王殿軍  清華大學(xué)附屬中學(xué)校長

第二屆中國STEM教育發(fā)展大會，6月30日-7月2日在深圳福田隆重舉行。來自國家、省、市的教育部門官員、大中小學(xué)校長、國內(nèi)外STEM教育專家及企業(yè)代表匯聚一堂，通過主旨發(fā)言、圓桌論壇、工作坊、創(chuàng)意集市等多種形式，分享STEM教育成果，探討STEM教育未來之路。本文根據(jù)嘉賓錄音整理。

開展STEM教育，首先要認(rèn)清其本質(zhì)和地位

這么短的時間里，來自世界各地各個領(lǐng)域的專家談了對STEM教育的觀點和經(jīng)驗，我也帶來了基于清華附中的經(jīng)驗，提煉和總結(jié)出來的一些東西，跟大家分享一下。尤其是關(guān)于課程設(shè)計的一些原則，包括評價的方法，許多東西都是在中國教科院STEM研究中心王素主任的指導(dǎo)下完成的，在這里我只是介紹一下，因為有些東西還在開發(fā)研討的過程中，并不是正式發(fā)布，只是介紹一下我們階段性的一些思考和成果，未來會以正式的形式發(fā)布。

今天我要給大家分享的是：站在中學(xué)校長、中學(xué)老師的角度看，我們到底應(yīng)該怎么樣認(rèn)識STEM教育、STEM課程。STEM課程畢竟是我們中學(xué)所有課程中的一種類型。現(xiàn)在大家有一種錯覺，好像中國以后的教育就只有STEM了。我告訴大家，STEM在中學(xué)中只占很小的一部分，只是選修課的一部分。

我今天講的僅代表個人觀點，因為關(guān)于STEM教育還沒有官方的說法。在我看來，STEM課程是通過技術(shù)和工程的設(shè)計過程，整合科學(xué)和數(shù)學(xué)的知識內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的問題情景，學(xué)生自行設(shè)計、探索解決問題的方案。從這個大家可以看到，它要整合科學(xué)和數(shù)學(xué)的知識，還要整合別的學(xué)科知識。

這里有一個基本的假設(shè)，就是在做STEM課程的時候，學(xué)生已經(jīng)具備一定的知識。所以千萬不要有這樣的錯覺和夢想，認(rèn)為未來有了STEM教育，單科教育就不要了，我認(rèn)為永遠(yuǎn)不是這樣的。學(xué)生學(xué)完單科的課程之后，為什么還要用STEM再來一個綜合學(xué)習(xí)？因為之前的只是知識性的教育，而這個主要是基于真實問題的研究，培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)和能力，這是這個課程的獨到之處。但并不要指望STEM課程替代學(xué)科教育，我認(rèn)為不可能的。有沒有一個校長敢在自己的學(xué)校只開STEM而不開英語、數(shù)學(xué)、語文、化學(xué)等等？我估計那個校長三天都當(dāng)不了。在講STEM的時候，一定要認(rèn)清其本質(zhì)性質(zhì)和地位。

STEM教育也可以提升學(xué)生成績

STEM課程到底是什么？就是中小學(xué)的一個學(xué)校校本的選修課，永遠(yuǎn)不要指望著喧賓奪主。另外STEM課程強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科或者學(xué)科融合，強(qiáng)調(diào)綜合性。這么做的目的，是為了培養(yǎng)基于所學(xué)知識，進(jìn)行綜合研究和解決問題，培養(yǎng)一種解決問題的能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)研究的素養(yǎng)。而單科學(xué)習(xí)往往起不到這樣的作用。

其學(xué)習(xí)方式也不太一樣。單科學(xué)習(xí)往往有知識的體系完整性，所以老師有教材，照著從頭講到尾，孩子們不斷地練習(xí)和考試。但是STEM學(xué)習(xí)不是這樣的，它是基于問題、基于項目。將問題項目拋給學(xué)生去研究，整合所需要的知識，然后分析、解析這些問題，再設(shè)計解決方案，再去實驗、反復(fù)迭代，最后把問題解決。

另外內(nèi)容也不一樣。STEM教育不講究知識的完整性、體系性，而是基于解決問題過程的嚴(yán)謹(jǐn)性和完整性。它是依托知識，但是不優(yōu)于知識。

從教師的角度來講，它強(qiáng)調(diào)怎么樣引導(dǎo)、指導(dǎo)大家把與問題相關(guān)的知識整合起來，然后研究過程能夠沿著正確的方向發(fā)展。老師不能取代學(xué)生去干這件事，而是指導(dǎo)和引導(dǎo)著學(xué)生完成這個項目或者是問題的解決過程，在這個過程當(dāng)中來獲得能力和素養(yǎng)。并不是過程完了之后取得一個什么樣驚天動地的成果，然后給大家演示一下，這都是錯誤的，這都是功利化的STEM教育，我是堅決反對的。功利化的教育就是講究最后的結(jié)果，而STEM教育更強(qiáng)調(diào)的是在研究問題、探索主題的過程中，所獲得的能力和素養(yǎng)。所以這個課程學(xué)完之后沒有什么結(jié)果，學(xué)生在過程中已經(jīng)獲得了很大的收獲。

