今年的两会上，民进中央就科创教育向全国政协提交相关方案称，一些中小学在自主探索中通过开设相关校本课程或实践活动来进行科创教育，但实施过程中也出现了一些偏差，部分学校出现了将科创教育等同于高新技术教育，认为科创教育是只有“有条件的”学校才能做的“高深教育”，有的学校忽略了对学生好奇心的激发和培养。该议题戳中了当下STEM教育的痛点。

  文 | Lyra

  编 | 天悦

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  火遍全球的STEM教育

  10秒，STEM课程名额全部被抢光！

  2020年，苏州科技城外国语学校（以下简称“苏科外”）针对一年级学生开放了包括STEM、视觉艺术、钢琴、管乐、弦乐等六门特色选修课，其中STEM课程原计划开设一个班，不料选课系统开放后，STEM课竟被“秒光”。学校只好再扩招一个班。

  2021年，学校“吸取教训”，计划开设三个班的STEM课程，结果还是难挡家长的热情，因此计划2022年面向全体一年级学生开设STEM课程。

  近年来，受到国家教育政策鼓励，各大中小学掀起了“STEM教育热”。创客空间、专业教室、各类科技竞赛，遍地开花。自2015年起，江苏省在全国率先启动STEM教育试点项目。2017年，为进一步扩大STEM教育项目试点工作，江苏省在全省开展STEM教育项目单位的遴选建设、教师培训、优秀案例评选等。在当年公布的试点学校名单中，伦华教育集团旗下的常熟伦华外国语学校榜上有名。

  同属该集团的苏科外也继承了集团重视STEM教育的传统，从2016年开始探索STEM教育，并专门设置了STEM课程核心组，研发了10余门STEM课。到了2018年，课程实现了广覆盖，从三年级至七年级，每周都有一节STEM课。2019年，课程进一步升级，学校把创客、人工智能、STEM、科学、编程等课程进行系统性规划，为一年级到八年级提供多维度的进阶课程，打造一体化的“创智未来”课程体系。

  其中，面向一年级学生开设的STEM课程成为学校最火的课程之一。该校分管科创教育的校长赵士田告诉顶思，该课程主要内容来源于美国“探索教育”（Discovery Education）研发的课程“STEM Connect”，学校自2020年开始引入使用。课程按照联合国17个可持续发展目标设计，设立了八大主题——社区（社会）、数字公民、能源、从地球到火星、健康、自动机械和机器人、水、食物。

  ▲17个发展目标分别是：消除贫困、消除饥饿、健康福祉、优质教育、性别平等、清洁饮水、清洁能源、体面工作、工业创新、社会平等、永续社区、永续供求、气候行动、海洋环境、陆地生态、机构正义、全球伙伴

  赵士田坦言，这些主题是打动学校选择该课程的关键原因，“非常生活化，很真实，孩子们接触起来更容易产生兴趣，而且这些也是现在及未来社会的重要命题，是教育必须要关注的领域。”

  STEM概念最早起源于美国，由美国国家科学委员会在1986年提出，旨在让孩子们在科学、技术、工程和数学领域综合发展，提升未来栋梁之材的科技能力。2009年，奥巴马在就任美国总统之初颁布了《美国振兴及投资法案》以及“竞争卓越计划”，强调STEM的重要性。随后启动了“为创新而教”（Educate to Innovate）及“尊重项目”（Respect Project）。此后，STEM教育风靡全球。

  由于STEM教育是比较前沿创新的概念，国内尚没有成熟可复制的模式，苏科外在探索STEM教育时为了避免闭门造车，专门引入并借鉴市面上先进的STEM教育课程，然后不断迭代开发校本课程。顶思了解到，很多学校都在采取类似的方法丰富自己的课程内容。

  但是，市面上的STEM课程资源五花八门，怎么挑？赵士田指出，目前市面上STEM课程存在的一个很大问题是，有的机构会把机器人课或者编程课、科学实验课等单一课程等同于STEM教育，这和STEM教育理念存在偏差。

  ▲STEM是科学（Science）、技术(Technology)、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写

  赵士田强调，STEM教育不是单纯地学四门学科知识，而是跨学科复合型知识的综合应用。在苏科外早期开发STEM教育校本课程时，最多会有10余名不同学科的教师共同参与课程开发。学界对于STEM教育的“跨学科性”具有普遍的共识。除此以外，STEM课程具有“实践性”，它是基于真实问题的探究性学习，强调培养学生在复杂情景中解决问题的能力。

  02

  一年级玩转“批判性思维”

  在苏科外的一节STEM课堂上，一则太阳系的纪录片呈现在孩子们眼前，大家看得目不转睛。孩子们接下来开始兴致勃勃地讨论，生活中注意到的有关太阳的现象，然后进一步提出问题，太阳有什么样的力量？

