今年秋季學(xué)期開(kāi)始，小學(xué)科學(xué)課將延伸至小學(xué)1、2年級(jí)，并且新課標(biāo)課程也體現(xiàn)出了STEM的理念。STEM——是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）這四個(gè)詞的開(kāi)頭字母的組合，是當(dāng)今世界各國(guó)提倡的新教育理念。
那么STEM教育與科學(xué)教育到底有什么不同呢？
探究式科學(xué)教育：
探究式的學(xué)習(xí)方法，這種方法的原意也是美國(guó)最先提出來(lái)的，大家知道，美國(guó)的教育還是比較先進(jìn)的，在世界范圍內(nèi)影響也是比較大的。提出這個(gè)探究式學(xué)習(xí)的本意是希望學(xué)生們?cè)诮淌依铩?shí)驗(yàn)室里能夠重現(xiàn)和體會(huì)科學(xué)家的研究、發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題的過(guò)程。
探究式學(xué)習(xí)在激發(fā)孩子的探索欲望，培養(yǎng)孩子大膽猜想、仔細(xì)觀察、進(jìn)行對(duì)比、總結(jié)歸納、敢于動(dòng)手等基礎(chǔ)技能（雙基）和堅(jiān)持不懈、不怕失敗等科學(xué)素質(zhì)上有明顯的成效，特別是針對(duì)上“滿堂灌”科學(xué)課的孩子。
但是后來(lái)慢慢發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)、探究的這個(gè)問(wèn)題是有些爭(zhēng)議，因?yàn)槁l(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)不能真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)家的探究的過(guò)程，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室里所謂的探究是老師給定一些器材，然后我們已經(jīng)知道它的最終結(jié)果是怎樣的，你的初始條件和最后的結(jié)果都是確定的，你按照老師教你的方法，你一般都能得到正確的結(jié)果，這樣的一個(gè)探究實(shí)際上你只是復(fù)述了一遍過(guò)程，和真實(shí)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題顯然是不一樣的。
在這里，實(shí)際上也涉及到一個(gè)心理學(xué)上的定義，心理學(xué)上把這種有明顯的邊界條件和操作路徑的這種問(wèn)題稱之為定義優(yōu)良的問(wèn)題。我們可以想想我們現(xiàn)在的教育中，大多數(shù)的試卷上的題目，比如說(shuō)一道數(shù)學(xué)題，一個(gè)蘋果5元錢，小明想買3個(gè)蘋果，他給了老板20元錢，找他多少錢？像這種類型的這種問(wèn)題，實(shí)際上就是我們說(shuō)的定義優(yōu)良的問(wèn)題，它有明顯的邊界和解決的方法。
這種問(wèn)題的習(xí)得和我們真實(shí)社會(huì)上、真實(shí)事件里面的問(wèn)題實(shí)際上是不一致的，因?yàn)槟阍谡鎸?shí)事件中很難找到這種明顯知道該怎么解決的，不需要思考，并且給我的這種已知的條件每一個(gè)都能用上，用上這些條件之后，我恰好就把這個(gè)問(wèn)題給解決了。這樣的問(wèn)題在你走出學(xué)校以后，在生活中是遇不到這樣的問(wèn)題的。
科學(xué)研究是什么？
真正的科學(xué)研究可能是沒(méi)有頭緒的。正因如此，當(dāng)我們提到科學(xué)研究方法或一般的研究過(guò)程時(shí)，我們使用“階段”一詞代替“步驟”，“步驟”一詞暗示每一步之間是有順序可循的，所以當(dāng)你完成最后一步時(shí)，如果你又回到開(kāi)始的第一步的話，你應(yīng)該感到心虛。
但在真正的科學(xué)研究中，這種循環(huán)確是常態(tài)，研究一詞的本意是：它可以將我們引向很多不同的方向，并且經(jīng)常只是當(dāng)我們回過(guò)頭去重新進(jìn)行一番思考，或者是重新去進(jìn)行一番實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，才能獲得最出色的發(fā)現(xiàn)。
當(dāng)沿著科學(xué)研究過(guò)程的各個(gè)階段推進(jìn)研究時(shí)，你很快會(huì)領(lǐng)悟到：在科學(xué)探究中，當(dāng)你了解的東西越來(lái)越多時(shí)，你會(huì)更加清楚地認(rèn)識(shí)到自己還有那么多的東西不知道。這就是說(shuō)，當(dāng)你對(duì)一個(gè)科學(xué)問(wèn)題有了更多的洞察時(shí)，你通常會(huì)產(chǎn)生比你獲得的答案更多的問(wèn)題。甚至有可能你并為能回答最初的問(wèn)題，但卻找到了另一個(gè)完全不同的答案。產(chǎn)生新的問(wèn)題并不是壞事，而是非誠(chéng)值得慶祝的。