評價方面，STEM教育的評價不是最后要考試或者是比賽，而是過程性、形成性的評價。

我們?yōu)槭裁匆_STEM課程？那是因為STEM課程在培養(yǎng)人的能力和素養(yǎng)方面有其他任何課程不可取代的獨特作用。這是它存在的價值和定位。培養(yǎng)創(chuàng)新研究精神，發(fā)展動手實踐能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識，全面提高學(xué)生的心智尤其是智力發(fā)展。特別最后一條要強(qiáng)調(diào)，就是有效地提高學(xué)生成績。如果您是老師，想在學(xué)校里做STEM課程但是校長反對，你就可以告訴校長，通過這么多年的實踐發(fā)現(xiàn)，STEM確實可以提高學(xué)習(xí)成績，而且提高的幅度相當(dāng)大。

我最近收到我們負(fù)責(zé)STEM的老師給我發(fā)的一個微信，他說我們學(xué)校長期從事STEM課程學(xué)習(xí)的一些STEM迷，成天泡在實驗室里的孩子們，他們今年高考平均分?jǐn)?shù)是685.37。這個成績是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們學(xué)校的平均水平。所以你就用清華附中作為例子，來說服你的校長拿出空間、拿出錢來搞STEM教育（掌聲）。

開展STEM教育要處理好多個關(guān)系

大家看STEM課程的教育意義還是挺大的，我提煉出來一些最關(guān)鍵的特點，比如說分析問題、解決問題的能力，創(chuàng)新能力，動手實踐的能力，團(tuán)隊合作的意識。STEM上課的形式或者用課程的觀點來講，主要是項目式學(xué)習(xí)。所以在美國的好多專著里，看到STEM和PBL永遠(yuǎn)是結(jié)合在一起。從課程內(nèi)容角度講，STEM是綜合的，但是從課程的形式講，是基于問題、基于項目的。所以PBL這種授課形式是它主要的教學(xué)和學(xué)習(xí)的形式，大家不把這兩個東西割裂開來。

這里面有幾個關(guān)系必須弄清楚，否則別人一搞什么東西說重要，你就覺得重要得不得了，別的好像都不重要了。你永遠(yuǎn)記住，在中學(xué)里STEM一定是配角，不要企圖登上主舞臺。你看我講的時候都站在這個角上講（眾笑）。因為主舞臺是留給那些主要學(xué)科的，每一個國家都會認(rèn)真地講他的數(shù)學(xué)、他的國語，講其他的單學(xué)科。這是人們建構(gòu)系統(tǒng)知識的必要過程。但是光有系統(tǒng)的知識不會用、沒有能力用也是白搭。在過去為什么創(chuàng)新人才出不來，就是沒有STEM教育。這也不行。所以我們要處理好STEM課程與常規(guī)的國家課程的關(guān)系。

同時我們要處理好單學(xué)科的學(xué)習(xí)和STEM學(xué)習(xí)之間的關(guān)系。知識是一張網(wǎng)，經(jīng)緯都需要，光有經(jīng)不行，光有緯也不行。這是為什么我們國家的課程，所謂就是一個拼盤，就是四樣?xùn)|西擺在那里，高考的時候題目也是各是各的。今年出了一道題，站在生物和化學(xué)的角度都能做，最后出現(xiàn)了兩個標(biāo)準(zhǔn)答案。我們之前從來沒有這樣思考問題。

STEM教育與改革之間也是有一些關(guān)系，特別它的課程本身如何在中學(xué)定位？STEM是民間先搞起來，它育人價值太大，但是國家的政策往往有點滯后，到現(xiàn)在在中國的標(biāo)準(zhǔn)課程改革方案里，都沒有這個詞。因為“STEM”是一個英語的縮寫，在中國正式的課標(biāo)里面可能不太便于出現(xiàn)。

總的來講，STEM是來自美國的一個好的概念，但是中國有中國的特點，中國學(xué)科教學(xué)有中國學(xué)科教學(xué)的體系，在STEM教育當(dāng)中還是要與本國實踐相結(jié)合。

清華附中的STEM教育實踐

接下來我們來看看清華附中圍繞STEM做的一些事情。我們主要是基于當(dāng)時的創(chuàng)客空間和我們高研實驗室和其他的一些方面。這是我們通過STEM教育所取得的一些成績，還是挺亮麗的。但是我再次強(qiáng)調(diào)，我們搞STEM并不是為這些東西而來，而主要是過程中孩子們的收獲。但是如果人家做完之后確實取得了很好的成績，我也不反對去申請獎或者獲得獎。不為目標(biāo)，但是有了好的結(jié)果也可以。

