STEM教育之來(lái)龍去脈（四）

向世清，博士，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員。長(zhǎng)期從事激光物理與工程技術(shù)的前沿研發(fā)，是參與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略與決策咨詢(xún)、基礎(chǔ)教育改革咨詢(xún)、科技創(chuàng)新中心發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)計(jì)等多領(lǐng)域戰(zhàn)略專(zhuān)家，也是上海市最為活躍的科技創(chuàng)新教育專(zhuān)家之一。

前一講講到，在NASA的持續(xù)努力下，STEM教學(xué)開(kāi)始呈現(xiàn)為一種人類(lèi)歷史上從未有過(guò)的新型教學(xué)范式和方法。這種新型的科學(xué)教育理念和范式也逐漸被NASA之外的美國(guó)教育界所知曉，因?yàn)檫@樣一種新型的科學(xué)教育給出了合平時(shí)代發(fā)展要求、基本滿足科技高速發(fā)展下培養(yǎng)有用科技人才的希望，也正好吻合了美國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的新要求。所以，美國(guó)在接下來(lái)的時(shí)間中，經(jīng)歷了一個(gè)將這種教育模式蔓延至NASA之外，形成大面積教育推進(jìn)的時(shí)段，這一時(shí)段大致在1980-1990年代之間，最晚可推至2000年之前。這一講就分析美國(guó)的這一更多蔓延演變和艱難探索過(guò)程。

5.STEM教育在NASA之外的美國(guó)各地得到進(jìn)一步探索和演化

NASA的STEM教育模式，因其良好的科學(xué)教育提升，逐漸傳播并引發(fā)了美國(guó)各地很多學(xué)?！耙篮J畫(huà)瓢”，這雖是美國(guó)科技發(fā)展和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)國(guó)家戰(zhàn)略的要求，但更是一種先進(jìn)的新型教學(xué)模式自身廣泛傳播的必然結(jié)果。

然而， “依葫蘆畫(huà)瓢”形成準(zhǔn)確的傳播卻不是一件容易的事情（正如“拷貝不走樣”節(jié)目中所展現(xiàn)的那樣）。教學(xué)乃至教育的事情涉及多個(gè)因素，十分復(fù)雜，就算目標(biāo)一致，就算有著清晰的范本，就算有著共同的心愿，各種因素的影響也會(huì)使得這種傳播必然經(jīng)歷一個(gè)更為復(fù)雜的演變過(guò)程。事實(shí)上，美國(guó)這一更大范圍的STEM教育探索過(guò)程格外復(fù)雜和紛亂，總體風(fēng)氣和多種STEM教育的分支與走向令人眼花繚亂。

回顧歷史，美國(guó)這一段STEM教育探索發(fā)展實(shí)踐過(guò)程主要受到3大類(lèi)因素的重大影響。

（l）不同認(rèn)識(shí)和理解造成的傳播與實(shí)踐差異。不得不承認(rèn)，人類(lèi)對(duì)事物的理解實(shí)在受太多因素的影響。在STEM教育的傳播中，理解和認(rèn)識(shí)是核心的關(guān)鍵。因?yàn)楦鞣N原因，加入到這一探索者行列的人具有非常多的種類(lèi)，各自原有教育和教學(xué)背景差異很大，對(duì)科技發(fā)展和研究規(guī)律的知曉與了解的差異更大，所以認(rèn)識(shí)和理解差異所導(dǎo)致的實(shí)踐差異是非常明顯的，包括：

