在全球化和信息化時代,各種教育的新概念接踵而來。近兩年,來自美國的“STEM”以及升級版“STEAM”,不僅在一些學校和教育培訓機構被推得火熱,在教育部的文件中,也將其作為“跨學科學習”的新模式積極鼓勵。那么,美國中小學教育的STEM 和STEAM的實質是怎樣的?這概念在中國為什么這么火?本期《成長你我他》,我們特邀教育學者梁國立、科學教師陳耀以及全人教育學者林志敏共同解讀,作為中國政府教育主管、學校教師和家長,對于“STEM”或“STEAM”教育的火熱,可以有怎樣的冷思考?
1.理工科的內容為什么用STEM和STEAM的概念被提出來呢?
梁國立:STEM這個詞,S(science)是科學,主要是自然科學;T(technology)是技術,尤其是信息技術;E(engineering)是工程,M(Mathematics)是數學。STEAM多了一個A(art),是語言藝術、視覺藝術和表演藝術。而STEM和STEAM兩個詞都有實實在在表征的意思:STEM指植物的“莖”,以形象的記憶,是把這四個學科當作學校教育的“骨干”;STEAM的中文是指“蒸汽”。
從歷史發展來看,美國過去是制造業強國,上個世紀初尤其二戰之后,主要因為全球貿易,美國的制造業逐漸從北方移到南方,再從南方移到南美,移到亞洲,九十年代更多移到了中國,這個過程,導致了美國制造業的空心化。最近幾十年,美國的基礎教育、高等教育更多強調的是領導力、交流和溝通等人文學科。但是,2008年前后的金融危機,讓美國人意識到,如果沒有制造業的支撐,金融無法單獨運行下去。于是,美國社會開始考慮:美國制造業需要回歸。具有代表性的是2005年有一本書叫《地球是平的》,里面提到,每年從理工科畢業的大學生人數,中國和俄羅斯要遠遠高于美國。之后,從小布什總統到美國國家科學學會都開始考慮積極應對反思這個問題。2012年,在奧巴馬第二任期間,由美國教育部明確提出要求,要把STEM作為學校學科教育的主要內容,認為美國要保持長期繁榮發展,就需要制造業的回歸,而基礎教育就需要為制造業的回歸提供人才的準備。
被稱為“具有跨學科、創客思維”的STEM或STEAM教育,與傳統的數、理、化等課程,有什么不同?引進的教育概念被積極推動,其背后的原因是什么?一線教師對這此現象又有怎樣的解讀和看法呢?
2.一線教師如何看STEM教育?為何在中國這么火?
陳耀:我聽到STEM這個概念是前年,國內很多學校都開始搞STEM教育,或號稱以STEM教育為特色。我覺得,目前國內對這個概念更多的可能是一種炒作,很多學校是為了出政績。實際上,科學教育在中國的大部分地區都非常薄弱!科學教師在小學是不受重視的。舉個例子:很多家長有沒有把科學這門課當作孩子發展的核心課程?現在各種培訓班滿天飛,但科學培訓班幾乎沒有,就算有也是門可羅雀??赡艽蠹叶颊J為,在小學階段,科學與升學不掛鉤,于是就不重視。尤其在中西部地區,有些地方學校的科學教育甚至就是零,我曾經在湖南的一所學??吹剿麄円晃葑拥?a class='keywords' target='_blank' href='http://www.dongsenyule.com/product/ca1299.shtml'>實驗器材,比城市還好,但他們的科學課就是開展不起來。實際上,很多人沒有意識到,科學課是會影響學生未來發展的,當然也就牽涉到中考和高考??茖W這門課,在我們的小學里不叫科學課,叫自然課,以前因不受重視,常常是學校里一些退二線的老師拿著一本書來念而已。
