清華附中早在2011年就開展創客教育，2014開始與美國托馬斯·杰弗遜科技高中（TJ）合作，在清華附中建立了6個高端實驗室，開始了STEM教育，并于2016年成立了STEM教研室，同時組織工作坊，邀請國內外專家，集結優秀教師，從理念到實踐進行深入研究探討，學校STEM工作具備了常規運轉的“大腦”。
那么是不是每個學校都適合、都有能力開展STEM教育？STEM教育與學科教育是什么樣的關系？我們來聽聽清華附中校長王殿軍怎么說。
STEM教育無法替代學科教育
今天我要給大家分享的是：站在中學校長、中學老師的角度看，我們到底應該怎么樣認識STEM教育、STEM課程。STEM課程畢竟是我們中學所有課程中的一種類型?，F在大家有一種錯覺，好像中國以后的教育就只有STEM了。我告訴大家，STEM在中學中只占很小的一部分，只是選修課的一部分。
我今天講的僅代表個人觀點，因為關于STEM教育還沒有官方的說法。在我看來，STEM課程是通過技術和工程的設計過程，整合科學和數學的知識內容，為學生創設真實的問題情景，學生自行設計、探索解決問題的方案。從這個大家可以看到，它要整合科學和數學的知識，還要整合別的學科知識。
這里有一個基本的假設，就是在做STEM課程的時候，學生已經具備一定的知識。所以千萬不要有這樣的錯覺和夢想，認為未來有了STEM教育，單科教育就不要了，我認為永遠不是這樣的。學生學完單科的課程之后，為什么還要用STEM再來一個綜合學習？因為之前的只是知識性的教育，而這個主要是基于真實問題的研究，培養學生的素養和能力，這是這個課程的獨到之處。但并不要指望STEM課程替代學科教育，我認為不可能的。有沒有一個校長敢在自己的學校只開STEM而不開英語、數學、語文、化學等等？我估計那個校長三天都當不了。在講STEM的時候，一定要認清其本質性質和地位。
STEM教育也可以提升學生成績
STEM課程到底是什么？就是中小學的一個學校校本的選修課，永遠不要指望著喧賓奪主。另外STEM課程強調跨學科或者學科融合，強調綜合性。這么做的目的，是為了培養基于所學知識，進行綜合研究和解決問題，培養一種解決問題的能力、創新能力和科學研究的素養。而單科學習往往起不到這樣的作用。
其學習方式也不太一樣。單科學習往往有知識的體系完整性，所以老師有教材，照著從頭講到尾，孩子們不斷地練習和考試。但是STEM學習不是這樣的，它是基于問題、基于項目。將問題項目拋給學生去研究，整合所需要的知識，然后分析、解析這些問題，再設計解決方案，再去實驗、反復迭代，最后把問題解決。
另外內容也不一樣。STEM教育不講究知識的完整性、體系性，而是基于解決問題過程的嚴謹性和完整性。它是依托知識，但是不優于知識。
從教師的角度來講，它強調怎么樣引導、指導大家把與問題相關的知識整合起來，然后研究過程能夠沿著正確的方向發展。老師不能取代學生去干這件事，而是指導和引導著學生完成這個項目或者是問題的解決過程，在這個過程當中來獲得能力和素養。并不是過程完了之后取得一個什么樣驚天動地的成果，然后給大家演示一下，這都是錯誤的，這都是功利化的STEM教育，我是堅決反對的。
功利化的教育就是講究最后的結果，而STEM教育更強調的是在研究問題、探索主題的過程中，所獲得的能力和素養。所以這個課程學完之后沒有什么結果，學生在過程中已經獲得了很大的收獲。
評價方面，STEM教育的評價不是最后要考試或者是比賽，而是過程性、形成性的評價。
清華附中為什么要開STEM課程？那是因為STEM課程在培養人的能力和素養方面有其他任何課程不可取代的獨特作用。這是它存在的價值和定位。培養創新研究精神，發展動手實踐能力，激發學生的學習動力，培養團隊合作意識，全面提高學生的心智尤其是智力發展。特別最后一條要強調，就是有效地提高學生成績。如果您是老師，想在學校里做STEM課程但是校長反對，你就可以告訴校長，通過這么多年的實踐發現，STEM確實可以提高學習成績，而且提高的幅度相當大。
我最近收到我們負責STEM的老師給我發的一個微信，他說我們學校長期從事STEM課程學習的一些STEM迷，成天泡在實驗室里的孩子們，他們今年高考平均分數是685.37。這個成績是遠遠高于我們學校的平均水平。所以你就用清華附中作為例子，來說服你的校長拿出空間、拿出錢來搞STEM教育。
開展STEM教育要處理好多個關系
