寻找现实可能-当前学校STEM教育的实践观察与省思论文

寻找现实可能-当前学校STEM教育的实践观察与省思论文

寻找现实可能
——当前学校STEM教育的实践观察与省思

徐明

所谓“人无远虑,必有近忧”,这反映在教育发展实践上,一方面要求我们必须以前瞻眼光,把握教育发展的前瞻性趋势,未雨绸缪,因势而动,以追赶或引领时代之潮流;另一方面,由于教育本身具有独特的发展规律,使其在发展进程中,并不完全表现为与经济社会发展甚至与教育自身潮流涌动之间的高度同步性、一致性,因而有时候要求我们必须善于向后看,回归教育的初心。这表面上显得保守、落后,但其实是“有远虑”的表现。换言之,必须既立足现实“小心谨慎”,又必须向着明天“坚定不移”。归结到一句哲学术语,我想大概就是:寻找现实可能。由此,具体到当前已越来越成为教育热点的学校STEM教育,本文的所有观察与思考,都是基于这一基本立论与判断。

㉕Jeffrey A.Parness,“Old - fashioned Pregnancy,Newly - fashioned Paternity”,Syracuse Law Review,57(53),2003,p.69.

一、观察:“一片白云横谷口”

STEM教育的发展历史,最早可以追溯到20世纪五六十年代,到本世纪逐渐成为西方教育的一门“显学”。与此相应,中国教育也在经历了近二十多年来“知识本位——能力本位——核心素养本位”的艰辛探索后,出台了《教育信息化2.0行动计划》与《中国教育现代化2035》等重要文件,从最高决策层面确认了实施STEM教育的必要性与必然性,为整个教育发展的深刻转型指明了方向,特别是为STEM教育的健康、可持续发展奠定了基础。

考察近年来在部分区域和不少基层学校已经先期开展的STEM教育实践,有几点变化是显而易见并且是必须值得肯定的:一是推动一直以来为不断提倡的小组合作、项目学习找到了落地的载体与平台,从而让越来越多的人看到了当代教育发展和学习革命的新的样态;二是涌现出了一批勇于“吃螃蟹”的先行学校,也初步推出了一些师生合作的诸如“未来城市”“节水生态”等STEM项目创新成果,为更多学校、师生投入STEM教育活动提供了可资参照的实践样本;三是随着STEM实践的逐步深入,带来了校长、教师乃至学生、家长教育与学习理念的重大转变,使学生主体学习、合作学习、活动体验学习等现代教育理念真正深入人心。从一定程度上也可以说,新课改提出的“自主、合作、探究”的核心理念和“知识与能力,过程与方法,情感态度与价值观”的三维目标要求,到今天才真正有了实践层面的切实响应。

我们来到了一个全新的改革关口或者说发展“风口”。在肯定SETM教育探索的价值与初步的成效的同时,我们也必须理性并审视其中存在的矛盾与纠结。

第一,必然到来的潮流与仓促“上马”的任务。任何新事物,从其产生到被推广、接受,特别是其自身的完善,本来需要一个或长或短的过程,尤其像STEM教育这样的“舶来品”,在中国这样一个有着特殊教育情境的教育大国,更需要有一个艰难的“嫁接”“融合”“适应”“创生”的“阵痛”与碰撞。但是,纵观这些年来STEM教育在我国基层学校的发展,在一些热心人士以及方方面面追求利益人士的有意无意推动下,大有将基于自觉与可行的实践转变为立马见效的任务的趋势,将原本属于理性乃至安静的研究与探索,转变为热热闹闹的“走过场”式推动。

图7为氨氮的分析结果,由图7可以看出降雨开始时氨氮为0.2mg/L,基本为Ⅱ类水体。随着降雨径流对地表的冲刷作用,氨氮浓度开始逐渐升高,2小时后升高至峰值1.0mg/L,变为Ⅲ类水体。降雨开始3小时后,稀释作用明显增强,水质恢复到原来水平,之后随着降雨的进行,存在一定的范围波动。总体而言,全天保持在Ⅲ类水体以下,降雨径流对氨氮的影响不是太大,水质波动在可接受范围内。