那么,都是理工科,STEM教育與傳統“數理化”有何不同?兩者差距還是很大的。STEM教育更側重于技術和工程,要把科學應用到生活中去,就像梁教授所說,它是為美國國家發展培養需要的人才而設的。這個概念到了國內之后為什么突然得到了重視?我認為與李克強總理前兩年倡導“創客教育”有很大關系,這是一個好事情??墒乾F在,我發現一個很大的問題是,STEM教育卻被很多人等同于機器人教育,很多推STEM很火的教育機構,實際上都是做機器人教育的。
目前,我們正在做的“一千零一夜家庭科學實驗室”,其實本身就是一個中國版的STEM教育。為什么我們這個項目沒那么火?因為它是一個公益性的項目。不像樂高,它的機器人一套就七八千元,教育機構在推送過程中能產生利潤。因此,我最擔心STEM被商業利用,STEM教育不應該等同于機器人教育。
梁國立:我很同意陳耀老師的觀點,實際上,在我們的基礎教育里,科學教育是非常非常薄弱的,甚至有些地方就是零。我認為更多的原因,是大家都不知道應該怎樣去做。中國的科學課也是有國家標準的,我們可以橫向比較一下美國免費與全球分享的《下一代科學教育標準(2013年)》。中國的科學課是從小學三年級(8歲)開始的,每兩年一個標準(2017年教育部新頒布的小學科學教育標準是從一年級開始了,但仍然還是每兩年一個標準,約5萬字),實際上并沒有能夠給老師和學校以把桿性的幫助和指導。每兩年期間,學校有四個學期,每個學期該教什么?國家的課程標準,并不能告訴學校和教師。站在國家標準和學校之間的,是教材出版社。學校和教師不得不照著教材上課,要不就不知道是否可以實現國家課程標準了。而下一代科學教育標準是40萬字,每一年級都有十分具體的內容,且從5歲開始,與中國相比從開始的年齡就有差距。在內容上,美國的標準不僅把自然科學的學科都都涵蓋其中,還打通了各學科的核心概念,并且學了之后要強調應用。同時,還要根據孩子的不同年齡階段,什么樣的年齡有什么特點,也就是基于“人的終身發展”這個學科,與科學課的內容要相匹配。更重要的是,有了前兩者的依據,你用什么方式去教呢?也就是當你知道了學科內容,你知道了孩子不同的發展階段是如何學習的,就要與教法應該匹配。在這三個維度下,去設計課程標準、去實踐,其效果與僅僅從一個維度考慮,是有很大差距的。也就是說,要考慮三方面的內容:第一是學科本身,包括學科之間的關聯性;第二是要結合學生不同年齡的特點;第三是根據前兩者,考慮采用什么方式去教授學生。
3.為何從STEM到STEAM多了A?我們被概念“忽悠”了嗎?
梁國立:從STEM升級到STEAM,是因為在美國學校里,除了理工學科,還有很多教語言、藝術、體育的老師,他們會說:難道我們不重要了嗎?我們的學科也不重要了嗎?因此梳理下來,就會發現,學生在做STEM學科的時候,無論是閱讀文獻還是寫報告,都會涉及到語言的應用,你要創新,也要涉及到音樂、美術等因素的影響,因此,就加上了A(Art)。應該說,這是美國STEM在落地過程中,因為遇到了來自美國教師、家長以及學科專家的反彈,而反彈之后,就產生了STEAM。
