中國教育科學(xué)研究院院長田慧生認為，現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)教育階段STEM教育存在的問題：沒有形成完整的系統(tǒng)性方案，各學(xué)段內(nèi)容和目標不銜接。教育標準與評估機制尚未建立，什么樣的課程能夠進入學(xué)校，期望取得什么樣的效果，缺乏國家項目示范引領(lǐng)，已有項目系統(tǒng)性不強等等。

那么今天我們就帶大家來看看美國的STEM特色高中是如何運營以及解決這些問題的！

案例學(xué)習(xí)

Chattanooga STEM 特色學(xué)校

是一所公立學(xué)校，位于美國田納西州；該校成立于2012年，以科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)相結(jié)合的STEM內(nèi)容為教育特色；在學(xué)科內(nèi)容學(xué)習(xí)之外，注重學(xué)生創(chuàng)新能力、批判性思維和合作能力的培養(yǎng)；采用Project/problem-based learning，基于項目的學(xué)習(xí)方式

與傳統(tǒng)美國高中的區(qū)別：

1.    鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)與學(xué)生能力測評機制

Michael Stone之前在傳統(tǒng)高中是一位非常成功的微積分老師，最開始考慮去Chattanooga STEM學(xué)校任教時，他對這所學(xué)校所采用的基于項目的學(xué)習(xí)（Project Based Learning 簡稱PBL）模式并不了解。

當他第一次參觀Chattanooga STEM學(xué)校，帶領(lǐng)他參觀的并非校長，也不是教職人員，而是一名普通的學(xué)生志愿者。這名學(xué)生告訴他：“學(xué)生用這種方式學(xué)習(xí)可以完全靠自己，不需要他的幫助?！边@在他的微積分教學(xué)中是不可想象的，但是隨著這位學(xué)生志愿者的講解，他對這所學(xué)校的教育理念有了全面的了解。

學(xué)生首先向他介紹了學(xué)校的評價機制，如何鼓勵學(xué)生嘗試去完成一個任務(wù)，犯錯，搞清楚失敗原因，再重新嘗試。另一方面，在學(xué)習(xí)知識時，也會對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要鍛煉的能力評價。

Stone明白，一個10年級學(xué)生能夠如此清晰地表達他對教育的理解，這和傳統(tǒng)高中是完全不一樣的，他決定加入這所學(xué)校。

2.   組織學(xué)生參與“實踐訓(xùn)練”，和企業(yè)合作學(xué)習(xí)解決問題！

Stone作為學(xué)校Lab主任及“基于項目學(xué)習(xí)”課程負責人，他負責在Chattanooga商業(yè)社區(qū)尋找那些有實際問題需要解決的合作伙伴，指導(dǎo)學(xué)生們組成小組設(shè)計方案，幫助合作伙伴解決一些問題。通過這種學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

Stone主動與社區(qū)里的商業(yè)公司聯(lián)系，告訴對方請給我2小時的時間告訴我你需要待解決的問題，他不需要對方付任何費用，很多公司都非常愿意嘗試這樣的合作。

他的第一個大項目來自于EPB----當?shù)匾患译娏υO(shè)備與通訊公司。EPB每年都會以節(jié)日為主題，用燈光來布置辦公室櫥窗。于是，公司請Chattanooga STEM學(xué)校的學(xué)生為櫥窗裝飾設(shè)計一個方案原型。

九星期后，學(xué)生們設(shè)計出了各種巧妙的裝置原型，6個學(xué)生小組分別為EPB的管理層展示了他們的方案，公司決定資助他們，完成真實產(chǎn)品的制作。一開始，Stone只想找到一個真實待解決的問題，現(xiàn)在這些學(xué)生可以在現(xiàn)實中實現(xiàn)他們的創(chuàng)意。

3.    在解決實際問題中，學(xué)生學(xué)習(xí)如何應(yīng)用所學(xué)的知識

當然有些方案制作起來并不是很容易，例如，有一個方案需要制作一個總高30英尺的冰雕城堡，由有機玻璃磚塊搭成，學(xué)生需要用CAD制圖，并用3D打印機打印出來。

Stone發(fā)現(xiàn)冰雕城堡那組中有個孩子，平時默默無聞，他發(fā)現(xiàn)如果將城堡的塔尖傾斜，強度會降低。他掏出手機開始重新計算承重，這涉及到三角函數(shù)的計算。這個學(xué)生之前在數(shù)學(xué)上并不突出，但通過參與項目，他獲得了一個在解決真實問題過程中探索所需的學(xué)科知識的機會。

冰雕城堡小組的另外一位成員是一個典型的“好學(xué)生”------按時交作業(yè)，很有領(lǐng)導(dǎo)力，但當她面對這個真正需要做的項目時，卻束手無策，她說“我只擅長在學(xué)校里的學(xué)習(xí)，我做不出任何真正的東西。”Stone老師指導(dǎo)她做東西，打消她的恐懼，他認為這種挑戰(zhàn)對今天的學(xué)生來說非常有必要。