第二,专业跨界的要求与单一、兼职的队伍。教育改革的成败在教师,尤其对于STEM这样的超越传统的活动形式与学习方式,不仅要求教师具有精深的专业学科素养,更要具备跨学科的专业知识和学科整合的专业能力。但是事实上,在一些先行探索的学校里,STEM项目通常多由科学学科、信息学科或劳技学科的教师所担任,而且很多都是在完成本职工作之余的兼职。这种单一、兼职的教师队伍,即使按照既有的STEM学习流程“依葫芦画瓢”都有不小的难度,更不要说在课程建构和学生活动上有什么创新创造了。不少学校都采取了聘请校外相关专家的办法,以解燃眉之急。但是,这又带来两个困境:其一是懂教育的人往往难以掌握STEM,而懂STEM的人往往又是教育教学的门外汉;其二是由于STEM教师专业素质的影响,不少学校不得已只能追求以点带面,将个别项目的推进与成绩,等同于整个STEM教育实践的推进与成效。

第三,少数人的“狂欢”与大多数的“沉默”。正由于思想认识上的“任务式”思维和队伍建设的捉襟见肘,一些学校只能将兴奋点聚焦于个别项目开展、少数学生的活动参与上。凡此种种,助长了形式主义、功利化倾向,忽略了绝大多数的学生STEM素养的共同提高。少数人的“狂欢”,仿佛营造出STEM教育生气勃勃的图景,实际上使大多数学生成为“沉默的大多数”,这不仅背离了STEM教育的初衷,更违背了教育公平的底线原则。

在具体的STEM教育实践推进过程中,还遭遇到课时安排、评价标准、课程同质化现象等种种具体问题。从这个意义上说,上述几个方面的问题,其实根源并不在基层学校和教师,而是更加宏观层面的教育体制机制改革需要不断深化与深入。一方面,STEM教育是时代所需,并且取得了初步的成效;另一方面,在基层学校实施STEM教育进程中,又出现了这样那样的问题。早在一千多年前的唐代,元安禅师就曾经写过一首偈诗:一片白云横谷口,几多归鸟尽谜巢。傍晚时分,朵朵白云漂浮在山谷之间,“看上去很美”,却挡住了更多鸟儿回家的路。换个角度看STEM教育,或许我们的视野会更加开阔。

二、省思:“真传一句话,假传万卷书”

3)要素属性修改的有14个:三角点、图根点、水准点、卫星定位等级点、独立天文点、内图廓线、地面干渠、干涸湖、平峒峒口、海上平台、电视发射塔、单线标准轨、地铁、田埂。除此之外,还将所有要素数据源的数据类型字段要求由“字符型10”改为“字符型60”,以适应实际需求。

(一)STEM教育的目的

实施STEM教育,不是对传统教育的彻底否定,更不是毕其功于一役的灵丹妙药。我们可以从三个维度分析它的宗旨:

区域统计法。区域统计法(Zonal statistics)是一种计算另一个数据集区域内栅格值的统计信息的统计方法。在区域统计中,根据区域数据集定义的每个区域,基于来自其他数据集(栅格值)的值计算统计量。然后为每个区域计算单个输出值[20]。运用到本次定级研究中,可将插值结果赋予评价单元,其赋予精度取决于栅格象元的大小与定级单元图斑面积的关系。

其二,它是对学习科学最新成果的积极呼应。加德纳指出,人的学习成长过程其实是一个多元智能不断培植、拓展和优势生长的过程。最新的脑科学研究,更进一步揭示了大脑与人的学习活动之间的相互塑造和影响关系——人的大脑影响人的学习,而人的学习又会不断优化大脑的运行功能。更关注整体认知、更重视实践体验、更突出思维创新、更强调主体自觉则是学习科学研究的最新成果之所在。从这个意义上说,STEM教育与其说是一种全新的学习活动,不如说它进一步回归了学习规律本身。

其三,它是对素质教育呼唤的现实回应。关于素质教育,党的十九大有一个全新的提法,就是从过去的“实施素质教育”,改为“发展素质教育”。这实际上是从党的最高决策层面为要不要实施素质教育定了调,对提高素质教育的实施水平和效益提出了新要求。尤其在社会深刻转型和技术高度智能化的时代,更要求新一代的人才除了具有一般的知识、智能、人格素养外,更要有适应与创造新生活的全新能力和素养。在美国《赫芬顿邮报》专栏作家卡罗尔和蒙特克莱尔州立大学教授莎拉合著的《如何成为面向未来的学习者》一书中,作者指出:“当今世界……你应该具备的素质与上一代是不同的。除了具体的技能和一贯的辛勤工作之外,你还需要可以迁移的技能,这种技能能够迁移到任何工作和职业中去。”而STEM教育恰恰为培养学生的这种“迁移的技能”提供了路径和可能。

