Varada Pandya-Vaughan & Jessica Obercon

2018年7月1日，在第二屆中國(guó)STEM教育發(fā)展大會(huì)上，來(lái)自美國(guó)科技谷高中（Tech Valley High School）的Varada Pandya-Vaughan & Jessica Obercon老師一同上臺(tái)與大家分享美國(guó)高中STEM教育發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)。本文整理自Varad Locker在第二屆中國(guó)STEM教育發(fā)展大會(huì)上的主旨報(bào)告，以下為口述整理：

很榮幸能夠跟大家分享一下我們學(xué)校的一些經(jīng)驗(yàn)。我們學(xué)校叫做科技谷高中（TVHS），位于美國(guó)東海岸的紐約州，距離深圳7900公里。在美國(guó)，12級(jí)的義務(wù)教育是免費(fèi)的，其中一個(gè)目的就是希望美國(guó)能夠有大量的工業(yè)勞動(dòng)力，現(xiàn)在整個(gè)工業(yè)和行業(yè)已經(jīng)完全改變了，我們的教育也必須要隨之而適應(yīng)。

STEM：做中學(xué)、解決真實(shí)問(wèn)題

大家都知道，“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)效果更好，不像以前那樣單純地學(xué)習(xí)。STEM教育是一種具體的動(dòng)手過(guò)程，其目的是解決技術(shù)的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題必須基于人類的需求和目的，比如真實(shí)的需要，然后通過(guò)這樣的過(guò)程去做STEM的過(guò)程和評(píng)估。

以下是STEM的特征：一、STEM一定要解決真實(shí)世界存在的問(wèn)題；二、必須是一個(gè)工程的設(shè)計(jì)過(guò)程；三、必須讓學(xué)生進(jìn)行切實(shí)地參與和動(dòng)手實(shí)踐；四、希望學(xué)生能夠進(jìn)行非常高效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作；五、希望學(xué)生能夠運(yùn)用到數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)；六、允許學(xué)生提出多元方案、體驗(yàn)失敗，失敗是學(xué)習(xí)非常必要的一個(gè)過(guò)程。

科技谷高中是基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)原則建立的一所四年制的區(qū)域公立高中，2007年9月正式招生，報(bào)考的學(xué)生有來(lái)自城市的、農(nóng)村的，學(xué)生呈現(xiàn)較高的多樣性。我們學(xué)校的規(guī)模并不大，對(duì)所有學(xué)生都是免費(fèi)的，由地區(qū)學(xué)校、企業(yè)以及州政府的支持。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，我們學(xué)校就是一種社區(qū)，文化構(gòu)建是最基礎(chǔ)的。

我們學(xué)校的文化有四個(gè)方面：信任、尊重、責(zé)任和友誼。如果沒(méi)有信任，師生尤其是學(xué)生之間就缺乏情感安全，如果情感上無(wú)法感受到安全，就沒(méi)有辦法進(jìn)行分享。課堂中，學(xué)生可能會(huì)有不同的意見(jiàn)，但我們希望彼此互相尊重。此外，責(zé)任對(duì)于一個(gè)有效的團(tuán)隊(duì)成員和學(xué)習(xí)者來(lái)講都是非常重要的。

以學(xué)生為中心：PBL與合作學(xué)習(xí)

學(xué)生能夠參與基于紐約州學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)的真實(shí)的實(shí)踐項(xiàng)目。學(xué)校每一門課程都是通過(guò)基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式講授，確保學(xué)生參與到學(xué)習(xí)的各個(gè)方面。通過(guò)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在有意義的項(xiàng)目上進(jìn)行合作，鍛煉自己的批判性思維，創(chuàng)造力和溝通能力，以回答具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題或解決復(fù)雜的問(wèn)題。

除了核心課程，我們的學(xué)生還接受包括藝術(shù)、科技、外語(yǔ)、服務(wù)學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等課程，以促進(jìn)其全面發(fā)展。學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)成合作學(xué)習(xí)的方式，這一過(guò)程中學(xué)生更好地塑造自我，思考如何與他人進(jìn)行協(xié)作，如何成為團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入到新的小組，他們需要重新適應(yīng)和塑造自身的角色。我們希望學(xué)生能夠進(jìn)行很好地協(xié)作，尤其是產(chǎn)業(yè)合作，包括來(lái)自產(chǎn)業(yè)與學(xué)生的協(xié)作、學(xué)生到社區(qū)主動(dòng)尋求合作。