為什么要提STEM教育呢？
首先，它特別強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的真實(shí)性。也就是說(shuō)我們過(guò)去的教育特別擅長(zhǎng)解決這種定義優(yōu)良的問(wèn)題，有的人稱之為應(yīng)試教育。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)亞洲和中國(guó)的孩子們解決這種問(wèn)題是非常優(yōu)秀的。但是我們就忽略了一個(gè)地方，對(duì)于這種定義不良的，真正生活中的問(wèn)題，孩子們?cè)趺唇鉀Q？并且你從這種定義不良的問(wèn)題你怎么樣，能不能通過(guò)某種方法轉(zhuǎn)化為定義優(yōu)良的可以解決的問(wèn)題。對(duì)這方面的訓(xùn)練是非常少的。
過(guò)去的科學(xué)教育為什么總是強(qiáng)調(diào)這種解決已知問(wèn)題，實(shí)際上它是需要在短時(shí)間內(nèi)大批量地生產(chǎn)出具備基本知識(shí)和基本技能的人才來(lái)，投入到咱們的社會(huì)之中。也就是說(shuō)過(guò)去的教育其實(shí)是一種批量加工的過(guò)程。
第二點(diǎn)，完整性。現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展讓我們知道，越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)和電子信息技術(shù)可能會(huì)很大程度上代替我們?nèi)肆?duì)知識(shí)的記憶型的掌握。未來(lái)的社會(huì)我們可能不需要這么多掌握基礎(chǔ)知識(shí)的人才，因此我們的教育也要做出相應(yīng)的變化來(lái)應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)和生產(chǎn)力的需要，我們教育改革到現(xiàn)在這么多新名詞的出現(xiàn)，總結(jié)到最后就是一句話，我們的教育就是一定是要看到個(gè)人的、和過(guò)去的這種批量化生產(chǎn)的同一類的人不同了。
我們要看到個(gè)性化的存在，并且我們看到的是一個(gè)完整的人。我們的學(xué)校教育產(chǎn)生之后，我們的學(xué)科是分立的，對(duì)老師來(lái)說(shuō)，每個(gè)老師只管自己的學(xué)科；但是對(duì)孩子來(lái)說(shuō)，一個(gè)孩子是學(xué)不同的學(xué)科，他每個(gè)學(xué)科都要學(xué)，那么這個(gè)人是完整的，那學(xué)科之間有許多交叉的東西，我們要看到一個(gè)學(xué)生作為一個(gè)完整的人的存在。
第三點(diǎn)，可持續(xù)發(fā)展的人。比如說(shuō)我們的老師，并不是初中的老師只管初中的階段，以后怎么發(fā)展我就不管了，我只要保證你能從初中考一個(gè)好分?jǐn)?shù)能考到一個(gè)好的高中，我的任務(wù)就完成了。如果都是這樣想的話，那么并不是把他當(dāng)成一個(gè)可持續(xù)可發(fā)展的人。
在短期之內(nèi)，一定要提高他的分?jǐn)?shù)這種應(yīng)試教育，對(duì)他的未來(lái)的發(fā)展是有傷害的，我們現(xiàn)在種種的改革的目標(biāo)就是希望能夠看到學(xué)生個(gè)體的存在，看到他的個(gè)性化的存在，而且把它當(dāng)成一個(gè)完整的可持續(xù)發(fā)展的人。這種目標(biāo)，實(shí)際上在學(xué)校教育中是比較難達(dá)到的，也是學(xué)校教育的最終的一個(gè)目標(biāo)。
但是，對(duì)每個(gè)家庭來(lái)說(shuō)，實(shí)際上是非常容易實(shí)現(xiàn)這個(gè)的。因?yàn)槲覀兠總€(gè)家庭家長(zhǎng)最關(guān)心的就是我自己的孩子，我就關(guān)注這個(gè)個(gè)體。并且我的孩子對(duì)我來(lái)說(shuō)，我不會(huì)把它當(dāng)作就是一個(gè)學(xué)化學(xué)的孩子，他對(duì)我來(lái)說(shuō)就是一個(gè)完整的孩子。我不僅關(guān)注他的初中高中，我還要關(guān)注他的一輩子，就是它的可持續(xù)的發(fā)展，所以對(duì)我們家長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，我們的目標(biāo)和教育改革的目標(biāo)是一致的。
STEM教育是什么？
