M云中心：日前，上海STEM云中心课程研发部负责人石晶老师接受了“魔都好课”的采访，当被问及“STEM课程设计的关键是什么”的时候，这位刚在美国费城参加完美国STEM大会回国的资深课程专家脱口而出：“真实情境！不只STEM，几乎所有学习都是如此！”“真实情境”真的如此重要吗？教师又要如何运用呢？请看石晶的分享。   

石晶

香港大学教育学硕士

上海STEM云中心研发部负责人

具有丰富的课程研发及一线教学经验

科普中国校园e站资源服务示范项目课程讲师

全国青少年科技创新大赛专项奖评委。

探究是否始于“真实情境”，决定了一门STEM课是否优质

如果要带学生探究“磁性”，老师们可能会设计一堂什么样的课？ 

课堂A：

老师拿出几块磁铁，在讲台上展示其中一块，讲解它的性质，然后演示吸引金属，再尝试吸引非金属物质。随后，老师分发给同学们，让他们尝试吸引教室里的金属，了解何为“磁性”。

同学们认识了“磁铁”，也知道了它能够吸引金属，因此感到很新奇，还掌握了“磁性”，又学会了一个知识点。但是，“磁铁”这样物品，到底在我们的生活中被用来解决什么问题。没有人说的出来，似乎也没有人关心。

课堂B：

老师带着同学们一起来到操场，抛给同学一个问题：“暑期我们学校的操场做了翻新，留下大量建筑垃圾，如果不及时清理会影响到我们正常的运动和玩耍，同学们能否想出好的方法帮助清理？”

同学们好奇心被激发了，“啊，这可是我们每天玩游戏的地方，我们要想出好点子来！”

于是老师开始带着同学在操场上收集了一些建筑垃圾，例如钉子、金属碎片、木头、石头，大家带着这些东西回到教室里，开始七嘴八舌地讨论起来。老师也给出一些提示，比如说“磁铁”可以用来吸附钉子，这样的物质。同学们的小脑袋一下子就想到了：“我们能不能使用“磁铁”来清理垃圾呢？"。

在石晶看来，这两门课程都是以培养学生的探究能力为导向，但是这里却有一个极为关键的区别：课堂是否解决生活中的真实问题。

同样是“磁铁”课，在课堂B上，同学们在面临一个与自身息息相关“真实情境”的问题时，产生了好奇心和学习兴趣，继而转化为进行研究的内驱力，开始主动独立探究起这个问题。而且在解决问题的过程中，他们对更多问题解决产生了的兴趣。他们关注身边的现象，为自己能够运用知识和能力解决问题、改变生活的环境感到自信和自豪。

一开始，这些孩子可能解决的是比较小的问题，但是科学探究的过程基本不外乎这5个步骤：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论。所以，他们会在解决比较小的问题之后，开始逐渐尝试解决更多、更大的问题，不断学习和运用各领域的新知识，掌握探究问题的方法，潜移默化地培养了科学素养，也认识到自己的能力和价值。

另一方面，学生面对的真实世界的真实问题往往是复杂的，这就需要跨学科地调动、运用知识，而不能让学生永远待在单学科学习的“温室”里。“真实情境”让学生在跨学科的学习中成为有主动解决问题意愿和能力的人。

说到这里，石晶补充道，有些STEM老师因为了脱离了真实情境，所以硬要生拉硬拽各科知识做成“跨学科”，这样并没有意义。

基于“真实情境”的学习让学生被“学习的意义”不断激励

比较了两个课堂学习“磁铁”的课程设计的区别后，石晶也和我们分享了她最近颇为困惑的一个问题。

作为课程研发部的负责人，最近她面试了一些课程研发候选人，其中不乏国内外名校的硕士、博士，但是，面对石晶提出的“请用简洁的语言介绍你所学的专业”这一简单问题，很多人都支支吾吾答不上来。

为什么石晶每次面试必问这个问题呢？在她看来，一个无法将自己的专业进行通俗化解释的人，可能难以将抽象的学科知识与学生的生活联系起来。这是与STEM课程的精神是相悖的。

从另一个角度而言，这些应聘者的答案也折射出了我们的教育所存在的真实问题——即使总是谈“以学生的发展为中心”，我们的课程设计和学习方式并没有真正地根据学生的需求来展开教学，学习内容脱离现实，学生无法学以致用，以至于不理解“学习的意义和价值”。

