课程视野下的stem教育学习心得（带给我们一线教师什么启示）

课程视野下的stem教育学习心得（带给我们一线教师什么启示）生态环保问题一直是大家关注的热点，在课堂上，我们看到了学校聘请当地水利方面专家开设农场污水治理方面的课程。通过实地调查污水污染情况，到数据收集相关数据，设计制作模型解释问题，学生演讲，研究与探讨解决方案，并且他们会把解决方案提供相关组织寻求印证。图2 水利方面专家开设农场污水治理课程因为很多文章都说清楚了STEM教育的核心特征：即STEM教育是理科综合教育，以科学教育为核心，是科学教育、技术教育、工程教育、数学教育等多学科交融的研究实践领域。它以一种跨学科的学习方式进行。今天，我们不探究STEM是什么？而是从另外角度谈我们一线老师如何从美国教师的做法中受到启发如何从下而上具体实施STEM教育，为培养国家需要的人才出一份力。我们一直强调，STEM教育要基于生活中的真实问题，重视实践的过程。基于对印地安纳州学校的观察，我们认为与社区的融合将为学生带来最贴近学生且最有实际意义的真实问题；或者，与

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纵观很多美国STEM教育案例文献研究，并且曾经四次赴美，带领学生参加STEM类比赛，不禁思考:我们的STEM教育除了需要顶层设计，我们一线教育工作者还需要从中得到什么启示，如何与本地区本学校实际情况进行结合？可以自己先做哪些改变？

教育是为了什么？为了国家的繁荣富强和学生的未来。如果我们培养的学生不能适应信息时代的竞争环境，既不能为国家培养人才，也不能为学生的未来提供帮助，那可以说这是教育的悲哀了。从华为的事件和中国芯片问题，向所有教育者提出了共同问题：我们如何培养未来的建设者和接班人？

图1 STEM教育学科属性

因为很多文章都说清楚了STEM教育的核心特征：即STEM教育是理科综合教育，以科学教育为核心，是科学教育、技术教育、工程教育、数学教育等多学科交融的研究实践领域。它以一种跨学科的学习方式进行。今天，我们不探究STEM是什么？而是从另外角度谈我们一线老师如何从美国教师的做法中受到启发如何从下而上具体实施STEM教育，为培养国家需要的人才出一份力。

一、STEM教育问题来自真实情境

我们一直强调，STEM教育要基于生活中的真实问题，重视实践的过程。基于对印地安纳州学校的观察，我们认为与社区的融合将为学生带来最贴近学生且最有实际意义的真实问题；或者，与社区资源的融合，是一种低成本、高效的实践融合途径。

只有真实才有兴趣，纸上谈兵永远不能学到真实有用的能力。将学生在课堂上所学到的知识与真实世界产生关联，这非常有意义。

图2 水利方面专家开设农场污水治理课程

生态环保问题一直是大家关注的热点，在课堂上，我们看到了学校聘请当地水利方面专家开设农场污水治理方面的课程。通过实地调查污水污染情况，到数据收集相关数据，设计制作模型解释问题，学生演讲，研究与探讨解决方案，并且他们会把解决方案提供相关组织寻求印证。

所以，STEM课堂常常是基于真实问题的探究性学习，强调学生在复杂情境中发展解决问题的能力。

二、STEM教育的项目学习法

这里要强调一下产品文化。在STEM教育中，师生应根据学生的兴趣、课程标准和当地资源选择研究主题，一个STEM就是一个项目。项目是什么意思？必须出“产品”，这里的产品不是市场上去售卖的商品，而是一个物件，可以是研究报告，可以是制作的实物，还可以是一个演出节目等，如果没有作品不能称作STEM，还是纸上谈兵。

图3 美国一所初中的教室文化

访问者走进一所美国初中，就被他们的教室文化震撼到——墙上满满的都是学生作业，包括学科小报、学术论文、绘画作品，知识思维图等等，整个墙面几乎没有空白，色彩五彩斑斓但却非常整齐……