STEM教育出現(xiàn)于上世紀(jì)八十年代末的美國(guó)大學(xué)學(xué)校。在科學(xué)界和教育界的共同努力下，于上世紀(jì)初初步走入基礎(chǔ)教育，特別是在2010年前后成為以美國(guó)、英國(guó)為代表的國(guó)際科學(xué)與技術(shù)教育新興的教育實(shí)踐和研究范式的主流。美國(guó)作為全球領(lǐng)導(dǎo)者，在很大程度上依賴于科學(xué)家，工程師以及創(chuàng)新工作者的辛勤工作。但是在STEM人才（在美國(guó)STEM學(xué)位有415余項(xiàng)）數(shù)量出現(xiàn)下降趨勢(shì)的今天，也開(kāi)始著力STEM人才的培養(yǎng)及STEM師資隊(duì)伍的建設(shè)。
STEM教育的過(guò)程不僅是把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加，而是特別強(qiáng)調(diào)將本來(lái)分散的四門學(xué)科自然地組合形成新的整體。更好地幫助學(xué)生不被單一學(xué)科的知識(shí)體系所束縛,促進(jìn)教師在教學(xué)過(guò)程中更好地進(jìn)行跨學(xué)科融合,鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科解決問(wèn)題。
一個(gè)完整的STEM課程，應(yīng)該是基于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題，以工程設(shè)計(jì)過(guò)程為主導(dǎo)，提出自己的解決思路。如果缺乏了這一步，STEM教學(xué)的意義缺失了最根本的基礎(chǔ)。對(duì)基于標(biāo)準(zhǔn)化考試，STEM代表著一種現(xiàn)代的教育哲學(xué)，更注重學(xué)習(xí)的過(guò)程，而不是結(jié)果，在過(guò)程中讓學(xué)生聽(tīng)到不同的觀點(diǎn)，嘗試不同的想法，在不斷試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。
STEM教育培養(yǎng)孩子各方面技能和認(rèn)識(shí)能力，在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著一種相互支撐、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系。STEM教育絕不能夠獨(dú)立其中任何一個(gè)部分，只有在交互運(yùn)用中，才能實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)、也才能真正培養(yǎng)兒童各個(gè)方面的技能和認(rèn)識(shí)。STEM課程讓孩子自己動(dòng)手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關(guān)的項(xiàng)目，從過(guò)程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科和跨學(xué)科的知識(shí)。
在動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，STEM教育要求孩子們動(dòng)手動(dòng)腦，使得孩子注重動(dòng)手、注重過(guò)程，但提升動(dòng)手實(shí)踐能力不等于提升創(chuàng)造力。基于創(chuàng)新意識(shí)下，結(jié)合動(dòng)手實(shí)踐和探索才能真正喚醒孩子與生俱來(lái)的創(chuàng)造力潛能。
STEM課程提升孩子引導(dǎo)同伴間合作和解決問(wèn)題的能力，在我們生存的社會(huì)中，大多工作是以團(tuán)隊(duì)為導(dǎo)向的。不妨在孩子鉆研一個(gè)新事物的過(guò)程中，引導(dǎo)孩子在自主思考和探索的同時(shí)，善于與同伴交流或交換思想意見(jiàn)，尤其在動(dòng)手過(guò)程中力求解決問(wèn)題，讓他嘗試在一個(gè)小群體中體驗(yàn)到創(chuàng)造的樂(lè)趣，這樣更有利于幫助他把這股創(chuàng)造生命力持續(xù)下去。
簡(jiǎn)書之后不定期持續(xù)更新《STEM項(xiàng)目學(xué)生研究手冊(cè)》學(xué)習(xí)筆記，敬請(qǐng)期待。
文章鳴謝：
北師大物理學(xué)博士周小鸞發(fā)表于搜狐教育《什么是STEM教育？科學(xué)教育不等于STEM！》
科技學(xué)堂慕課《STEM項(xiàng)目學(xué)生研究手冊(cè)》
科學(xué)普及出版社出版《STEM項(xiàng)目學(xué)生研究手冊(cè)》
微信公眾號(hào)“鯊魚公園濱海中心”發(fā)表《著可能是最齊全、最通俗的STEM教育普及貼》