石晶认为，当老师们的教学设计脱离了孩子的真实生活，将学习与生活割裂、脱离“真实情境”，会容易让学生陷入程式化的知识获取，可能无法激发学生的学习主动性，无法点燃学生的好奇心和探索欲。不仅如此，学生也较难将知识迁移到解决实际问题中去。

习惯了照本宣科，忽视学生的好奇心和探索欲，学生就会习惯于为了功利目的而被动学习，被知识点限制，甚至将自己与社会完全割裂开来。

长此以往，就出现了越来越类似应聘者那样“不知道自己的专业有什么用”或“不做老师也不知道做什么”的中国学生。如此，何谈培养主动进取、服务社会的人，又何谈培养“大师”呢？

而要改变这一切，石晶认为，在教学中重视“真实情境”的运用是一个重要的起点。

好的思维培养无法建立在真空中，而是通过在真实情境中，解决真实世界的问题来培养。有研究已经表明，学生在沉浸于真实情境的问题时，学得最好。学生通过一起解决真实问题时候，教与学才能得到最好的发展。（Carol KK Chan，2010）

比如说，对于很多学生来说，“投石机”是一个经典的工程项目。但是，如何让学生明白“投石机”和生活的联系，这是很多老师没有考虑过的问题。

在美国STEM大会现场，有一位美国老师分享了他带学生踏入“投石机”这一研究范畴的过程。

这堂课从一个扣人心弦的故事的讲述开始：在美国历史上有一场经典的“费城战役”。彼时，面对英军的入侵，美国全线溃败，千钧一发之际……

老师停下来问：“你们能不能设计一个武器，帮助我们打败英国？”说到这里，学生们一下子就被吸引了，眼睛一个个都瞪得大大的，脑海中冒出了各种想法……

石晶说，对于美国学生而言，这是自己国家的历史，荣辱存亡与自己休戚相关，自然也就对“投石机”刮目相看，也愿意去探究“投石机”背后的科学原理。

上海STEM云中心即将推一门和“天文学”有关的课程。怎么样让学生对于没有见过，也想象不出来的“超新星”产生兴趣呢？石晶说，告诉学生“超新星爆发会造成地球毁灭”可以让学生对这个话题产生兴趣。

“地球毁灭”？孩子天然敏感的神经和好奇心，一下子就被唤醒了……人类对于自身的命运和所处环境的安危有天然的敏感。

让学生置于历史、社会、文化、宗教的语境之下，使其感受到个体与世界的紧密连接，他们自然就会对一些问题产生兴趣，主动加入到解决问题和探索世界的行列中来。

老师如何在课堂上创设“真实情境”？

既然“真实情境”对于学习者而言是如此的重要，那老师该如何设计和实践“真实情境”的创设呢？

在石晶培训全国各地的STEM老师时，也发现了两大难点。首先，对于已经有多年教学经历的老师来说，转变观念比较困难；其次，老师通常没有意识到，自己讲的内容已经脱离了学生现有的生活经验。

将真实情境运用到具体的课程设计和实践，其实对老师来说并没有那么困难。以下是石晶结合自己做课程，培训老师的经验分享的Tips：

• 老师需要有更多的同理心，多去倾听学生，了解他们的需求和想法。当老师和学生处于同一个视角，就能明白学生的心理，才能有意识地将教学内容转化成与学生生活相联系的内容。看似只是改变了引入的环节，但是“真实情境”却能让同学们学得更积极、更深入；

• 老师要有意识地积累丰富的案例，并且对案例做一定的分析，思考可以从哪些方面借鉴优秀课程。老师选定话题后，可以与身边的人聊一聊，看看这个话题是否贴近学生的生活。同时，老师也可以有意识地收集学生感兴趣的话题。当然，写课、讲课之后，需要建立完整的评课、反馈、合作探究机制；

• 不论是其他学科还是STEM课， 都应具备全球视野，考虑世界中的真实问题。比如如何改善地球水资源不平衡的问题，如何拯救北极熊，如何将地球交通扩展到太空等；

• 老师也要鼓励学生多关注生活。从历史、社会、文化、体育等各个角度都能发现值得探究的问题。不论是博物馆还是街角的公园，都可以发现有趣的问题。不仅仅是老师，家长也可以积极参与其中，珍视孩子提出的问题，而不是简单地来一句“你长大后就明白了”。

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