·原本從事教育、科技、管理的人認(rèn)識(shí)和理解的差異最為明顯。尤其是原本從事教育的人與從事科技的人造就了最大的認(rèn)識(shí)差異，并走向了不同的實(shí)踐路徑。這其中，是否應(yīng)該遵循科技思維方法論、科技研究方法論和問(wèn)題解決邏輯展開(kāi)STEM教育是爭(zhēng)議最大的地方。因?yàn)榘凑誑ASA的經(jīng)驗(yàn)，STEM教育應(yīng)基于項(xiàng)目式或問(wèn)題式探究而展開(kāi)，教學(xué)過(guò)程遵循問(wèn)題的解決步驟而進(jìn)行。但是，原本從事教育的人不這么認(rèn)為，他們多數(shù)一開(kāi)始就覺(jué)得這樣和傳統(tǒng)的教學(xué)法完全不同，況且他們中的絕大多數(shù)并不熟悉甚至不了解科技研究方法論與過(guò)程，因此認(rèn)為這樣不能達(dá)成教學(xué)應(yīng)有的效果，反之他們認(rèn)為應(yīng)大幅度地讓STEM教育回歸傳統(tǒng)導(dǎo)教的教學(xué)法，否則就不能稱(chēng)其為教育（這種爭(zhēng)議到現(xiàn)在仍然存在，不過(guò)大多數(shù)人已認(rèn)可）。如此，STEM教育實(shí)踐就演化出現(xiàn)了分別為更為遵循科研方法過(guò)程、更為遵循傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程和二者混雜的“STEM教學(xué)實(shí)踐模式”，其中少數(shù)案例有些接近NASA的成功方式和效果，其余大多數(shù)都出現(xiàn)了異化。而且，因?yàn)橹饕菫榱送七M(jìn)教育，所以基于教育者的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐占據(jù)了主導(dǎo)地位，他們絕大多數(shù)又不了解科技方法論，更使得STEM教育走向正確的蔓延過(guò)程格外漫長(zhǎng)，所經(jīng)歷的阻礙和異化格外繁雜而艱難。

·原本是科技教師的人和原本是學(xué)科教師的人形成的差異也不小。由于STEM教育與科學(xué)教育的演化關(guān)系，科技教師較為容易理解相關(guān)目的和要求，因此更易靠近NASA的教學(xué)方式和過(guò)程。而學(xué)科教師則一般基于自身學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)和方式理解，很多時(shí)候就難以理解認(rèn)識(shí)這種新型方式。所以不僅科技教師后面所形成的演化結(jié)果有所異化，學(xué)科教師所產(chǎn)生的異化更加明顯，有些甚至是原有學(xué)科教學(xué)的翻版，只不過(guò)戴了個(gè)STEM教育的帽子罷了。而且這批教師的理由很充分，他們認(rèn)為他們的方式才是真正正確的教學(xué)方式（這一點(diǎn)很是遺憾）。

·不同學(xué)科尤其是偏文科或偏理科的差異也是很大的。事實(shí)上，文科出身的教師基本上是缺乏科學(xué)教育思想和科技教育方法的，他們更難理解STEM教育的方式方法，因此在后續(xù)的演化中給出了不同的實(shí)踐方式，有些甚至將STEAM教育（如圖1）作為正確的方式，并錯(cuò)誤地理解了STEAM，將其視為有了ART的表現(xiàn)形式和結(jié)果就夠了，有沒(méi)有T和E是不重要的（這一點(diǎn)后續(xù)還會(huì)論及）。

·原本有多學(xué)科思維和原本只有單學(xué)科思維的人的認(rèn)識(shí)和理解不同而導(dǎo)致實(shí)踐中的差異。在這里，具有多學(xué)科思維的人一般具有更多了解各學(xué)科作用和整合作用的能力，在STEM各學(xué)科整合時(shí)會(huì)具有較寬的視角和思考空間。而單學(xué)科思維的人總是局限在自身學(xué)科范疇內(nèi)，其最終形成的大多數(shù)是帶有STEM化的單學(xué)科教學(xué)改良，而且還有相當(dāng)一部分只不過(guò)是原有學(xué)科教學(xué)的變相方式罷了。總體上，單學(xué)科認(rèn)識(shí)使得STEM教育的偏離程度也較高。

·原本不是教育者或者不是教師的人，也因某些原因進(jìn)入了STEM教育探索的行列。比如有些學(xué)校缺乏STEM教師，會(huì)從社會(huì)上招入有興趣但卻無(wú)教育經(jīng)歷的人員。這些人員使得STEM教育的實(shí)踐形式產(chǎn)生了更多的偏差，但被認(rèn)為“有勝于無(wú)”。他們既不太懂科技又不真懂教育，只是學(xué)著NASA的樣子開(kāi)展（有些甚至只是跟風(fēng)），其結(jié)果當(dāng)然可想而知。