學(xué)校以學(xué)生為中心，學(xué)生在教育中發(fā)揮積極的作用，在雙向溝通的基礎(chǔ)上，在專業(yè)協(xié)作的環(huán)境中與教師進(jìn)行合作。學(xué)生有選擇和發(fā)聲的權(quán)力，我們鼓勵(lì)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角，一些時(shí)候?qū)W生是學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)者。

我們學(xué)校也聚焦于技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生提供筆記本電腦，教室和休息區(qū)都融入無(wú)線展示技術(shù)。這樣，不論學(xué)生在哪里，學(xué)習(xí)哪門學(xué)科，都可以用高科技的方式來(lái)學(xué)習(xí)傳統(tǒng)知識(shí)，我們還設(shè)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以動(dòng)手實(shí)踐。

對(duì)于學(xué)生，我們不僅要評(píng)估他們內(nèi)容掌握的能力，還要評(píng)估其成功運(yùn)用內(nèi)容解決真實(shí)問(wèn)題的能力。

我們學(xué)校與高等教育機(jī)構(gòu)，企業(yè)，組織和政府等合作，無(wú)論是課堂還是實(shí)習(xí)地，為學(xué)生提供真正發(fā)展的機(jī)會(huì)。我們學(xué)校的使命是提供一種獨(dú)特的、創(chuàng)新的和以學(xué)生為中心的教育機(jī)會(huì)，使學(xué)生體會(huì)到當(dāng)前的新興技術(shù)，并為地區(qū)的成長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支持。

圖表（見(jiàn)圖1）可以直觀地說(shuō)明我們學(xué)校的模式，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式就是教師教、學(xué)生記、測(cè)驗(yàn)，之后繼續(xù)前進(jìn)；而PBL則是首先提出一個(gè)問(wèn)題，圍繞這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行課堂活動(dòng)，學(xué)生解決問(wèn)題。隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，有時(shí)候家長(zhǎng)會(huì)參與對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，我們也很歡迎家長(zhǎng)和社會(huì)的參與。

圖：1

我們是一所基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的學(xué)校，并不是100%的STEM學(xué)校。我們有自己的重點(diǎn)，以我們的工程設(shè)計(jì)過(guò)程（見(jiàn)圖2）為例，將工程重點(diǎn)滲透到項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生定義問(wèn)題、識(shí)別有助于成功的方案和標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、選取最理想的方案、制作方案模型、評(píng)估、提升方案，最后交流溝通。

圖：2

通常情況下，最終的模型可以拿到社會(huì)中進(jìn)行試驗(yàn)，一方面，顯示了學(xué)生對(duì)于解決問(wèn)題的能力和意見(jiàn)；另一方面，學(xué)生的能力在各方面都得到了鍛煉，這才是真正的學(xué)習(xí)。

有時(shí)候從失敗中學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗(yàn)，比我們從成功中學(xué)到的更多，我們希望學(xué)生也是如此。我們希望學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候擁有安全感，致力于給學(xué)生提供一個(gè)安全的環(huán)境，給予他們犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)，并且從中學(xué)習(xí)。

STEM案例分析：培養(yǎng)自我驅(qū)動(dòng)型終身學(xué)習(xí)者

下面我想和大家分享三個(gè)很好的學(xué)習(xí)范例：

1. 全球的人文科學(xué)的項(xiàng)目，是社會(huì)學(xué)和英語(yǔ)言文學(xué)兩門課共同教授，兩組學(xué)生進(jìn)行探索學(xué)習(xí)。

2. 生物學(xué)和工程課兩門課共同教授，學(xué)生需要對(duì)寵物進(jìn)行研究，有的寵物可能是截肢或受傷。在這一過(guò)程中，我們希望教授學(xué)生有關(guān)動(dòng)物的演化以及動(dòng)物骨骼的構(gòu)成。在這一創(chuàng)新項(xiàng)目中，很多學(xué)生會(huì)失敗，而他們從失敗中得到了更好的學(xué)習(xí)。

