前言
Stem课程从美国流行开来，近几年传入中国走进学校课堂之后，一时间学术理论头头是道，可是基层实践操作起来似乎并不那么简单。究其原因，问题繁琐复杂，这里有课程设置的问题，有教育教学资源的问题，有师资力量不足的问题，有教师授课水平的问题，也有整个系统体系缺陷的问题。本文尝试知微见著，从几个小事说起，试图找到问题解决的思路，促进基层学校stem教育发展。
从课程设置角度看stem教育
Stem课程是由Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学）四门科学知识结合起来教授的课程。这也是当前流行的任务导向、问题导向的学习方式。在stem教育之前，实际上美国的学生早已经历了搜集信息查找资料，阅读理解系统思考，组织信息提出解决方案等一系列研究性学习过程。在美国的基础教育阶段，教师没有教材，上什么样的课，组织什么样的教学活动，是由不同学科的教师们在一起研究讨论的结果，他们打破了学科的界限，这样可以互相协作，把整个教学活动贯穿起来。我们学校传统教育的课程设置是数学、物理、化学、生物等等各科课程独立教授，各不相干，做一个形象的比喻，我们的课程设置就像一个一个钻井一样。
在我的听评课经历中，有一次在北京某师大附属学校听初中历史课《经济大危机与罗斯福新政》，“经济危机”名词解释，必然要讲到钱的流通，也必然提及凯恩斯主义经济学。那么授课教师需要了解基本的经济学常识吗？这个问题不言而喻。而且在我们基础教育阶段，更没有技术、工程类课程的设置，基层学校一时间也难以补充教师资源，无法开办stem课程。
从课程设计角度看stem教育
华中城市的某科技大学附属小学请我去帮忙梳理机器人科学课程，科学教师面对5、6年级学生讲授传感器的工作原理。听评课之后做教学研讨过程中我提议，在讲授传感器知识之前，能不能首先引入仿生学这个概念，因为机器人是仿造人类行为制造出来的机器。人类的发展过程中，进化出眼睛、耳朵、嗅觉、触觉等，我们也要给机器安上“眼睛”、“耳朵”，这样机器人才能像人一样识别周围环境，做出下一步行为的判断和处理。这时候光传感器、声音传感器、压力传感器、温度传感器、烟雾传感器等，就比喻成了人的感觉系统，更容易被学生理解。
我曾经与北京一家教育信息化公司多有接触，公司派出科研教学人员到美国学习，引进全套美国stem课程，在一次商谈会晤期间，我与公司负责人刘博士探讨了stem课程推广的话题。在基层教育局、学校看来，课程示范课演示十分好，但是他们对引入课程进校颇有顾虑，因为一线科学教师多由信息教师、物理教师转岗过来，对于快速掌握美国stem课程教授方法有很大困难。而且从我的角度来看，stem课程不是说翻译成汉字就行，更进一步的，就像需要引入“仿生学”概念一样，我们需要把课程体系中未能做连接的关键环节，通过“二次翻译”有效结合起来，才能适合我们国家基础教育的现实状况。
从教育资源角度看stem教育
国外的教育教学资源相对发达，教师、学生遇到什么问题，一头扎进互联网、图书馆的海洋查资料找信息，说明书、操作手册、制作工艺流程一大把，读不尽数不完。学校里创客空间配置的硬件设施也是齐全停当，木材塑料、钢铁铜铝、机械工具、车钳铆焊等等应有尽有。即便学校里缺点什么，各家长们也会各显神通，快速集齐，美国家庭的车库里，就是一个小型的材料、工具仓库。我们国家基层学校如果需要发展stem教育，需要营造一个合适的体系环境。
我在小时候读过《我们爱科学》这类杂志，要买一套航模的材料邮寄即可，那个时候要邮寄一个月左右的时间。近几年我曾经走访过北京、上海、武汉、深圳几个城市的科学类课外辅导市场，这几乎就是一个微型的“组装业”，成套的零部件商场里应有尽有，买回家或者在培训工作间组装起来，能实现基本功能就算大功告成，根本与数学、科学、工程无关。授课教师有从乐高拼装老师转过来，也有理化生在读研究生兼职，他们对stem教育的认识，或者没有，或者根本就是多余的。
从知识结构角度看stem教育
早在2007年，我去人大附中拜访周庆林老师，他是人大附中科研室主任，研究性学习物理学科教师，全国教育科学“十五”规划教育部重点课题“实施研究性学习的专题研究”总课题组副组长。在当时周老师跟我介绍说，人大附中还只有数理化等自然科学学科的研究性学习课程。于是我就跟周老师探讨这样一个话题，如果说教师教的是知识，知识的体系是科学，科学泛泛的分为三门：自然科学、社会科学、人文科学。那么我们基础教育，恰恰缺乏的是对社会科学学科的教授，这次会晤之后的几年之中，人大附中丰富了课程内容，增加了社会科学学科知识课程。
2014年我在北京航空航天大学给通信工程专业的研究生做讲座《大学生如何增长能力》，讲座之前我去调研了海淀黄庄中发电子市场，碰巧遇到售卖GPS模块的小老板告诉我说，人大附中的一个高中学生总是到我这里来买这问那，后来这孩子考上清华了就不来了。人大附中的研究性学习做得很好，这跟stem教育异曲同工。像人大附中每年都有教师内部竞赛，获胜者才可以继续留任本校，不知基层学校知道了作何感想！当然像人大附中这样的学校，高考自主招生的优势就更不用我说了。
Stem课程的设计，很容易让学生建立起知识结构体系来，在学生读到本科教育时，他们早已经建立起一幢大厦来，他们具备了解决问题的知识、经验、技术，懂得如何查找资料和使用工具，这就是支撑这幢大厦的地基结构横梁立柱。死记硬背题海战术带来的后果就是，一个学生学完了全部基础教育的知识，就建立起一个自己的材料仓库，沙子、水泥、钢筋、木板整整齐齐码放在一起，就是缺少施工图纸。
结束语
在我梳理stem教育出路时，我意识到这样一个问题，当我们试图冒进学习先进的教育理念、方法时，应该回顾一下我们的基础，我们是否做好了要引进先进教育理念的准备。所以我首先要提醒的是，我们对“科学”的认识，我们对“技术”的认识，我们对“工程”的认识，我们对“数学”的认识，我们对这些最基本概念，是否已经达成统一了。
俗话说的好，当一个人迷路了，最好的办法就是回到原点。先不论要不要开展stem教育，我们都需要系统思考整体教育教学环境，逐步提升基层教师职业能力，尤其在课程设计和基本的授课水平方面。当然，教师职业能力提升，这是另外一个话题了。
【专家推介：谢英新教授，中国素质教育战略顶层设计奠基人；教育科学转化与应用中心课改专家；教育部基础教育质量监测中心培训专家等。】
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