(二)STEM教育的本质

其二,它既呼唤所有学习参与者的角色变换,又在潜移默化中完成学习参与者新的角色塑造。作为一种跨界整合的项目学习,STEM教育具有以下几个鲜明特点:主动学习代替被动学习,小组学习先于个体学习,综合学习重于单科学习,实践学习重于知识学习,创造性学习重于积累性学习。为此,所有的学习参与者,包括学生、教师、校长、家长等,都结成了新的“学习共同体”,必然要求所有共同体成员以一种全新的角色投入到这种新型的学习方式和生活方式之中去。与此相应,校长与家长也必须成为“协同、合作、领导”的参与者,“学习共同体”的重要成员。但是,不管每个人的角色怎么变,林妮依然强调,师生,特别是教师,必须始终成为“学习质量的坚守者”。这一点,对于我们当前推动STEM教育尤为重要。必须始终坚持的底线是,STEM学习是以促进学生学习的更有效发展和学业质量的可持续提高为前提和归宿的。离开这一点,所有再热闹的STEM教育都逃脱不了“作秀”的嫌疑。

其一,它既是一种全新的学习方式,又是一种全新的生活方式。从学习方式来看,不同于传统的授受式学习,STEM学习更多是一种项目学习、跨界学习。而项目学习、跨界学习本质又是什么呢?这里不妨拿写文章的方法来作一个简要对比:传统的学习更多的是基于对过去经验的逐步认知和理解的积累性学习,就好比是一种“顺叙”的方法;而STEM项目学习更注重问题驱动和素养迁移,所以更像是一种“倒叙”或“插叙”的方法,可以弥补单一的“顺叙”学习的不足,促进学生更感性、更积极、更主动和自然地学习。

汽车拆装实训课程是国内众多高校对车辆工程专业本科生开设的一门实践类必修课程。该课程是理论联系实际,培养学生动手能力、分析和解决问题能力的重要环节,也是对所学的机械、车辆专业知识的一个综合检验和锻炼。为了提高汽车拆装实习课程的教学质量,本文对该课程的教学改革进行初步探索,在教学过程中引入移动互联网及虚拟样机技术,以构建课程教学的虚拟共享平台,同时对教学内容进行整合与优化,以满足本科教学的需求,最终提高课程教学质量,达到培养目标的要求。

从生活方式来看,必须承认,学生的学习最终是为了每个人的生活。传统的教育观认为,学生的学习是为将来生活做准备的;而现代教育观则将学生的学习也当作生活本身和生涯发展不可或缺的一部分。从经验的角度看,学生习得生活,依据师生关系的不同可以分为三种,即完全被动式的教授性生活,榜样示范式的模仿性生活,和相对独立、创造性的体验性生活。这样看来,学生的STEM学习更多是一种模仿性、体验性的生活学习。学生参与STEM学习的过程,不仅是其学习的一段新旅程,也是其感知生活、创造生活,最终享受生活的一段生命历程。不妨进一步来说,STEM教育其实就是一种生活力教育。尤其在当下社会生活越来越走向不确定的时代,STEM教育能够给学生相对确定的素养。

着眼于发展素质教育,促进更有效学习的STEM教育,本质上究竟是什么?又有什么重要的特点呢?

(三)STEM教育的实施前提与主要形式

其二,必须处理好STEM教育实施过程中的几对重要关系。某种意义上说,所有的学习方式的变革,不过都是各种关系的演变与调整。中小学教育之所以称为基础教育,根本就在于必须更加重视中小学生学习基础与人生基础的不断夯实。首先,STEM学习更多表现出一种即时、泛在学习的特征,那么就必须处理好与传统的持续、定向学习的关系;其次,STEM学习更多表现为一种碎片化、补偿性学习的倾向,那么就必须处理好与传统的分科式、体系化学习的关系;再次,STEM学习更多展现出交流、对话性学习的特质,那么就必须处理好与传统的内省、自我性学习的关系。

其一,它是对更好的教育的切实回望。什么是更好的教育?简言之就是超越知识之上,赋予每一个人人生意义的教育;就是对每个学生烙印成长记忆、培养生活素养的教育;就是在信息化、智能化时代为每一个学生进行创新赋能的教育。如果用三句话来概括,或许就是:为意义而生存,为素养而教育,为创新而学习。为此,STEM教育相较于传统的学科学习,更有助于学生对生命意义的追寻,更有助于培养学生面向新时代的核心素养,特别是创新的习惯和素养。