3. 地理學(xué)和工程學(xué)兩門課共同教授，學(xué)生將會(huì)同建筑師和規(guī)劃師設(shè)計(jì)一個(gè)地塊。最終為社會(huì)的工程項(xiàng)目提供一個(gè)規(guī)劃的藍(lán)圖。

在這些項(xiàng)目中，學(xué)生進(jìn)行協(xié)作，鍛煉了他們的合作能力，提升了他們的工程和科學(xué)背景，最終歸結(jié)于他們的學(xué)習(xí)成果，幫助學(xué)生成為自我驅(qū)動(dòng)型的終身學(xué)習(xí)者。

此外，我們給予學(xué)生發(fā)聲和選擇的機(jī)會(huì)，讓他們更好地選擇。一些學(xué)生會(huì)選擇之前曾經(jīng)做過(guò)的項(xiàng)目繼續(xù)做，一些會(huì)選擇全新的項(xiàng)目，這完全取決于學(xué)生自己的選擇。我們還會(huì)邀請(qǐng)社區(qū)的合作伙伴和家長(zhǎng)參與進(jìn)來(lái)，最終看到學(xué)生的成果展演。

除了學(xué)生自己創(chuàng)造項(xiàng)目外，我們希望能夠找到學(xué)生終身的激情和熱情所在。學(xué)校會(huì)啟發(fā)學(xué)生去想一想，自己擅長(zhǎng)什么。我們希望學(xué)生從事未來(lái)能夠提供生計(jì)的工作，但我們更希望他們從事自己熱情所在的工作。

在我們學(xué)校，第一年會(huì)讓學(xué)生做一些職業(yè)調(diào)研，對(duì)他們周圍的人進(jìn)行收集，找一找他們最終想做什么樣的職業(yè)，還讓學(xué)生做一些社區(qū)的訪談，了解一下他們從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)到過(guò)的工種。另外，學(xué)生還需要做一個(gè)海報(bào)，在學(xué)校里頭進(jìn)行展演，看一看他們?cè)诼殬I(yè)調(diào)查中學(xué)到了什么。第三年和第一年一樣，學(xué)生要重新選擇，進(jìn)行展示。最后一年，學(xué)生完全自主的、感興趣的，去做一個(gè)兩周的實(shí)習(xí)，學(xué)校非常支持學(xué)生做這樣的實(shí)習(xí)。如果學(xué)生自己沒(méi)有想法，我們也會(huì)給其指定，但最后所有的學(xué)生要做一個(gè)TED的演講，所有的學(xué)生上臺(tái)跟公眾講話。

我們非常執(zhí)著于學(xué)生的發(fā)展，希望他們不斷反思，不斷探討。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，希望學(xué)生能夠提供一些相關(guān)反饋。在過(guò)去十年中，學(xué)生提及他們?nèi)松?dāng)中最受啟發(fā)的就是通過(guò)這門課程所學(xué)到的。在學(xué)校學(xué)習(xí)過(guò)程中，他們有機(jī)會(huì)通過(guò)這個(gè)課程找到興趣所在，同時(shí)真正深入了解他們所關(guān)注的領(lǐng)域。

這是我們學(xué)校的使命所在，我們覺(jué)得我們的項(xiàng)目做得非常成功。我們的使命就是希望學(xué)生能夠真正地掌握知識(shí)，成為全球公民，了解更多的文化，能夠不斷地協(xié)調(diào)合作，更好地了解到當(dāng)前最新的技術(shù)，同時(shí)能夠參與到自主驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，以更加自信的方式加入到社區(qū)工作中。我們相信以項(xiàng)目為主的學(xué)習(xí)方式，能夠幫助到學(xué)生，讓他們收獲更多的技能和知識(shí)。

最后，在為學(xué)生提供這樣服務(wù)的同時(shí)，作為教育者，我們也應(yīng)互相學(xué)習(xí)，不能固步自封。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號(hào)“ 中國(guó)未來(lái)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室”。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表芥末堆立場(chǎng)。