且每一個任務(wù)都要有一句簡潔的語言來描述任務(wù)內(nèi)容，教師要帶領(lǐng)學(xué)生逐字逐句地審讀
5.學(xué)生對實驗材料的好奇心往往是巨大的，在實驗課上，要充分利用實驗器材
6.在 STEM課程中，反思的環(huán)節(jié)至關(guān)重要
7.許多主題可以重復(fù)講授，多次挑戰(zhàn)會有更多的收獲
8.為便于 STEM 教師對課程進(jìn)行評價，本書每個主題都預(yù)制了評價量規(guī)。這種形成性的評價方式能夠幫助教師對 STEM 課程實施效果進(jìn)行評價，教師不能忽略評價量規(guī)。在熟悉評價量規(guī)的內(nèi)容后，教師可以對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，甚至可以和學(xué)生一起制定評價細(xì)節(jié)和要求
所以，STEM教育不僅是提倡學(xué)習(xí)這五個學(xué)科知識，而是注重學(xué)習(xí)與現(xiàn)實世界的聯(lián)系和一種新的教學(xué)方式。它能夠讓學(xué)生們自己動手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關(guān)的項目，在過程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科以及跨學(xué)科的知識。以轉(zhuǎn)變教育教學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和自身的專業(yè)發(fā)展。
STEM 教育是一個內(nèi)涵快速發(fā)展的概念，中國STEM教育協(xié)作聯(lián)盟希望推廣STEM教育，能夠讓教師對 STEM 教育有更深刻的理解，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和自身的專業(yè)發(fā)展，或許做STEM教育大牛就是這么簡單。
撰稿/illa
審核：小清
節(jié)選自：蒲公英書房新校長傳媒
《美國STEM課例設(shè)計》
來源：STEM世界
