STEM課程熱中的冷思考

余國志

當下，STEM課程在國內風生水起，成為各中小學名校的“寵兒”。這一教育項目起源于十多年前的美國，它將科學、技術、工程和數學進行了有機整合，對學生的許多基本能力及綜合能力提升有十分明顯的作用。

筆者在臺灣大學學習期間就十分關注這類課程，觀摩研究過臺灣各地的多堂STEM課程，在北京任職后也觀摩了內地大城市的多堂STEM課程。讓我失望的是，我認為絕大多數STEM課程都沒有達到其應有的目的。仔細分析我發現，STEM課程的很多原則并沒有得到貫徹，我所見的STEM課程均是形式大于實質，很多一線城市的中小學名校都是抱著“開比不開好，開了就是好”的觀念開設這門課程的，并沒有理解這門課程的本質。

首先是水土不服。STEM課程的引進，缺乏對我們的社會文化和教育背景的考慮，我國大陸地區和臺灣地區的多數學校對此均沒有做好足夠的準備，匆忙上陣。我們中國人的價值觀、人才觀、成功的理念與課程發源地有很大的不同，我看到很多國外優秀教師指導的STEM課程并沒能激發起中國孩子的足夠興趣，其中很大的原因就是在這里。再有就是教育背景的差異，STEM課程對于學習者的原有教育背景是有一定要求的。筆者在兩岸各地都了解到，有相當一部分學生認為STEM課程比較折騰，沒有太大意思，背后的主要原因在于開課之前需要對孩子進行報告書、方案書寫作和自主調查能力等方面的先期培訓，正是這方面能力、興趣的缺乏致使很多孩子比較抵觸，而這些能力在課程的發源地都是學習者已經具備的。

其次是很多課程跨學科學習形同虛設。在筆者觀摩的STEM課程中有一個共同的特征，就是都有一個確定的主題。這些主題大多來自生活中的案例和情境，但圍繞這個主題，就一定會有一個主軸性質的學科在做支撐，其他學科幾乎沒有涉及，問題或任務的開放性差，教師的設計思路窄且缺乏寬廣的眼光。主題是影響跨學科學習效果的最重要因素，如果這個主題狹隘，那么就不可能有跨學科學習。比如筆者觀摩的一堂STEM課，主題是制作一個“投石機”，在這個主題下，你可能需要用到一些物理學知識和較少的技術能力，甚至這里面的技術都談不上能力，只需要一些日常生活經驗即可，對工程、數學領域的諸多學科幾乎沒有涉及。如果沒有把握自己的主題是否能夠產生寬廣的跨學科效果，那么你最好就設置一個方向性的主題，而不是一個太過具體的主題，使學習、實踐不再受限于你所確定的主題。筆者總結了觀摩過的多堂STEM課程，絕大多數可以概括為清一色的“動手的物理課”，物理知識為主，少量的動手能力，極少對工程、數學和技術提出要求，即使有，也是極為簡單的涉及，學生根本不用思考、學習、探索，他們甚至一拍腦袋就可以想明白。筆者在各種現場詳細采訪過23位學習者，有相當部分學生表示任務過于簡單，所能用到的知識均是低級和淺層的。

這其實也反映出，我們混淆了STEM課程和物理實驗課，物理實驗課主要是驗證假設，而STEM課程是建構一個完整的新產品，是無中生有，充滿不確定性，方法和路徑都是完全沒法預設的。一個例子就能很好地說明，“熱量是如何散失的”是一個物理實驗題目，而“如何使一棟模型房屋更能保溫”則更接近STEM課程的要求。STEM課程最大的特點是不確定性，老師有開放的態度，要習慣在沒有預設教學路徑的前提下“遭遇”STEM課程。反觀前文所述的“投石機”，很多老師其實心中都已經有了成品的模樣，不過就那么幾種樣式，學生如若制作出新花樣反而會令他們不安，不知如何評價，更不知如何指導。

STEM課程在組織實施過程中也有很多變形走樣。首先是課時過少、過短。由于STEM課程的系統性和指向性很強，完成一個產品或任務，從情境到方案，從小組分工到制作，從產品雛形到后期優化美化，至少要3-4課時，這是最短的，很多都會達到8課時甚至更多，很多有興趣的孩子還會主動搭上自己的課余時間，只有這樣才能讓學生充分沉浸其中，把各種知識、能力搞清，再把它們之間的關系想透，最終完成一件完美的成品。而筆者在我國臺灣及大陸學校觀摩的STEM課程，由于課時問題，幾乎都做不到這一點。有堂“自動感應的飲水器學、人體工學、藝術設計學、電學、磁學等知識，雖然對數學的要求略弱，但技術和工程領域的要求卻極高。本打算看到一堂優秀的課程，但令人失望的課學習者的任務最終只是用紙畫出一個飲水器和描述其功能就到下課是，這堂根據筆者對STEM課程教師的采訪，他們一致認為至少需要半天時間，才能發揮STEM課程的最佳效果。

還有就是課程性質定位偏頗。STEM課程自一開始就旨在培養學生的實踐能力和解決問題的能力，訓練這方面的思維。但由于每個個體在能力、興趣人生意向上的客觀差異是明顯的，因而STEM課程并不適合每個孩子，這一點也就決定了其不適合作為必修課開設，而是應該作為選修課，面向喜歡動手、設計能力強、有理工方面意向的孩子開設。作為必修課開設，是浪費教育資源。

再者就是專業資源配備不足。STEM課程是以產品作為最終呈現的一種課程。因此，在完成產品的過程中，需要大量的工具和資源以及平臺作為支撐。而而在我國大陸地區及臺灣地區開設的STEM課程，不僅沒有配備專業教室，而且連最基本的工具都較為缺乏。筆者在一堂“制作降落傘”的STEM課上驚訝地發現，課上連裁紙刀都沒有。

最嚴重的問題當然還是缺乏本土教師。眾所周知，教師是課程的核心。筆者所見，無論是我國大陸地區還是臺灣地區，STEM課程大多是由外籍教室執教的。筆者的憂慮在于：如果做不到STEM課程教師的本土化培養，那么STEM課程就一定不可持續。

再有，據我與孩子們的交流得知，他們更加看重的是如何發現一個問題，而不僅僅是解決問題。而在我們的STEM課程中，往往都是由教師提出問題，而不是教孩子們去發現問題，這方面是不是也需要改進呢？