毋庸讳言,当下“看上去很美”的STEM教育,却在“如何看”“如何干”等最基本的问题上呈现出不小的分歧与纠结。其实老子《道德经》早就指出:“万物之始,大道至简,衍化至繁。”作为基层一线的教育工作者,透过STEM教育热热闹闹的表面,首先要做的,恐怕还应该是回到最基本的ABC,去厘清STEM教育究竟是为了什么,又到底是什么。

1.5.3 组织蛋白酶B、NLRP3、caspase-1蛋白水平(n=4)提取剩余各脓毒血症组小鼠的肝脏Kupffer细胞,分别进行组织蛋白酶B、NLRP3、caspase-1蛋白水平检测。

作为对学生传统学习及生活的优化与超越,STEM教育的推进与实施在当下中国学校的客观语境与情境中,肯定不会是一帆风顺、一蹴而就的。

其一,必须明确实施STEM学习的现实前提。首先,它必须是一种知识前置学习,也就是说,进入STEM学习的学生和教师,必须具有一定的学科知识及生活常识的储备,缺少这一点,STEM教育所提倡的自主学习、合作探究、项目创造就成了无源之水、异想天开,甚至是所谓的“懒惰的托付”。其次,它显然是一种条件支持性学习。就硬件支持而言,必须具备起码的环境、场馆和设备保障;就软件支持而言,必须基于现实的招生、考试及质量评估的政策导向。再次,在STEM学习进程中必须切实关注学生兴趣与能力的差异。STEM是学生必须具备的时代素养,但一定不是人人都同时具备和增进的素养。不明确这一点,很有可能就会将STEM教育在不自觉中演变为一些特别具备、先行具备相应兴趣与能力的学生的“少数人的狂欢”,而忽略了对“沉默的大多数”的关注与提升。而后者,才是STEM教育的根本目的,也是教育公平的真正边界之所在。其实这里面有一个问题很值得我们深思,就是在现实的学校STEM项目中,到底靠学生的既有能力实现项目更重要,还是依托项目实现学生能力与素养更根本?

其三,必须理性选择STEM学习的适合的形式。正因为STEM学习很重要,所以才要积极推广;但同时也正因实施STEM教育制约性条件很多,所以才要稳妥慎重,要在现实与理想之间,真正选择一条符合实际的可能性道路。根据笔者的观察与研究,不同的区域、不同的学校,可以依据校情、学情及教情的不同,通过三条路径理性推进STEM学习:第一层次的,可以是一种类似“瑜伽情境式”的学习。就是像人们练习瑜伽总要寻找一个愉悦身心的理想环境一样,在学校条件许可的情况下,加大STEM教育环境包括场馆、设备的投入,让师生始终置身一种“举目可见”“触手可及”的“STEM”环境,以求“近朱者赤近墨者黑”的潜移默化之效;第二层次,可以是一种类似“西医靶向式”的学习,就是本着试验、示范、探究的目的,将STEM学习先行局限在一个小型项目的范畴,有的放矢、对症下药、精准施策,以求一定程度上的“立竿见影”之效,既激发所有师生投身STEM学习的兴趣,又为深入推进STEM学习积累经验;第三层次,可以是一种类似“中医渗透式”的学习,本着系统、辩证的理念,在培养师生全面发展的基础性素养的基础上,着力培养STEM学习的“融合性、建构性、创造性、效益性”素养,特别是培养师生的系统思维、资源思维、选择思维、探究思维和创新思维,真正将STEM素养渗透到学生的每一天的学习与生活之中去。三个层次、三条路径虽然起点基础不同,侧重点也不一样,但是对于现实的中小学校来说,却仿佛是广告语所说的“必有一款适合你”,这样持续深耕、渐次提升,就能够切实寻找到推进STEM教育的现实可能,就可以真正达成STEM教育回归教育初心,促进学习更真实、更有效发生的初衷。

三、行动:寻找现实可能

在当下中国学校教育的语境和情境中推进STEM教育,就好像一场充满希望又充满艰辛的行走。我们既要反对“不走”,也要反对“乱走”“假走”。要基于现实基础,向着既定远方,坚定不移又理性沉着地“走起来”——寻找现实可能。为此,可以从以下三个方面展开重点的行动。