（2）資源條件的相對(duì)不足造成的差異。當(dāng)STEM教育走出NASA，一個(gè)最基本的問(wèn)題就已經(jīng)擺在大家面前，即：既缺乏NASA所具有的科技教育平臺(tái)和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施條件，又缺乏懂得科技的科技人員甚至是各學(xué)科高級(jí)專(zhuān)家作為教師。這樣一種現(xiàn)實(shí)使得很多地方即便想模仿，實(shí)際上也是做不到的，至少是不夠的。于是，各地的機(jī)構(gòu)和學(xué)校只好從自己現(xiàn)有的資源條件基礎(chǔ)出發(fā)（如圖2），想方設(shè)法盡量縮小資源條件差距，最終絕大多數(shù)做到的只是一種欠缺或不足性STEM教育，實(shí)際上是不合格的STEM教育。簡(jiǎn)單地說(shuō)，即便他們拿著NASA的STEM教案，也是做不到NASA那樣的效果的。這樣，最后的實(shí)踐效果也就大打折扣，更使得許多不夠贊同STEM教育的人有了托詞，使得相關(guān)有效推廣受到了更多的人為阻礙?？陀^上講，這種資源條件的缺乏一定是必然的，本來(lái)開(kāi)展科技教育的條件在絕大多數(shù)學(xué)校就是不足的，何況開(kāi)展STEM教育的要求會(huì)更高些，尤其是對(duì)教師的要求。當(dāng)時(shí)美國(guó)各地基本是沒(méi)有STEM教師的，也沒(méi)有培養(yǎng)STEM教師的機(jī)制和系統(tǒng)。

（3）探索過(guò)程中美國(guó)的科學(xué)教育逐漸隨時(shí)代進(jìn)步，以及STEM教育自身逐漸拓展至不僅僅限于科學(xué)教育所造成的差異。此時(shí)段中，國(guó)際上科技進(jìn)步發(fā)展更為明顯，美國(guó)的技術(shù)教育、工程教育的重要性因此逐漸被認(rèn)識(shí)到，使得科學(xué)教育中又逐漸增加了技術(shù)、工程教育等內(nèi)容和要求，NASA的經(jīng)驗(yàn)因此受到更多沖擊。同時(shí)，STEM教育自身也慢慢被嘗試用于某些非科技類(lèi)的學(xué)科教學(xué)，這大大拓展了其教育內(nèi)涵，并使其進(jìn)一步上升為一種教學(xué)法新模式。這種態(tài)勢(shì)更使得STEM的探索變得復(fù)雜。

歸納起來(lái)，STEM教育在蔓延中遇到了多種不同的因素影響，造成異化是客觀的和勢(shì)所必然的，其為了克服困難和障礙而不得不采用一些其他的措施彌補(bǔ)，實(shí)際出現(xiàn)許多“退而求其次”的結(jié)果（甚至有的退回到只在傳統(tǒng)的科學(xué)教育形式上加上一點(diǎn)動(dòng)手做。但仍美其名日STEM），現(xiàn)在看來(lái)倒是可以理解的。

要知道，在當(dāng)時(shí)美國(guó)的絕大多數(shù)學(xué)校，即便科學(xué)教育所遵從的模式也已經(jīng)從約1800年延續(xù)到當(dāng)時(shí)基本一直未變過(guò)，如此長(zhǎng)的時(shí)間像其他學(xué)科一樣使用自身的授導(dǎo)模式教學(xué)，且教學(xué)內(nèi)容主要依從概念逐級(jí)遞進(jìn)的教學(xué)方式。那么，就算NASA的探索再成功，社會(huì)上要復(fù)制成功也是十分不易的。變革，特別是理念上的轉(zhuǎn)型是極為困難的。