因此,實際上STEM是美國根據美國國家發展,對美國現有基礎教育課程的一個“補丁”,而STEAM又是STEM的“補丁”,等于是“補丁”上的“補丁”。當我們把這個邏輯梳理出來了,自然就要問自己:中國推廣STEM或STEAM概念,是因為我們的制造業要像美國那樣回歸嗎?還是制造業繼續保持的同時還要升級?這是其一;第二,我們的基礎教育,是把美國“補丁”的“補丁”打過來?還是說我們需要重新梳理一下?實際上,一些看似時髦的概念,第一,它不會長久,因為你不知道美國是否會十年、二十年一直在推這些概念,你永遠跟在人家后面嗎?而且時間一長,大家可能都在做表面的文章,卻并不能幫我們真正解決基礎教育的問題和自己國家發展的問題。
因此,要解決自己的問題,我們需要一個整體的頂層設計,而這個頂層設計,就要根據前面提到的三個維度:一是學科內容和學科之間的關聯性;二是結合學生不同年齡的特點;三是采用什么方式教授學生。我們要意識到,STEAM它只是學科內容,包含了科學、數學、工程、技術以及語言藝術,音樂、美術等,它并不是方法;第二,美國《下一代科學教育標準(2013年)》,不僅包含了學科內容,還包含學科之間的關聯,以及它們在實踐層面的應用。重要的是幾個學科之間的關聯,這與國內傳統上對數、物、化的認識沒有學科之間概念的共用或共識,是不一樣的,這也是國內把STEAM當作“跨學科學習”、“創客教育”的代名詞的原因。但是另外,在教法方面,美國的科學教育標準雖然提出了希望和要求,但是教師依然可以“照本宣科”地教,也可以采用“項目式學習”或者我們提出的更系統“真實的學習”的方法去教,幾者效果是完全不一樣的。
如果我們沒有意識到以上問題,面對來自國外來的新概念,很容易就接受了、販賣著人家的概念,若干年之后,回過頭你會發現,我們仍然繼續接受著、販賣著別人的概念,做著人家的事情,而我們自己的孩子,卻依然不知道該怎樣去思考,不知道該怎樣做明辨性思維、怎樣做價值判斷。
陳耀:說到進行STEM教育,其實我們連合格的科學老師都很缺,而能夠以科學為核心,跨學科教學的老師就更加少!而在我們實施“一千零一夜家庭科學實驗室”也就是中國版STEM教育的過程中,我們可以看到它與傳統“數理化”有很大區別。相比較而言有三方面不同:第一,它加強了與傳統文化之間的融合,不僅包括了語言的,還涉及到傳統文化的內容,只要是我們的生活接觸到的,甚至是從古至今延續下來的,都可以涵蓋其中,這是第一;第二是它的延展性,可以從課堂延續到課外,時間跨度可能是幾天、一年、兩、三年,我有個學生研究“冰菜”已經兩年了;第三是它的邏輯性,這些實驗都側重于事物之間的質疑、分析、推理。以上這三個特點使“一千零一夜家庭科學實驗室”雖然沒有商業機構在推廣,也依然具有很強大的生命力。
目前在中國學校,要推廣關于STEM或STEAM的學習,我認為最大的困難是觀念問題。第一,我們能不能接受這樣的教學方法?第二,教師為什么愿意去做這樣的事情?只有教師有動力,才會想出各種辦法去實施。我認為,整體的解決的方案,第一,需是要全社會共同努力,營造一種環境,政府和學校要乘著大勢所趨積極有所作為;第二步,要進行師資的培訓和培養;第三步,最重要的是創建課程。課程要本土化,而不要動輒引進上千、上萬元的昂貴課程和機器人項目,不要被商業利用。我們國家地大物博,比如都江堰、長城都可以作為課程研究的項目,如果沒有自己的課程,一切都白搭。
4.面對教育的新概念,我們如何擁有更適合自己的教育理念和課程?
