全球化背景下，教育資源在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行著廣泛的流動與重新配置。作為這一趨勢的重要表現(xiàn)形式，國際學(xué)校的發(fā)展日益受到社會各界的強(qiáng)烈關(guān)注。
目前國家大力提倡素質(zhì)教育，也愈發(fā)注重對未來人才國際化視野、國際參與能力、領(lǐng)導(dǎo)力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。下文根據(jù)清華大學(xué)附屬中學(xué)校長王殿軍在第二屆中國STEM教育發(fā)展大會上的主旨報(bào)告口述整理。
清華大學(xué)附屬中學(xué)校長王殿軍
我今天分享的是基于清華附中的經(jīng)驗(yàn)提煉和總結(jié)出來的東西，尤其是關(guān)于課程設(shè)計(jì)的一些原則，包括評價(jià)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。
STEM課程的性質(zhì)和定位
STEM課程講了很多，站在中學(xué)校長、中學(xué)老師的角度，我們到底應(yīng)該怎樣認(rèn)識STEM教育或者是STEM課程。我今天講的僅代表我個人的觀點(diǎn)，因?yàn)檫@個并沒有官方的說法。
在我看來，STEM課程是通過技術(shù)和工程的設(shè)計(jì)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(shí)的問題情景，學(xué)生自行設(shè)計(jì)、探索解決問題的方案。從中可以看到，STEM課程不僅要整合科學(xué)和數(shù)學(xué)的知識，還要整合別的學(xué)科的知識。
這其中有一個基本的假設(shè)，即在做STEM課程的時候，學(xué)生已經(jīng)具備一定的知識，因此，千萬不應(yīng)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)完單科課程之后，為什么還要用STEM再進(jìn)行一個綜合學(xué)習(xí)，那是因?yàn)榍罢咧皇侵R性的教育，而后者主要是基于知識的真實(shí)問題的研究，培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)和能力，這是STEM課程的獨(dú)到之處。但并不要指望STEM課程可以替代學(xué)科教育，我認(rèn)為是不可能的。在講STEM的時候，我們一定要認(rèn)清這個課程的本質(zhì)性質(zhì)和地位。
從不同的角度來看STEM課程，它到底是什么？它應(yīng)該是中小學(xué)的校本選修課，永遠(yuǎn)不要指望其喧賓奪主。STEM課程作為一種選修課，要配合分科學(xué)習(xí)，不能取代，它們是互相匹配或者是和諧相處的，它有其獨(dú)到之處。
STEM課程主要強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科或者是學(xué)科融合，注重綜合性，其目的是為了培養(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。
STEM課程的學(xué)習(xí)方式也不太一樣。單科學(xué)習(xí)往往有完整的知識體系，教師有教材、課本，照著從頭講到尾，孩子們不斷地練習(xí)和考試。而STEM學(xué)習(xí)不是這樣的，它有一套完整的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)體系，它是基于問題、基于項(xiàng)目的，任何問題、項(xiàng)目拋給學(xué)生后有一個過程，即研究、整合所需要的知識；分析、解析這個問題；設(shè)計(jì)解決方案；實(shí)驗(yàn)、反復(fù)迭代；最后將問題解決了。
STEM課程的內(nèi)容也不一樣。它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。她是依托知識，但是不囿于知識。
教師的角度來講，STEM課程強(qiáng)調(diào)怎么樣引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生把問題相關(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。教師不能取代學(xué)生去做這件事，而是指導(dǎo)和引導(dǎo)著學(xué)生完成項(xiàng)目或者問題的解決過程，在這一過程中獲得能力和素養(yǎng)。
功利化的教育講究最后的結(jié)果，對于功利化的STEM教育，我是堅(jiān)決反對的。STEM教育更強(qiáng)調(diào)的是在研究問題、探究主題的過程中獲得的能力和素養(yǎng)，所以這個課程學(xué)完之后沒有什么結(jié)果，但其實(shí)學(xué)生已經(jīng)獲得了很大的收獲。
