■中国教育科学研究院副研究员李正福STEM

STEM是科学 (Science)，技术 (Technolo-gy)，工程 (Engineering)，数学 (Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。 STEM教育始于高等教育、延伸至基础教育，源于理工科教育、辐射到多个领域教育，起于科学素养的培养、拓展到学生发展核心素养的培育。在当前教育教学改革背景下， STEM所蕴含的跨学科、协作式、重实践等理念受到越来越多的重视，进入教育信息化工作计划、学科课程标准等国家政策文本，成为深化教育教学改革的重要内容。广大教师作为教育教学一线实践者，如何应对 STEM时代的到来？

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STEAM赋予教师的四个角色

STEM教育有许多性质，从不同的角度分析可以得出不同的特点。比如，相对于分科教学，它有跨学科的特点；相对于重知识理论的教学，它有重实践的特点；相对于刷题，它有趣味性的特点；相对于枯燥的文字理解，它有体验性的特点；相对于一人一桌个人学习，它有协作性的特点；相对于黑板+粉笔的教学，它有技术增强性的特点；相对于试题评价，它有实证性的特点……STEM教育的特性，蕴含着对教师角色的新要求和新期待。

角色一：教师是具有学科基础的专业人。学科是分科教学的基础，更是跨学科的基础，有了学科以及学科的分类才有跨学科的需要。对学科知识、方法、思维、思想的深刻理解和准确把握，是提高教育教学质量的基本要求。作为一名教师，不管是中学还是小学，不管是学科教师还是包班教师，都要立足学科，打牢学科的基础，而不能没有学科依托的、漫无缥缈的“跨”。在中小学，虽然分为语文、数学、科学、物理、化学、生物、信息技术、通用技术等学科，但每一门学科基本都具有基础性、实践性、综合性，原本就有跨越学科的内在追求。老师们如果认真学习理解相关学科课程标准的精神，真正按照课程标准的要求去组织教育教学活动，就不可避免地自然感觉到跨学科的必要存在，发现从学科教学进入跨学科教学的途径。

角色二：教师是具有跨学科观念的执教者。一方面，将知识按学科进行划分，对于科学研究、深入探究自然现象的奥秘和将知识划分为易于教授的模块有所助益，但并不反映我们生活世界的真实性和趣味性，分科教学（如物理、化学）在科学、技术和工程高度发达的今天已显出很大弊端。另一方面，人的发展的全面性。研究表明，如果把学习割裂开来，学生就经常不能理解各个学科领域是如何相联系的。虽然具体学科的学习很重要，尤其是对学科领域内容的基本理解，但是跨学科学习可以帮助学生建立高阶思维技能，也可以帮助学生在不同学科相互领域之间形成有意义的联系。当不同学科相互整合且学生参与社会性互动学习时，概念性知识就得以形成。就培养学生掌握概念性知识而言，STEM项目学习是完美的对口方案，因为良好设计的项目学习本身就是跨学科的，而且本质是合作性的。跨学科意味着教育工作者在 STEM教育中，不再将重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限，而是将重心放在特定问题上，强调利用多个学科相互关联的知识解决问题，实现跨越学科界限、从多学科知识综合应用的角度提高学生解决实际问题的能力的教育目标。这就要求老师们在将 STEM理念落实到教育教学实践中的时候，要有跨学科的意识和勇气，知道一个学科可以从某个角度提供促进问题解决的思路，但其他学科也有促进解决问题的思路，更多的学科一起合作可能有助于问题的彻底解决，以开放的心态对待其他学科的参与和融入。

角色三：教师是教育资源的开发建设者。 STEM教育不仅主张通过自学或教师讲授习得抽象知识，更强调学生动手、动脑，参与学习过程。 STEM提供了学生动手做的学习体验，学生应用所学的数学和科学知识应对现实世界问题，创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。在这样的教学活动中，教师可能会面对没有课程资源、选择课程资源、改造课程资源、开发课程资源等问题，需要完成课程资源的开发建设任务。比如，学生参与一些小型项目或者提出一个广泛的项目，课程涉及电子、编程、工程设计、机器人应用、卫生健康、美术设计等，充满个性化需求和生成性特点，老师很难预先就有对应的课程资源，不得不投入到课程资源开发建设当中。

角色四：教师是育人工作的协调者。在知识经济时代，只有具备STEM素养的人才能在激烈竞争中取得先机，赢得胜利。从教育目标来说，STEM教育的基本目标是培养学生的STEM素养。美国州长协会认为，STEM素养是个体在科学、技术、工程和数学领域以及相关交叉领域中运用个人关于现实世界运行方式的知识的能力，包含了科学素养、技术素养、工程素养和数学素养，包含运用这四门学科的相关能力、把学习到的零碎知识与机械过程转变成探究真实世界相互联系的不同侧面的综合能力。显而易见，对于 STEM素养的培育只靠教师难以完成，只靠学校难以完成，只靠家长更加困难。作为育人的专业人员，学校的老师就需要发挥统筹协调的作用，把各方力量、各方资源、各方支持聚合起来，形成有利于学生STEM素养发展的有利环境和正向推力，更好地服务于 STEM理念下的教育教学。