陳耀:目前,我們自己推動的“一千零一夜”已經形成了一個系列,首先在課程方面,我們設計了家庭實驗的操作指南,讓三年級的孩子在操作指南的引導下,可以開始自己的家庭實驗的項目研究;第二是老師根據學校里的科學課程,教給孩子一些技能,讓孩子學會想問題。我們的課程涉及的范圍很廣,我會帶孩子去周邊是大自然里,比如我們學校周邊有豐富的水系,學生們觀察湖水的變化,比如進行飛行器的研究,從蒲公英,到航模等等。最近我們啟動了一個“阿拉丁神燈”計劃,目的是想把全國幾百所學校的老師們聯絡在一起,共同推進“一千零一夜家庭科學實驗室”項目,這是我們自發地、自下而上地進行的教育改革。我相信,教育未來的希望應該是自下而上的改革,這是我們正在進行的努力。
梁國立:弗吉尼亞理工大學教育學院的院長Carol Mullen博士,在我們2013-14年度會議上,關于全球教育,她介紹過三個概念:第一階段是Local(本地化);第二階段是Glocal(全球的本地化或本地的全球化)。第一個階段(本地化)是處于農業社會,依靠自己的村莊和社區就基本可以自給自足。而第二個階段(全球本地化)是工業社會,雖然看到了全球,但大家主要還是從自己的位置來考慮問題:我怎么樣來做全球的生意?我怎么樣培養自己的孩子?我培養出的孩子有什么樣的工作機會?因此就出現了兩個世界上非常流行的說法:我們為什么做全球(或國際)教育呢?一是基于國家安全,二是基于工作安全。也就是,我們國家的孩子肯定有工作,如果有更好的工作也是我的,換句話說,就是我們國家更強大,不會受欺負。而這兩個出發點還是站在自己的本位。
而第三個階段概念就是 Global(全球化),這與前兩者就不一樣了。就如我們的習近平主席所講到的,我們是“人類命運共同體”,因為人類經歷了幾百年的工業社會之后,特別是的交通和信息化,已經把地球都連起來了,出現了“地球是平的”、“地球村”的概念,人類要面對今后共同的挑戰,就必須有新的視角。也就需要重新梳理,無論是美國、中國的學校,無論歐洲、非洲、拉丁美洲的學校,有沒有一些可以共同學習的東西?如果有,那又是什么呢?基于這個考慮,我們提出了“鄰家孩子”的概念。就倡導:作為成年人,我們無論那個國家、無論什么樣的社會階層、無論什么樣的宗教背景,要把不同學校、不同城市、不同民族、不同國家的孩子當成自己“鄰家的孩子”一樣,都應該鼓勵我們的孩子在一塊學習、玩耍、發展,只有這樣一起長大的孩子,才有可能解決我們成年人現在解決不了的問題。
因此,去年6月份在全球教育共同體的國際會議上,我與劉可欣校長在會議報告中,就共同明確提出了“和平之光”的課程,英文叫做FLAMESof Peace TiME,意思是“為了和平時代的課程”。FLAMES的第一個字母F,是指與金融相關學科的知識,金融在人類社會積累的學科體系里,是真實存在、且非常龐大的,它又支撐著商業管理等等很多其它學科。雖然各國的學校教育里,會出現教給孩子們通過錢幣來算術,通過錢幣的名稱來學習語言,但僅此而已。我們為什么不能夠同時教給孩子數學、金融學?為什么貨幣在人類社會里非常重要?就因為它承載著價值判斷的意義。當我們計算錢幣的時候,我們實際上也在進行價值觀的教育,而且落實在每天的日常生活里。但我們并不應該因為我們每天都接觸,就認為不需要教,或者我們就不幫助孩子建立這部分的知識架構。
第二個字母L,指Legal和Law,Law是具體指某個國家、某個地區的法律,Legal泛指法律和規則。目前各國的學校教育,都強調合作學習、小組學習,但是孩子們之間、人與人之間肯定有規則的,哪怕孩子們打沙包、跳皮筋、玩紙牌都是有規則的。這些規則是不是大家都喜歡?當有人不喜歡的時候,我們怎么樣去改變規則?我們改變規則的程序應該是怎樣的?改變了規則之后怎樣去尊重它?這一部分的知識、能力,我們從來沒有在基礎教育里架構起來。但是,人類命運共同體,如果這部分做不好,大家在一起可能整天就得打架,甚至戰爭。
A指Arts,包括了語言藝術,語言的多種表現形式,美術、音樂、表演藝術、表現藝術等等,還包括哲學。M指數學(Mathematics);E指工程(engineering);S指科學(science)。要注意的是,這里的科學分為兩大部分——自然科學與人文科學或社會科學。人文科學是關于人的、社會的,在法律規則的部分,如果沒有社會科學的積累,單獨講法律是講不了的,這些學科都是相關聯的,雖然,社會科學存在意識形態和國家的差異,但我們為什么不讓孩子們之間互相學習呢?比如,讓美國孩子學一學中國是如何待人處事的,有何不可?