就評價(jià)而言，STEM教育的評價(jià)不是最后要考試或者比賽，而是過程性的、形成性的評價(jià)。
STEM課程的目的和意義
為什么要開設(shè)STEM課程？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(dú)特作用，沒有STEM課程，有些素養(yǎng)和能力就沒有辦法培養(yǎng)或者培養(yǎng)的不好。這是它存在的價(jià)值和定位。
培養(yǎng)創(chuàng)新研究精神，發(fā)展動手實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)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)的是有效地提高學(xué)生成績。通過我這么多年的實(shí)踐，STEM確實(shí)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的教師的一個微信，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(shí)驗(yàn)室里的孩子們，他們今年高考的平均分?jǐn)?shù)是685.37，這個成績遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們學(xué)校的平均水平。所以如果你所在學(xué)校的校長反對你做STEM的話，你就用清華附中作為例子來說服他/她拿出空間、拿出錢來做STEM教育。
從上面可以看到，STEM課程具有較大的教育意義。STEM上課的形式或者用課程的觀點(diǎn)來講，它主要是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。所以在美國的很多專著里，STEM和PBL永遠(yuǎn)是結(jié)合在一起的，從課程的內(nèi)容角度講，STEM是綜合的，從課程的形式來講它是基于問題、基于項(xiàng)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，大家不要這兩個方面割裂開來。
開展STEM教育，需處理好的關(guān)系
STEM課程與常規(guī)的國家課程的關(guān)系。在中學(xué)STEM一定是配角，不要企圖登上主舞臺。因?yàn)橹魑枧_是留給那些主要學(xué)科的，每一個國家都會認(rèn)真地講其數(shù)學(xué)、國語以及一些其他的單學(xué)科，這是人們建構(gòu)一些系統(tǒng)知識的必要過程。但是只有系統(tǒng)的知識不會用，沒有能力應(yīng)用也是白搭。在過去為什么培養(yǎng)不出創(chuàng)新人才，就是沒有STEM教育。因此要處理好這兩種課程的關(guān)系。
同時要處理好單學(xué)科的學(xué)習(xí)與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。
STEM教育與改革之間也是有一些關(guān)系的，特別是它的課程本身如何在中學(xué)定位？STEM是民間先搞起來的，有巨大的育人價(jià)值，但是國家的政策往往有點(diǎn)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?！癝TEM”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)。
總體而言，STEM是一個好的概念，但是中國有自身的特點(diǎn)，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(shí)踐相結(jié)合。
清華附中STEM教育實(shí)踐
清華附中圍繞STEM做的一些事情，主要是基于當(dāng)時的創(chuàng)客空間、高研實(shí)驗(yàn)室以及其他的一些方面。
這是我們通過STEM教育取得的一些成績，在這一過程中學(xué)生們收獲良多。但是如果人家做完之后確實(shí)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)，但是有了好的目標(biāo)也可以。
圖 2
當(dāng)前STEM課程很繁榮、很興旺、很發(fā)達(dá)，大家一窩蜂圍上來，但STEM課程到底應(yīng)該怎么樣開發(fā)，怎么樣貫徹落實(shí)才能得到效果，怎么樣評價(jià)，還沒有一個有秩序、有規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，使得現(xiàn)在所有的與科學(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，只要科學(xué)教育都往里裝。恨不得就讓一年級孩子開發(fā)衛(wèi)星，這種做法實(shí)際上有非常大的風(fēng)險(xiǎn)。STEM教育既然依托于單科知識，用到的知識就應(yīng)與學(xué)生現(xiàn)在掌握的知識相匹配，用到的能力和素養(yǎng)也應(yīng)是學(xué)生能夠駕馭的。所以STEM課程的實(shí)施得有一些規(guī)范，包括課程的要素等等。