  这通常是STEM Connect课程的第一步，挑战。课程一般会以一个真实的纪录片或真实故事导入，引导孩子了解世界正面临什么样的挑战，这个挑战是真实的，对人类发展具有重要影响的。

  接下来，第二步，设计。这是知识含量最高的部分。在授课过程中，孩子要学会大量解决问题的知识和方法，包括原型测试、科学手段测试、实验测试等。

  第三步，解决。孩子提出解决方案，呈现的结果可能是一个实物模型，或者是落在纸面的论述方案。考虑到该课程是根据联合国可持续发展目标来设计的，课程鼓励大家用最少的资源完成最好的作品，以最环保和经济的形式完成课程学习。

  在“三步走”结束后，孩子们最后要进行口头汇报（presentation），向大家展示并解说自己的成果。这个分享可能包括，设计理念是什么？小组队员在设计中发生过什么样的分歧？这套方案的功能是什么？最终为什么设计出这样一套方案？

  ▲苏科外的孩子

  在STEM Connect课堂上

  坐在台下的孩子们也可以提问，为什么这么设计而不是那样设计？赵士田说，这种互动的过程就是在培养孩子的批判性思考能力。日常听课时，他发现孩子们在课堂上非常活跃，七嘴八舌，每个孩子在课堂上都有交流发言的机会。他还笑称，孩子之间交流时甚至经常说，你在设计的时候，要不要有一个“批判性的思维”？“一年级的孩子们已经把这个词经常挂在嘴边，真是不可思议。”

  在STEM Connect的课程里，4C能力经常被提及，它包括沟通（Communication）、协作（Collaboration）、创造力（Creativity）、批判性思维 （Critical thinking）。学生通常以5人为一小组进行项目式学习，每个人都有一个“角色”，比如时间管理员、材料大师、动手制作者、发言人等。分工完毕后，大家开始各司其职。这些角色不固定，孩子们可以在下一节课中更换自己的角色体验。而这也打开了孩子们对未来职业的想象。

  赵士田直言，大家都在说能力提升，但是怎么落地是一个问题。“STEM Connect课程将这样的4C能力培养目标清晰地列出来，并且贯穿于课程始终，包括课程设计、课程教学到最后的课程评价，这是很多STEM课程缺失的部分。”

  03

  STEM+学科教育，1+1>2

  顶思了解到，上海民办德闳学校、上海耀中国际学校、青浦平和和浦东平和双语学校都在今年开始使用STEM Connect课程。

  该课程源于探索教育公司（Discovery Education），后者脱胎于著名的纪录片频道——探索发现（Discovery）。目前，探索教育公司已独立运营并将国际总部设置在英国，专注于STEM课程的开发。探索教育的产品已经覆盖140余国家，在美国加拿大英国等英语系市场，更达到了50%的学校覆盖率。在探索教育公司中，有超过400位员工做课程研发，占员工总数的80%。

  目前，中国大陆各学校在使用的STEM Connect课程由欢乐发现教育科技（上海）有限公司（以下简称“欢乐发现教育”）全权代理，这也是探索教育在中国大陆唯一授权的学校业务服务商。

  欢乐发现教育联合创始人兼COO金华告诉顶思，STEM Connect课程共有八个模块，32个单元，可覆盖幼儿园至小学六年级。在获得课程版权代理授权后，欢乐发现根据中国国情对课程进行二次研发及汉化。

  比如：调整教学要求和课程目标就是最明显的本土化的表现。“在原版的英文教案里，6-8年级才会涉及到加减乘除，但是在汉化的课程里，简单的数学计算的会提前到1-2年级。”欢乐发现的资深课程设计教师刁光耀告诉顶思。

  在采访中，苏科外校长赵士田也表示，汉化并二次研发后的STEM Connect课程与中国小学科学课程课标比较接近，老师易于上手。

  谈到STEM教育和学科教育的关系，金华称，不少学校引入这套课程，除了发挥其培养学生综合素养的作用以外，也是将课程作为学科教育的补充。

  金华分享道，该课程进入合肥高新中加学校后，大量的数学、语文、物理、英语等单科老师反映，在课堂上会被学生问到很多问题，这些问题有不少超越学科课堂原本的课程内容，老师们甚至一时摸不着头脑，后来他们才了解到这些问题基本都来自于学生在STEM课堂上的学习。

  “所以，STEM教育和学科教育是相辅相成、螺旋上升的关系。”金华解释，当学生的学科知识点学得扎实，那么学生在跨学科课堂中解决问题的手段就变多了，他们甚至发现学习数学、科学是有用的；当孩子在STEM课堂中产生数学、科学等疑问时，他们又可以返回学科课堂寻求答案。

  两者交替促进，最终促使学生既能思考问题，又能解决问题，实现1+1>2的效果。

  * 图源：苏州科技城外国语学校、网络