Peace我們用了第一個字母P,是Physical activity,指身體活動。如同金融和法律規則,身體活動在STEM和STEAM里面都沒有,但無論哪個年齡階段,無論哪個國家的學校都不能避免。TiME的第一個字母指技術(Technology),TiME的里面最后兩個字母是me,是指“我”。因為前面所有的學科,最后一定要落實在“我”這個“個體”上。要認識到“我是誰?”“我要干什么?”“我與周圍的人如何相處”,這就落實到了“本體”上,這個“本體”與另外的“本體”共同處理事情。以上梳理的這些學科內容,就是我們基于全球發展,人類命運共同體,我們提出的“學校教育應該教些什么?”的認識。
有了學習的內容,要如何教給孩子?就又回到我們之前提到的“真實的學習”,因為知識性的東西、學科內容的東西需要在一定的情景下,而且對于每一個學習者來說是有意義的情景下,它才是有意義的,你才會記住它,你才會去用它,才會去創新改進它。
5.教育創新,是理念更重要?還是方法更重要?“真實的學習”要如何學?
林志敏:我又是歡喜又是憂,憂的是,我非常同意梁教授指出的STEM和STEAM其實只是個“補丁”;喜的是,看到這么多人在努力推動教育改革。而我們會不會被“忽悠”?真是值得探討。我個人認為,在教育改革過程中,方法論很重要:我們到底是要本土長出來的方法,還是去拿人家現成的方法?僅僅拿“做法”,可能就拿到了別人的“補丁”。因此,改革如果要“借他山之石”,不是借鑒“做法”,而是借鑒做法產生的“根源”,也就是中國古代倡導“授人以魚”還是“授人以漁”?教育當然要把科學知識教給孩子,但同時,科學精神是什么?科學精神就是實事求是,是去發現未知世界。我們如何有能力、有膽略發現未知世界而不是去抄襲別人?如果我們在傳授科學同時又去抄襲,不就失去科學精神了嗎?又哪里學得到科學本領呢?
科學精神的本質是敢于探索、敢于創新、敢于失敗,陳耀老師那樣走前人沒走過的路,即便是學校不重視,但他覺得有價值的事,就去努力推動,這就是一種科學精神!目前,我們教育普遍的功利化,科學課與升學不掛鉤就不重視,教育機構被經濟利益所左右,大家都被“高考指揮棒”指引著往“獨木橋”方向走,后面還有什么改變的可能性?!更不要說能看到未來的價值,敢于去嘗試。因此從本質上來看,STEM是一種課程方法?還是一種價值導向?如果它對我們的價值導向沒起到任何作用,它只是美國價值導向下的一個方法,就如梁教授所說,它就只是個“補丁”了!如果科技高舉了科學主義、科技主義,人變成了科學的一個工具的話,本身就是教育的倒退。我們要成為科學的先導者,就需要創造一種價值、一種理念,要理念先行,把人的價值放在第一,那才是真正的教育改革。
于是,我們是在理念探討之后,通過實踐來印證這些理念。我們的這個教育實驗規模雖不大,但很深入本質。為什么這么說?因為我們看到教育必須回歸家庭,是家庭的需求構成了教育的需求,而現在教育改革很大的阻力是來自于家庭,是家長的問題,因家長受了過去的教育造成的。因此,從落地家庭去變革教育,是很重要的。但家長不是專業的教育工作者,如何參與到課程改革中?這就是問題的關鍵!我們首先要教育家庭、教育家長,建立起這個教育體系,慢慢才能影響到孩子。因為家庭是很重要的學習場所,家長的每一句話都在影響著孩子未來的方向。如果家長自己沒有把握好方向,就很難給孩子帶來好的影響,甚至起到反作用,學校的影響不是事陪功半么?