中小學(xué)《STEM課程標(biāo)準(zhǔn)》研發(fā)
基于清華附中的實(shí)踐，在王素老師的指導(dǎo)下，我們制訂了一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。研發(fā)的主要目的是規(guī)范STEM課程的內(nèi)容和實(shí)施辦法，以及實(shí)施過程中關(guān)注的一些要素，還有如何最終評價(jià)這個課程和學(xué)生在這個課程中的表現(xiàn)。未來在適當(dāng)?shù)臅r候可以公布給大家提意見，希望這個標(biāo)準(zhǔn)未來是眾籌性質(zhì)的，大家共同貢獻(xiàn)智慧形成中國的一個標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)還是非常重要的。
我們研發(fā)的過程非常辛苦，花了一兩年的時間，幾十位教師共同參與，吸收了許多專家的觀點(diǎn)，研究學(xué)習(xí)了美國和其他世界各國的一些經(jīng)驗(yàn)和專著（見圖3）。經(jīng)歷了學(xué)習(xí)、體驗(yàn)、教學(xué)實(shí)踐以及編寫《課標(biāo)》四個階段，最后得出了一些結(jié)果。
這其中有兩個東西想跟大家說一下，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)，也就是說從小學(xué)生一年級一直到六年級，科學(xué)教育要講什么東西、講到什么程度，都是有標(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)了，只有單科教育的標(biāo)準(zhǔn)。所以，從初一到高三，如果按科學(xué)整體來看，你教一些什么東西，如何來綜合地體現(xiàn)，實(shí)際上我們沒有這一標(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，甚至一些來自地理或者其它個別學(xué)科的，與科學(xué)相關(guān)的內(nèi)容都整合起來，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，我們從《以大概念理念進(jìn)行科學(xué)教育》一書中提煉出十大概念并以此為統(tǒng)領(lǐng)，把所有的知識統(tǒng)領(lǐng)在一起，貫穿五個學(xué)段。
基于所做的這件事，我們就能了解到，初中的科學(xué)掌握到什么程度，高中掌握到什么程度，在設(shè)計(jì)STEM課程標(biāo)準(zhǔn)的時候，一定要遵循其知識體系，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、方法、內(nèi)容有一個要求。同時我們尤其對跨學(xué)科的綜合能力也有一些要求，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，提出了很多寶貴的修改意見，由于時間關(guān)系還沒來得及修改。現(xiàn)在只是同大家分享一下這個思路，就是要規(guī)范不同年齡段的STEM課程涉及的所有東西，以供參考。
把中學(xué)階段六年的科學(xué)能夠整合起來，這一項(xiàng)工作本來就挺有意義的，這是大概內(nèi)容編排的格式。我們共分為一二年級、三四年級、五六年級、初中階段和高中階段五個階段。
科學(xué)探究比較重要，我們對科學(xué)探究過程的提煉表述見下圖：
整個標(biāo)準(zhǔn)編下來大概有400多頁，幾十萬字，我們的老師真的很不容易。我們要把STEM課程當(dāng)中用的東西都樹立起來，這樣你在設(shè)計(jì)課程時會有意識設(shè)計(jì)這些環(huán)節(jié)：
提出問題
作出假設(shè)
制定計(jì)劃
搜集證據(jù)
處理信息
得出結(jié)論
表達(dá)交流
反思評價(jià)
未來的標(biāo)準(zhǔn)主要是用于開發(fā)新的課程時有參考和依據(jù)，舊的課程可以做一些修訂，讓其符合這個規(guī)律。
這是開發(fā)過程中的一個流程圖，這是一個案例，未來正式發(fā)布的時候我們會有很多的案例。同時會給大家提供教師的評價(jià)、課程的評價(jià)，包括學(xué)生學(xué)習(xí)這個課程的評價(jià)，沒有評價(jià)，這個課程的好壞就無法言說，當(dāng)然要有一個標(biāo)準(zhǔn)，才能基于這個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)。