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STEM带来的两大挑战

STEM教育正在中国大地蓬勃兴起，许多地方和学校积极投身其中。小学科学等课程文件明确提出开展STEM教育的尝试和探索，进一步推动了 STEM教育的关注度和实践热情。在推进 STEM教育实施过程中，一些新的挑战或许会出现在老师们的面前。

一方面理念上的挑战。 STEM教育提出一些新的观点，与老师们熟悉的或者习以为常、用而不知的认识、理解不太一致，比如 STEM教育的育人观、成才观、学生观、教学观、资源观等。这些观点，有些是老师们以前见过而未深入思考的，有些是已有观念的重新组合，还有一些是未曾接触过的。学习、了解、认同、内化这些观点，需要一个过程，有时候还可能会有较强烈的观点对抗。

另一方面是教学行为上的挑战。分科教学、按时上下课、试卷评价等教学行为是老师们熟悉的，培养了一批又一批优秀的学生。开展 STEM教育有些不一样的教学行为，比如营造STEM学习空间、和学生一起研讨问题并不断深化、组织团队研制作品、协调校内外资源等。这需要老师们改变以往夹着课本进教室、拿着尺规上讲台、播放 PPT讲知识、跟班主任抱怨学生不好管等言行，进一步加强团队协作、智慧教学、教学研相长等行为，提升新型教师专业素养。改变自己的言行，是一个巨大的挑战，是自我革命，需要开放的心态，更需要勇气和决心。

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迎接 STEM的四个对策

STEM教育越来越近，我们既可以开门迎接，也可以顺势而为，还可以先行先试，视而不见、置若罔闻、无动于衷可能是不明智的。为了更从容地应对STEM的到来，做一些准备是有必要的。

一是不断提高教师“跨学科育人”的能力。对大多数教师而言，转向 STEM教师的最大问题是相关学科领域的专业知识和核心能力。完成跨学科教学的目标，不是单一的课程能够解决的，需要通过打通学段来整体设计课程内容，保证知识结构的完整性和系统思维方法的培养。零散的动手操作活动，无法解决完整知识结构和系统思维方法建立的问题。 STEM教育的这些要求与其他学科教育存在明显的不同，是学科教师专业体系中最为缺乏的部分，需要在理念、知识和技能等方面得到系统的提升。

二是优化师范教育的课程体系。教师大部分来自于师范院校，入职教师的素养和水平决定于在师范院校受到的教育。如果想要教师具备跨学科的能力，在师范生培养中就有必要予以关注。芬兰重视培养研究型的教师，关注教师实践能力的发展。对于从事 STEM领域的教师，大学培养目标在于使教师同时具备深厚的学科素养和较强的教学能力。科学教师培养项目中，学生需要修习今后想要教授的一个主修学科和一个辅修学科，并通过深入进行该学科的学习来建构学科知识结构，增强学科专业能力和研究能力。从 STEM教育理念来看，我国师范教育课程体系还有一定的调整空间，需要进一步加强跨学科教学、项目组织实施能力等方面的课程。

三是加强在职教师的岗位培训。中小学教师是开展教育教学活动的主力军，促进在职教师的跨学科整合能力是切实推进 STEM理念融入学科课程教学的基础和关键。以美国爱荷华州为例，该州要求从事幼儿园到八年级 STEM教育的教师必须得到授权许可，还要完成至少30个小时的 STEM现场体验学习，或者完成一个 STEM研究过程，或者作为一个 STEM实习者参加 STEM事务或非正式教育机构，或者领导一个 STEM课外活动。这启发我们进一步完善岗位培训，丰富培训内容，加强跨学科项目的真实体验，促进教师能力的提升。

四是营造有利于 STEM教育理念落实的环境。 STEM教育理念的落实离不开相应的生态环境，包括教育政策、教育管理、队伍建设、教育评价、教育资源等方面的有机配合，需要调动家庭、学校、企业、社区等多种力量的积极性共同建设。比如，英国就专门设立国家 STEM学习中心，成立了遍布全国的 STEM网络，用于开展 STEM教师培训，为教师提供 STEM教育学资源，鼓励企业参与STEM教育等，营造了良好的环境。这需要我们进一步深化教育教学改革，完善教育教学体制机制，加强与社会其他机构的沟通交流，共同营造开放、协同、创新、共建的育人新环境。