 4. 關(guān)注當下的問題，獲得真實學(xué)習(xí)經(jīng)驗，并為他們提供持續(xù)學(xué)習(xí)所需的工具

校長Tony Donne介紹之所以采用這種全新的教育模式，是希望學(xué)生有朝一日進入這個復(fù)雜、變幻莫測的世界時，可以做好充分的準備。而要實現(xiàn)這一目標，學(xué)生不僅要達到畢業(yè)要求，他們個人的思維能力，包括：批判性思維、創(chuàng)造性思維和領(lǐng)導(dǎo)力，都需要達到較高的水平。

而PBL的學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生關(guān)注當下的問題，并為他們提供持續(xù)學(xué)習(xí)所需的工具，能夠使學(xué)生最終得到人才市場歡迎，在國際范圍社會、經(jīng)濟、政治事務(wù)上，產(chǎn)生積極的影響。學(xué)校聚焦科學(xué)、技術(shù)、教育、數(shù)學(xué)、藝術(shù)，學(xué)生通過做各種項目獲得真實世界的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。這些項目通常與當?shù)氐墓I(yè)及高等教育機構(gòu)合作，解決當下實際的問題。這些項目也能讓學(xué)生找到學(xué)校里學(xué)術(shù)性的學(xué)習(xí)與真實世界的聯(lián)系。

每個學(xué)年，學(xué)生都將完成若干個小項目，高中最后一年，需要完成一個持續(xù)一學(xué)年的大項目（包括定義問題、提出解決方案、撰寫商業(yè)計劃書、向風(fēng)投推薦項目并融資，整個流程）。

5.   表現(xiàn)性評價---關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中理解和表現(xiàn)的達成情況

學(xué)校要求學(xué)生在自己的學(xué)習(xí)過程中掌握主動性，不再正襟危坐。學(xué)生是學(xué)校的主體，教師是學(xué)習(xí)過程的促進者。課堂上，由學(xué)生自己掌握學(xué)習(xí)進度、選擇想使用的技術(shù)手段、小組合作、動手做項目。

學(xué)校采用表現(xiàn)性的評價機制，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中各方面的達成情況。學(xué)生獲得的評價反映的是學(xué)生知道什么和能做什么，是對知識理解水平的高低，而不僅是一個數(shù)字。它也能激勵學(xué)生做出真正高水平的成果，體現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用能力、綜合能力、知識掌握程度多維度能力。

Donen校長認為，科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育不是學(xué)更多知識，而是通過做項目將這些知識與過程性能力進行整合，學(xué)生們需要合作、解決問題，提出自己獨特的問題解決思路。

6.    如何一點點幫助學(xué)生建立“合作”意識？

Donen校長說：“合作可能是這其中最難學(xué)的一個技能，因為它包含很多方面?！彪m然許多學(xué)校會專門教學(xué)生合作，但Donen校長認為這還不夠，關(guān)鍵是教育者真正明白這項技能在高中階段應(yīng)該如何一點點建立起來。換句話說，是哪些特別的東西讓11年級的學(xué)生比10年級學(xué)生更懂得合作？

Chattanooga學(xué)?！昂献饕庾R”教學(xué)模型

9年級，學(xué)生學(xué)習(xí)了解自己，學(xué)習(xí)如何與和自己不同的人一起工作。

10年級，學(xué)生學(xué)習(xí)面對一個未知的難題時，團隊伙伴們?nèi)绾蜗嗷ヘ撠煼止ぁ?/p>

11年級，學(xué)生學(xué)習(xí)在個人層面和團隊層面如何做好時間管理。學(xué)生需要把握好項目各階段的時間才能保證項目最終完成。

12年級，學(xué)生學(xué)習(xí)“超越校園的合作”，他們主動去尋找自己感興趣的專家，并與他們建立聯(lián)系。他們學(xué)習(xí)如何創(chuàng)業(yè)，并獲得校外“老師”的建議。

7.     如何幫助學(xué)生去建立批判性思維？

對于批判性思維和創(chuàng)新，學(xué)校也開發(fā)了一系列的學(xué)習(xí)路徑。Donen校長發(fā)現(xiàn)，學(xué)生用手機可以搜索幾乎所有信息，但他們在完成任務(wù)時，還是依賴老師告訴他們正確的方法。批判性思維的培養(yǎng)就是幫助他們明白他們擁有哪些工具，如何使用這些工具去解決遇到的問題。

Donen校長說,“現(xiàn)在學(xué)生們已經(jīng)從‘老師沒告訴我做什么，所以我做不了’變成說‘老師也不是專家’”

小結(jié)

從這個案例中，我們了解到，美國真正的STEM辦學(xué)特色并不在于科學(xué)實驗室或者創(chuàng)客空間的設(shè)計多么炫酷，也不是追求課程覆蓋范圍與難度系數(shù)，而是利用項目制學(xué)習(xí)方法來讓學(xué)生鍛煉自學(xué)和探究能力，結(jié)合學(xué)校的評價體系設(shè)計，企業(yè)真實設(shè)計需求，“軟能力“合作與批判精神的培訓(xùn)設(shè)計，都是這所美國特色STEM學(xué)校辦學(xué)理念的核心。

（本文轉(zhuǎn)自“STEMstorm北美研究院”公眾號，作者Lisa Zhang）