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风口至,STEM教育能走多远?

时间:2017年11月21日 来源:经济网—《经济》杂志 作者:李 晗 点击: 【字体:

  在年轻一代家长们的心中,肯定都还记得小时候学习勾股定理时的情景:老师拿着粉笔在黑板上写写画画,如果他们讲得有趣点,学生还愿意一起跟着学习、思考,讲得无趣,学生只有哈欠连天的份儿了。
 
    但随着几年前STEM教育(或者STEAM教育)的兴起,原有的教育方式被打破。勾股定理的学习已经变成让学生根据3D打印机打印出的三角板,自己动手验证出来的方式。
 
    列入多国发展规划
 
    STEM教育,从字面意义上来说,就是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的组合,也可以说是一种涵盖这几种课程的教育。
 
    中国最早一批发起STEM教育的少年创学院创始人张路告诉《经济》记者,STEM教育实际上就是一种强调动手能力和其他学科能力相结合的教育,可以覆盖到各个年龄阶段的学生。
 
    STEM教育源自美国。早在1986年,美国国家科学委员会在《本科的科学、数学和工程教育》报告中第一次提出STEM人才是全球竞争力的关键。
 
    2007年,《美国竞争法》也提出对STEM教育的重视。2011年,STEM教育从大学层面扩展到中小学层面,并根据《成功的K-12阶段STEM教育:确认科学、技术、工程和数学的有效途径》的报告内容,设立了在中小学实施STEM教育的三个目标:一是扩大最终在STEM领域修读高级学位和从业的学生人数,并扩大STEM领域中女性和少数族裔的参与度;二是扩大具有STEM素养的劳动力队伍并扩大这一队伍中女性和少数族裔的参与度;三是增强所有学生的STEM素养,包括那些并不从事与STEM职业相关工作的学生或继续修读STEM学科的学生。
 
    “美国方式的核心理念是大量地把真实世界的工业产品萎缩化到课堂教育中,比如微型机床等设备。”新工厂创客教育创始人张建军接受《经济》记者采访时表示。
 
    2015年,我国的教育部门也开始重视STEM教育,关于征求《教育部十三五规划纲要》的文件中提到:有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。各地教育厅也纷纷发文支持,山东、江苏、浙江等地发展较为迅速。
 
    2016年,WISE(World Innovation Summit for Education,世界教育创新峰会)发布的全球首份21世纪核心素养报告《面向未来:21世纪核心素养教育的全球经验》也表示,STEM素养是适应21世纪全球化的核心素养。
 
    可见,STEM教育成为各国都在重视的方向。
 
    谨防变成新奥数
 
    2017年,教育部关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知中第一次定义了STEM,即是一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式。
 
    尽管如此,STEM教育毕竟在国内发展较晚,短短几年的时间,还存在很多问题。比如说,STEM教育和创客教育到底有什么区别,会不会成为新奥数等。
 
    目前在业界有两种说法:一种观点认为STEM教育和创客教育这两者没有本质的区别,只是叫法不一样;另一种观点认为,STEM教育包含创客教育,有交叉,但更多的是外延。
 
    常州开放大学的老师李梦军也是最早加入STEM教育的“元老”之一。他告诉《经济》记者,首先是缘起不同,STEM教育来自国外,创客教育则更为本土化;再者是强调的方向不同,STEM教育不一定要有物化的东西呈现出来,而创客教育强调有作品出来;其次是在课堂上老师和学生的角色定位不同,STEM教育课堂中,老师更多的是整个课堂的设计者,学生根据老师的设计就某个项目展开合作,依据每个学生所擅长类型的不同,共同进行跨学科协作,而创客教育中,老师更多的是一个支持者,给学生提供器材和技术支持。
 
    而在浙江省温州中学教授级老师谢作如看来,没有必要纠结STEM教育和创客教育,“主要是担心老师会因为纠结概念而不知道如何开展这门课程,这不利于STEM教育的发展”。无论是STEM教育还是创客教育,其本质都是科学,去激发孩子们的天性,发挥他们优势来进行学习。
 
    除此之外,问题更多存在于家长对孩子教育的看法上。对于家长们来说,除了关注教育本身的作用外,更关注这种教育对孩子未来的发展有怎样的帮助。毕竟,最终孩子们要面对的是外面的世界。
 
    《经济》记者在采访中发现,家长们对STEM教育的模式并不排斥,孩子们学得也很开心,但一个无法回避的现实问题是,开展STEM教育就相当于和学校抢孩子们的时间。在此背景下,家长们一般会把STEM教育作为最后的考虑对象。
 