現(xiàn)在STEM課程很繁榮、很興旺、很發(fā)達(dá)，大家一窩蜂上來的時候，STEM課程到底應(yīng)該怎么樣開發(fā)，怎么樣貫徹落實才能得到效果，怎么評價，還沒有一個有秩序、有規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，使得現(xiàn)在所有與科學(xué)教育有關(guān)的都叫STEM教育。所以STEM教育就是科學(xué)教育的一個框，啥都往里裝。恨不得讓一年級孩子開發(fā)衛(wèi)星。這種做法實際上有非常大的風(fēng)險。

浪費錢還在其次，但如果浪費了孩子的精力和時間，起不到應(yīng)有的作用，這是非?？膳碌?。

STEM教育既然依托于單科知識，就應(yīng)該與學(xué)生的知識水平匹配。課程中用到的能力和素養(yǎng)也應(yīng)該是這個孩子能駕馭的。你不能給小學(xué)生設(shè)計一個STEM課程，需要他搬起50公斤的石頭。這個孩子能搬得起來嗎？所以STEM課程實施得有一些規(guī)范，包括課程的要素等等。

以“眾籌”方式構(gòu)建中國STEM課程標(biāo)準(zhǔn)

我們在王素老師的指導(dǎo)下,基于清華附中的實踐，制訂了一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。研發(fā)的目的主要是想規(guī)范STEM課程的內(nèi)容和實施辦法，以及實施過程中關(guān)注的一些要素，還有如何評價這個課程，評價學(xué)生在這個課程當(dāng)中的表現(xiàn)。這些都是我們開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的目的，未來在適當(dāng)?shù)臅r候可以公布給大家提意見。我希望這個標(biāo)準(zhǔn)未來是眾籌性質(zhì)的，大家共同貢獻(xiàn)智慧，得到中國的一個標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)還是非常重要的。

我有兩個東西跟大家說一下。大家想一想，我們在小學(xué)的時候?qū)嶋H上有一個科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，也就是說小學(xué)生一年級、二年級、三年級一直到六年級，他的科學(xué)教育要講什么東西、講到什么程度，我們是有標(biāo)準(zhǔn)的。從初一開始，我們就沒有科學(xué)教育這個標(biāo)準(zhǔn)，只有單科教育的標(biāo)準(zhǔn)。所以，從初一到高三這六年當(dāng)中，如果按科學(xué)整體來看，你教什么東西、如何綜合地體現(xiàn)，實際上我們沒有這個標(biāo)準(zhǔn)。

所以我們做了一件事情，就是把平時主要來自于物理、化學(xué)、生物，甚至有一些來自地理或者是其他個別學(xué)科的，所有跟科學(xué)相關(guān)的東西都整合起來，構(gòu)成一個中學(xué)的科學(xué)教育內(nèi)容體系。這個體系如何編排？我們借鑒了《以大概念理念進(jìn)行科學(xué)教育》這本書，把所有的知識統(tǒng)領(lǐng)在一起。

做完這個事情，我們就要告訴你，初中的科學(xué)應(yīng)掌握到什么程度，高中應(yīng)掌握到什么程度，STEM課程教育在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的時候，一定要遵循知識體系，不能夠超綱太多。我們的標(biāo)準(zhǔn)是按科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這幾個方面，共同在不同的年齡段對知識和方法、內(nèi)容有一個要求。同時我們尤其對跨學(xué)科的綜合能力有一些要求。所以你的課程必須體現(xiàn)這些方面，一類的概念、二類的概念、三類的概念等等，這個標(biāo)準(zhǔn)的編排就是基于這樣一張表格。

前不久王素老師也組織了一些專家討論，也提出了很多寶貴的修改意見，因為時間關(guān)系還沒有來得及修改。我現(xiàn)在只是給大家說一下這個思路，這個思路就是要規(guī)范我們不同年齡段的STEM課程，以供參考。

我們把中學(xué)階段六年的科學(xué)整合起來，這一項工作本來就挺有意義的，這是大概內(nèi)容編排的格式。這是分一二年級、三四年級、五六年級、初中階段和高中階段，我們一共分了五個階段。

關(guān)于科學(xué)探究過程，我們分為：提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評論等等，這幾句話提煉了好多天。

整個標(biāo)準(zhǔn)編下來大概有400多頁，幾十萬字，所以我們的老師真的很不容易。未來的標(biāo)準(zhǔn)主要是用于開發(fā)新課程的參考和依據(jù)，還有樣課，舊的課程可以拿來做一些修訂，讓它符合這個規(guī)律。這是我們給大家發(fā)的一個流程圖，這是給大家提供的一個案例，未來正式發(fā)布的時候我們會有好多的案例。同時會給大家提供教師的評價、課程的評價，包括學(xué)生學(xué)習(xí)課程的評價。沒有評價，課程的好壞就沒有辦法說，要有一個標(biāo)準(zhǔn)，才能基于這個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。評價的細(xì)則，因為時間關(guān)系我就不給大家講了。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“深圳福田教育研究”，作者王殿軍。文章為作者獨立觀點，不代表芥末堆立場。