所以,我正在進行的教育實驗與梁國立教授不謀而合,他提到“鄰家孩子”,我們就是倡導家庭的互相聯結,在我們的實驗課堂里,至少有一半以上的家庭有家長全程在實驗課堂參與學習。要讓學校教育與家庭教育完全結合,只有讓家長全程參與學習,才有能達到,因此我們的課程是包括有家長配套的學習。我們的項目式學習,與梁教授提出的“真實的學習”完全是有共鳴的,“真實的學習”就是要回到生活,如陶行知先生所說:教育即生活;或杜威所講的:生活就是教育。我們實驗的課程,都是先提出生活中的問題。比如我們讓家長來設計一個課程:“臭臭到哪里去了?”為什么提出這個主題?我們往往只關注“吃”卻不關注“拉”,孩子們從小只知道大人幫他們把“排泄物”處理掉,嬰幼兒是可以的,但是他長大后呢?如果他從小不去了解這些,他長大后就不懂得如何負責任。
孩子說:“臭臭到馬桶里了。”我們繼續追問:“到馬桶后接下去呢?”他們說:“到地下去了”。那我們還要帶他們接著追尋,從下水道、排污管一直到污水處理廠、垃圾填埋場,整個過程就把環境意識、可持續發展的概念帶入到家庭,包括垃圾分類,垃圾處理等,同時把化學、物理、數學都融合其中讓孩子學習,包括金融,費用的計算等,同時把人與人的關系、環境倫理也引入,這樣學習不是根據課程表,而是打破學校的圍墻,讓他們學到真正的知識。
學習的過程中,還要讓科學與價值接軌。如何接軌呢?就是與孩子的生活,與他自己的感受完全接軌。就像“臭臭到哪里去了?”——“臭臭”在你身邊,你的感受不好,可是放到別人身邊別人感受也不好呀!這就觸及梁教授提到的“ME”——關于“人”,這個“ME”不是“個人”,而是整體的“我”。一個人學到的知識如果脫離自己,就無法應用知識去解決問題,這個教育是空泛的。我們看到很多學校里課堂上知識的灌輸,只是與考試、成績有關聯,考試完畢就遺忘了,就是因為與他自己的感受和生活沒關聯。
而知識與自己的連接,不僅僅是當下的自己,更重要的是與未來的“我”。所以我們會跟孩子說:你未來會長大,會成為父母,還會成為父母的父母,把終極性的思考帶給孩子們,與將來自己要成為什么樣一個人,都聯系起來,這樣的教育才是真正完整的教育。如果脫離了這個,教育都是分裂、碎片化的,難怪孩子大學畢業了卻把知識都忘記的原因,是學的時候沒有與未來聯系起來。所以,我們教育的改革不是改變一個方法,而是改革理念——我們要培養完全的人,全人教育,這才是教育改革的基點。正如梁教授提到的,這是一種頂層設計,也就是先有了從全人類角度考慮問題的價值導向,然后再去設計課程,以及采用“真實的學習”的教法。
梁國立:的確,因為當你有了這樣的頂層設計、頂層架構,可以放到不同國家,不同社會的生態進行檢驗的時候,你會發現,我們需要并且可以擁有共同的追求、共同的價值觀,就是“人類命運共同體”。所以,之所以我們今天要談STEM、STEAM,實際上是要清醒地梳理一下我們國家學校的課程究竟是怎樣的,是不是可以滿足中國復興的需求?是不是可以幫助讓這個地球變得更好?而美國、歐洲的又是怎么樣?當我們有清醒認識的時候,我們就不會跟風,才能更好地使用人類發展至今共用的好的東西。在面對教育的新概念、新浪潮的時候,辯論不是我們的目的,重要的是我們要清楚自己該做些什么、怎么去做。