    “说到根本上来,这就是校内和校外的断裂了。”张路说,学习STEM教育也并非没有出路,“如果是在国内发展,则是以比赛为主,孩子在这个过程中,可以获得以后升学的另一块敲门砖;如果是在国外发展,STEM教育也能让孩子拥有除英语能力之外的另一种优势”。
 
    就市面上出现的STEM教育模式来说,一种是面对校内服务的,即当校内需要课程老师或者课程时,校外的机构作为服务者;另一种是直接面对C端的机构,直接面向家长和学生。
 
    蓝象资本投资经理邱彦峰在接受《经济》记者采访时表示,从投资人的角度来说,“如果是做C端的机构,投资人更强调其是否找到了共性需求,是否品牌化、规模化和体系化。如果是做B端,则更强调产品本身,是否有稳定的进校渠道,是否有很强的建设能力”。目前编程类培训机构和机器人类的培训机构市场竞争比较激烈。
 
    谢作如则认为,要警惕STEM教育变成新奥数,这样就失去了STEM教育的本质。
 
    评价体系是发展桎梏
 
    目前,各地市所推行的STEM教育模式主要有三种。第一种是采用明星学校试点的模式。这种模式政府的干预性比较强。以北京为例,按照北京市中考中招改革整体安排,从2018年起,中考物理科目含开放性科学实践活动10分、生物(化学)科目含开放性科学实践活动10分,从2015 年入学初中学生开始,学生在初一、初二每学期应参加5次开放科学活动,共计20次活动。
 
    第二种是采用区域化推广的方式。这种模式在常州是典型。李梦军向记者介绍说,先在常州的两个区铺开,同时家长们也一起加入。讲起当时一步步推广的方式,李梦军说“是一步步摸索出来的”。最初的定位是趣味编程。随着编程的学习,老师们发现青少年儿童最喜欢的是图像编程软件,比如,编一个四边形、五边形、五角星等。后来扩展到和艺术的结合,比如,做一个动画、生日贺卡等。结合硬件方面,则是在体育项目中。比如,在仰卧起坐的垫子上,加一个光纤传感器,能精准测出一分钟所做仰卧起坐的数量。
 
    第三种则是采用校内外相匹配的方式。温州是这样模式。谢作如解释说,就是校内需要什么,校外充当服务者,类似PPP模式。“这样的方式比较有的放矢。”
 
    但无论哪种方式,他们都谈到一些比较共性的问题,比如,在没有政策支持的情况下,如何把STEM教育渗透到初中、高中;如何让学生在STEM教育学习中实现知识螺旋化上升;老师到底应该如何教等。
 
    两大沟壑需填平
 
    邱彦峰也表示,在STEM教育赛道上,还有很多空间。从政府层面就还有很多可以做,比如,出台更为细致的办法来引导学校该怎么做;尝试把STEM教育引入高考评价体系改革等。而在市场层面,核心就是找到真实存在的市场,生产出好的产品或者提供优质的服务。
 
    显而易见的是,在STEM教育中,目前最难的环节,也即在未来能脱颖而出的部分是在课程体系搭建和师资培训两方面。
 
    课程体系搭建的关键是让学生所学的知识能实现螺旋化上升。张路建议,根据平时接触到的情况来看,STEM教育的课程体系可以分为电子、程序、材料、结构、科学探究、数学建模、媒体传播和文案写作8个门类。这样一来,课程阶段可以分为小学低年级、小学高年级、初中和高中,合起来共有32个维度。
 
    拿材料课程来说,小学低年级阶段的学习内容和目标可以是学习能够用剪刀加工各种材料的造型,用纸张打孔器给设备打孔,完成简单造型;小学高年级阶段可以是学习用曲线锯加工各种材料的造型,能够使用小电钻或者皮带打孔器打孔,完成比较结实的造型;初中则是使用计算机软件工具,设计比较精确的材料加工图纸,初步比较不同材料的物理化学性能;高中的学习是期望学生能够使用3D建模工具,加工3D几何体,并且和其他材料加工技术结合起来。
 
    而对于师资培训,更是刻不容缓。谢作如也提到,STEM教育最终发展得如何,孩子愿不愿学,效果能达到什么程度等都和老师有很大的关系。现实情况是,在体制内知道怎么教、会教的老师几乎没有,要么就是一个学校只有一位,“这是远远不够的”。

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