STEM課程的教育意義還是挺大的，我提煉出來一些最關鍵的特點，比如可以培養分析問題、解決問題的能力，創新能力，動手實踐的能力，團隊合作的意識。STEM上課的形式或者用課程的觀點來講，主要是項目式學習。所以在美國的好多專著里，看到STEM和PBL永遠是結合在一起。從課程內容角度講，STEM是綜合的，但是從課程的形式講，是基于問題、基于項目的。所以PBL這種授課形式是它主要的教學和學習的形式，不要把這兩個東西割裂開來。
這里面有幾個關系必須弄清楚，在中學里STEM一定是配角，不要企圖登上主舞臺。因為主舞臺是留給那些主要學科的，每一個國家的教育都會認真地落實數學、國語的學習，學習其它的單學科，這是人們建構系統知識的必要過程。但是光有系統的知識不會用、沒有能力用也是白搭。在過去為什么創新人才出不來，就是沒有STEM教育，所以我們要處理好STEM課程與常規的國家課程的關系。
同時我們要處理好單學科的學習和STEM學習之間的關系。知識是一張網，經緯都需要，光有經不行，光有緯也不行。這是為什么我們國家的課程，所謂就是一個拼盤，就是四樣東西擺在那里，高考的時候題目也是各是各的。今年出了一道題，站在生物和化學的角度都能做，最后出現了兩個標準答案。我們之前從來沒有這樣思考問題。
STEM教育與改革之間也是有一些關系，特別它的課程本身如何在中學定位？STEM是民間先搞起來，它育人價值太大，但是國家的政策往往有點滯后，到現在在中國的標準課程改革方案里，都沒有這個詞。因為“STEM”是一個英語的縮寫，在中國正式的課標里面可能不太便于出現。
總的來講，STEM是來自美國的一個好的概念，但是中國有中國的特點，中國學科教學有中國學科教學的體系，在STEM教育當中還是要與本國實踐相結合。
清華附中的STEM教育實踐
接下來我們來看看清華附中圍繞STEM做的一些事情。我們主要是基于當時的創客空間和我們高研實驗室和其他的一些方面。我再次強調，我們搞STEM主要是讓孩子們在過程中收獲。
現在STEM課程很繁榮、很興旺、很發達，大家一窩蜂上來的時候，STEM課程到底應該怎么樣開發，怎么樣貫徹落實才能得到效果，怎么評價，現在還沒有一個有秩序、有規范的標準，這使得現在所有與科學教育有關的都叫STEM教育。所以STEM教育就是科學教育的一個框，啥都往里裝，恨不得讓一年級孩子開發衛星，這種做法實際上有非常大的風險。
浪費錢還在其次，但如果浪費了孩子的精力和時間，起不到應有的作用，這是非?？膳碌?。
STEM教育既然依托于單科知識，就應該與學生的知識水平匹配。課程中用到的能力和素養也應該是這個孩子能駕馭的。不能給小學生設計一個STEM課程，需要他搬起50公斤的石頭，這個孩子能搬得起來嗎？所以STEM課程實施得有一些規范，包括課程的要素等等。
以“眾籌”方式構建中國STEM課程標準
STEM教育教育研究院基于清華附中的實踐，制訂了一些相關的標準。研發的目的主要是想規范STEM課程的內容和實施辦法，以及實施過程中關注的一些要素，還有如何評價這個課程，評價學生在這個課程當中的表現。這些都是我們開發標準的目的，未來在適當的時候可以公布給大家提意見。我希望這個標準未來是眾籌性質的，大家共同貢獻智慧，得到一個中國的標準。
小學的科學教育有一個標準，也就是說小學生一年級、二年級、三年級一直到六年級，科學教育要講什么東西、講到什么程度，我們是有標準的。從初一開始，我們就沒有科學教育這個標準，只有單科教育的標準。所以，從初一到高三這六年當中，如果按科學整體來看，教什么東西、如何綜合地體現，實際上我們沒有這個標準。
所以我們做了一件事情，就是把平時物理、化學、生物等所有跟科學相關的內容都整合起來，構成一個中學的科學教育內容體系。
這個體系可以告訴學生，初中的科學應掌握到什么程度，高中應掌握到什么程度。STEM課程教育在設計標準的時候，一定要遵循知識體系，不能夠超綱太多。我們的標準是按科學、技術、工程和數學這幾個方面，共同在不同的年齡段對知識和方法、內容有一個要求。同時我們尤其對跨學科的綜合能力有一些要求。所以你的課程必須體現這些方面，一類的概念、二類的概念、三類的概念等等，這個標準的編排就是基于這樣一張表格。
關于科學探究過程，我們分為：提出問題、作出假設、制定計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評論等等，這幾句話提煉了好多天。
未來的標準主要是用于開發新課程的參考和依據，還有樣課，舊的課程可以拿來做一些修訂，讓它符合這個規律。沒有評價，課程的好壞就沒有辦法說，要有一個標準，才能基于這個標準進行評價。