(一)让项目思维植入学科学习

STEM学习的目的是要着力培养师生新时代需要的系统、跨界、整合、创新型思维。在学科学习依然是学校课程主体,依然是招生考试的重要依据的现实条件下,当务之急和重中之重的,不是不切实际地耗费大量人力、物力去建设多么现代、时尚的STEM场馆,而是要将项目化学习与日常的学科学习有机链接、整合,让项目思维不仅在项目探究中闪光,更在面广量大的学科学习中开花。首先,要改造我们的课堂,在尊重学生认知规律和课堂教学基本规范的基础上,坚持系统化思维和项目学习要求,突出“目标优化、自主合作、有机迁移”三大重点,逐步推动现实的课堂教学的深度转型。其次要建构相应的课程,将STEM课程纳入学校课程建设规划,针对不同学校的资源、师资及学情实际,可以以STEM课程为主体建构校本课程体系,也可以将STEM课程模块自然融入既有校本课程体系,按照“主题鲜明,架构清晰;激理明趣,自主探究;策略清晰,评价完善”的要求,切实发挥STEM课程的育人功能,真正让STEM课程成为中小学生丰富学习经验、体验自然生长的推进器和加油站。需要特别强调的是,当代社会生活和STEM课程的灵魂是创新思维的培养,创新思维既是STEM课程的起点与基础,也是其关键与归宿。因此,没有创新思维课程的实施与落实,就很难有STEM课程的真正落地与深化。

(二)将跨界素养植入教师成长

没有跨界整合就没有STEM学习,而教师的跨界素养的培养是决定STEM学习真落实、增效益的核心。对此,首先必须明确,发展不是齐步走,但一定要有人,也一定有人能够先走起来。要积极整合现有教师资源,将已基本具备跨界素养的教师选拔出来,担当STEM教育试点、示范的任务,成为引领学校全体教师STEM素养提升的“先行雁阵”;其次,更重要的,要切实深化教师校本培训改革,在强化教师学科专业素养培养的同时,将STEM素养作为教师专业提升的重要“条件性素养”和生涯发展的重要“人格性修养”,通过成立“STEM体验营”、举办“STEM沙龙”、开展“STEM课堂试水”等多种形式,积极丰富校本研训的目标与内容,优化路径与策略,切实在全体教师“走起来”的基础上,真正让STEM教育“深下去”。

(三)让STEM环境空间走进师生的日常生活

STEM教育要想真正落地、见效,并非一朝一夕之功。换言之,推动STEM教育和STEM学习,基础在于“建”,但是关键在于“养”。近十多年来,世界各国中小学生乃至幼儿园孩子,信息化素养取得了大幅度提升,主要并不在于他们接受了多少系统、正规的信息化教育,而是他们越来越生活在一个以智能手机、wifi网络为代表的现代信息化环境之中,于潜移默化中完成了最基本的信息化观念和技能的启蒙与熏陶。STEM教育也是如此。只要学校条件许可,可以结合校园环境建设总规划,将STEM元素融合校园文化建设的改造、提升大系统,比如建设STEM课程研发中心、SETM项目体验长廊、STEM成果展示台,等等,让师生日常的学习和生活与STEM实现零距离的自然契合,通过STEM环境之“养”,反过来推动师生STEM之“行”。

总之,在当前现实的学校发展情境与语境之中推进STEM教育,既“等不起”,也“急不得”,其哲学指南和根本前提始终只有一个,就是“一切从实际出发”。就工作思路和实践策略而言,必须是“既奋力作为又量力而行”,既要坚持教育返璞归真,夯实质量基础,又要坚持前瞻时代潮流,直面“未来已来”的挑战,让有所为有所不为成为根本的指导思想,让寻找现实可能、实行两条腿走路成为学校的常态,让STEM教育真正成为我们这一代教育人写给中国2035一代人的至真至诚的“情书”。其实,SETM如此,教育的各方面工作何尝不是如此?

全书59篇文字,当长则长,当短则短,随心所欲却恰到好处,是一个人精神圆融汩汩而出的文字。赖非先生只用了一个月就完成了此书,将铅笔书稿交给了打字员。书中捡拾到的件件趣事,都是他亲身经历的。除了开首与最后的两篇,是他特意确认的位置以外,其他都是打字员的随意而为。首篇名曰《喝大了》,末篇名为《吹牛玩》。这是他给读者的一个小暗示:所有文章,不过是酒后吹牛,玩笑而已。把亲身经历的事情拿来酒后“吹牛”,是好酒的赖先生常干的事情。从一生的酒话中简单拾取一番,成就一本书,则是好友们的敦促。

中图分类号: G40-011

文献标识码: A

文章编号: 1673-4289(2019)07-0003-05

(作者单位: 江苏省镇江市教师发展中心,江苏,镇江212000)

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