然而，最吸引眼球的还不是这些学生的平面作业，而是摆放、悬挂在教室里各式各样、立体的“产品”，学生在学完一个单元或一个内容后动手制作后的作品。

在这些五花八门的“产品”里，我们能看到它们背后折射和隐喻着的课堂文化——知识的习得不是在传授和灌输中完成的，而是在动手实践中建构的。当学生学完某个部分时，老师的检验方式，不是最常规的考试、背诵、默写，而是动手制作。随之而来的，最重要的学习成果自然也不会是分数，而是“产品”。

我们会发现，当孩子们把知识变成一个产品时，他们的思维和理解就会被激活。过去，孩子们把知识视为死记硬背，都是一些静态的、枯燥的东西。但是当它成为产品时，他们会觉得这是我的输出，我的成就。我真正成为学习的主人。毋庸置疑，这种“产品文化极大锻炼了孩子们的创造性解决问题、团队合作和独立思考的能力。

三、STEM教育讲究协作性

STEM课程通过小组讨论和团队协作的过程锻炼了学生的沟通能力和团队意识。STEM的许多课程以项目的形式进行 学生需要分组进行研究项目。在这一过程中，他们需要互相帮助、启发、交流和讨论 并进行合理的分工。因此，协作性是非常重要的。STEM将为学生提供专业指导教师 并在项目进行过程中为他们提供帮助。STEM教师实时监控整个课程 评估学生的学习情况 并确保学生参与课程材料并相互学习。

图4 绳子操控杯子堆“金字塔”

如小组四人合力用绳子操控杯子堆“金字塔”，看似平常的实践其实对大家的合作、耐心都是极大的考验，谁的力气大了一点、谁急躁了一点，都会影响整个团队的节奏。

又如制作鸡蛋保护器这个实验大家都有听说过，但在美国的STEM课堂，不只是简单地把鸡蛋包裹起来测试它会不会摔烂而已。老师会让大家结合更多科学、技术的思维，包括研究物体的受力、下降速度等等，公式计算不再只是一道考题了，小学霸们似乎也遇到了实践上的难题呢!

在这里，小组合作特别重要。为了使团队项目更有效，就要每个人积极的参与设计，成为某个环节的决策者，并具有提供富有想象力和创造力的解决方案的能力。在团队中，我们需要了解并不是领导者才有领导力，而是每个人都必须付出，这对同学们来说，以前单枪匹马地学习模式需要改变，也让他们感受到了更多团队合作的乐趣。

从真实情境与问题出发，发现问题，掌握系统的STEM研究方法，让学生团队协作研究，是一条学校及学生完全可以走的学习道路。

图5 美国的STEM 邮票

最后，以美国在2018年发行了1 套4 枚STEM 邮票来看美国对STEM的重视，美国邮政介绍道:“为了激发公众的好奇心 每一枚邮票都用脸部、符号、图画和数字拼贴成画 代表着 STEM 学科的复杂性和相互关联性。”全套邮票在左下角的蓝色区域均印有 3 颗五角星 旁边分别是大写的英文字母 S、T、E、M 它们分别代表的各科英文全称标注在邮票左上角。表示科学的 S 邮票中出现了分子模型 元素周期表中的 6 种过渡金属钛、钒、锆、铌、铪、钽以及正弦波和其他符号;表示技术的 T 邮票以电路、二进制代码等为图案;表示工程的 E 邮票展示了阿波罗航天器的模块;表示数学的 M 邮票中自上而下出现了从 n=1 到无穷大的求和符号、一元二次方程式、数字 0 到 9、十二面体、代表圆周率的希腊字母π以及表现 1637 年法国太数学家费马猜想的不定方程 这个猜想经过数学家们三个多世纪的努力才变成了费马最后定理。

图6 你的创新能力决定未来竞争力

美国的STEM教育如何为我们借鉴？不一定是照搬，但是STEM教育的思想，应该给我们带来很多的启示。综合国力的竞争 最终是人才的竞争。应试教育培养出来的学生 将无法面对新世纪的挑战，这就是美国 STEM 教育给我们的启示。

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