美國在20世紀80年代推行STEM教育，主要目的是試圖從中小學階段開始增強學生綜合運用知識的能力，培養創新型人才，提高國家競爭力。STEM教育作為一種教學範式，之所以得到普遍認同，至今仍然在一些國家和地區方興未艾，是大家認識到，只有從解決現實問題出發，通過跨學科學習，強化不同學科知識的綜合運用，才能培養學生創新能力。STEM教育的本質就是綜合性學習。現代教育體系下，學科相對獨立和相對封閉成為一大弊端，需要讓學生在解決實際問題中綜合運用不同學科的知識，從而形成一種綜合素養。
10月18—21日，第三屆中國STEM教育發展大會在西安召開
我們國家早在本世紀初也意識到現代課程體系的缺陷。2001年實施新一輪課程改革已經把解決這一問題作為一個重要任務。《基礎教育課程改革綱要》提出課程改革的5個目標之一就是"改變課程結構過於強調學科本位、科目過多和缺乏整合的現狀，整體設置九年一貫的課程門類和課時比例，並設置綜合課程，以適應不同地區和學生髮展的需求，體現課程結構的均衡性、綜合性和選擇性"。按照這一精神，設置了跨學科的綜合性課程，如綜合實踐活動課、藝術課（音樂、美術）、歷史與社會課。但是，從全國中小學十多年的新課程實施情況看，這些所謂綜合性課程都沒有達到預期的目標，有些課程甚至銷聲匿跡。綜合實踐活動課依然被分割成信息技術教育、研究性學習、社區服務和社會實踐以及勞動與技術教育，藝術課幾乎沒有學校開設，依然是音樂、美術課。
STEM教育在我國中小學正處於起步階段，與傳統課程相比，它的知識體系、教學模式、課程文化、課程制度尚未成熟。一些地區和學校嘗試開設STEM課程，探索課程範式和教學規範。但是，作為一種新興的教學方式，STEM教育從理念到課程，從教學到評價，最大的瓶頸是缺乏專門的教師。誰來教、如何教、如何評價，都是需要從根本上去破解。STEM教育作為一種教學方式，需要教師指導學生綜合運用科學、技術、工程和數學等學科知識，解決實際問題。從我國的教師培養模式來看，目前大學還沒有培養STEM教師的專業設置，特別是技術和工程的內容，對中小學教師更是無從談起。中小學教師在STEM教學中天然的具有知識和能力的缺陷，必須通過職後的培訓才能解決師資問題。這給我們教師培訓工作提出了新的挑戰。
目前的師範院校教師培養以學科為主，教師的知識和能力的構成主要包括三個方面，一是社會通識培訓，包括政治常識、法律知識、教育政策等；二是學科知識，如語文、數學、物理等分學科的系統知識；三是學科教學知識，教育學、心理學、學科的教學法等。這一培養模式主要是基於學科本位和教師本位的，與現代的教書育人要求以及以學生為本的教學需求相去甚遠，這樣的知識結構遠遠不能適應指導學生學習的需要。我國的師範教育還有一個問題，就是培養期間教學實踐的時間過短，甚至流於形式，導致很多新入職的教師缺乏基本的教學能力。教師作為一個專業化程度要求較高的職業，從影響學生全面發展的需要，以及指導學生跨學科學習的需要來看，教師職後培訓必須著眼於彌補職前培養的缺陷。
首先，需要對教師進行學習科學培訓。學習科學雖然不是一門學科，但是已經從哲學思辨、心理實驗等結論性認識，發展成一個集教育學、心理學、神經學、腦科學、社會學、認知科學、文化傳播學等於一體的相對體系化的知識範疇。教師的角色從知識的傳輸者，變為學生學習的指導者、引領者，必須掌握學習科學。這也是課堂教學由以教師的教為中心，轉向以學生的學為中心的必然要求。教師掌握學習科學，首先需要在教學準備中不僅對學科知識如何傳授進行設計，而且要對學生如何有效學習進行設計，才能保證教學的效果。其次，教師要通過學習科學來甄別不同學生的學習習慣、學習狀態、學習品質是否科學，從而根據學生的文化背景、知識儲備、思維習慣、學習興趣等特徵提供科學的學習指導，從而提高學習效率。另外，學習科學還可以幫助教師鑑別各種學習方法是否有效，比如是不是所有的學科都要去除機械訓練，是不是所有的內容都要減少背誦，是不是作業越多學習效果越好，等等。我們的減負政策為什麼屢屢失效，一個重要原因是教師對學習科學認識的匱乏。STEM教學主張真學習，學習真知識，解決真問題，要求教師具有一定的學習科學的知識和指導學習的能力，從而體現教師的專業化屬性。
其次，需要對教師進行兒童研究的培訓。教師的工作對象是兒童，教師必須樹立科學的兒童立場，才能讓教育教學有針對性和有效性。兒童立場具有一定的時代性和社會性。每一個時代都會對兒童問題有不同的認識，不同的地域、不同的社會群體的兒童觀念也會有很大的差別。中國傳統社會認為兒童是懵懂無知的，是未開化的，需要用各種規訓去約束和教化的。而現代觀念認為，兒童時期是一個有著無限發展可能的階段，有著特有價值的生命階段，著眼於兒童的發展性，注重兒童當下的生活和發展狀態，不強制訓練，不逾越發展階段，讓兒童在適合的環境下自然地成長。作為教師，具備了這樣的觀念，才能在尊重兒童成長規律的前提下選擇適合的教育方法。我們經常強調以兒童為中心，但是很多的要求卻是以兒童的聽話乖順為中心；我們經常強調兒童要全面發展，但我們往往會用考試成績為一個學生打上優秀不優秀的標籤。不同家庭背景，但不同性格特徵，不同成長經歷，都會讓兒童存在差別，教師具備科學的兒童立場，必須清醒地認識到，每一位兒童都不是完美的，都是帶著這樣那樣的問題來到學校的，需要用科學的教育方式解決他們成長中的問題，引導他們向著積極健康的方向發展。
另外，隨著信息化時代的到來，利用新技術進行教育教學也是教師專業構成的一部分。這樣改變我們的教師職後培訓，讓教師的專業知識和能力構成發生變化，具備了學科知識、教育教學、學習科學、兒童研究和信息技術等方面的知識與能力的整合，才能讓教師職業的專業化取得更廣泛的認同。
STEM教育是一個嶄新的課題，也是一個古老的話題。既然認定STEM教育對培養學生創新能力具有重要的意義，那麼就要抓住教師這個關鍵，讓教師具有跨學科教學和合作教學的能力。這也是新時代教師專業化成長的必然要求。
作者：王彬武（陝西省教育廳教師工作處處長）
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