是孩子妈，也是理工科博士，更曾经在国内大学教理工科科目，我对孩子在美国小学到底学了啥，保持浓厚的兴趣，尤其是和国内小学有差异的部分。这次分享一个大家都可以带孩子在家玩起来的STEM项目例子，从小培养工程项目、解决问题的思维。我在微信私信过好朋友，一个个私信太累了，写出来让更多爸爸妈妈看到。

1. STEM是何物？

以下引用自 《 人民日报 》文章，标题为《美国“STEM教育”注重全面发展》（2017年11月07日第22 版），人民日报驻美国记者王如君【1】。

“为了加强国家竞争实力、培养未来人才，美国近年来不断丰富学校教育内容，尤其是加大科学、技术、工程和数学在中小学课程中的所占比重，STEM教育风潮在美国正盛。

STEM是科学、技术、工程和数学四门学科英文首字母的缩写。1986年，美国国家科学委员会首次提出STEM教育概念，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，从而提高美国全球竞争力。 ......         

根据专家研究，STEM课程重点是加强对学生四个方面的教育：一是科学素养，即运用科学知识（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的过程；二是技术素养，也就是使用、管理、理解和评价技术的能力；三是工程素养，即对技术工程设计与开发过程的理解；四是数学素养，也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。在STEM课堂上，所学内容是跨学科复合型知识的综合应用......

　　美国政府近年来加大了对从小学到大学各个层次的STEM教育的支持力度，推出教育基金，鼓励各州改善STEM教育，加大对基础教育阶段理工科教师的培养和培训。政府还要求科学家多去学校演讲和参与课外活动，以激发年轻人对科学知识的兴趣。"

总之，就是很好很重视的意思，不再赘述。而且，家长也确实希望孩子拥有综合能力，而不是割裂开来的一科一科的知识点。

2. 一个STEM项目资料分享：大风吹不倒的乐高塔

下面不白话了，直接给干货----我家Hao从他所在的班级课堂上拿回家的第一个STEM小项目（project）。

2-1. 需求

总则：要完成本项目所需要的所有步骤

材料：乐高

高度：12-16英寸之间（知识点：测量）

特点1：抵御强风（性能要求）

特点2：有搭配好看的颜色（美观要求）

其他：家长可以帮助孩子，但必须是孩子自己的设计

时间：5天之内完成（工程项目都需要close）

（图片为Hao接到的任务书的封面）

2-2. 步骤和时间安排建议

看完题目和需求，肯定大部分家长和我的第一感觉一样，觉得太简单了，有点小题大做了，这STEM与乐高课外班水平差不多啊，最挑战的就是一个大风吹不倒的要求而已。

再深入思考一下，我意识到实现出来吹不倒的LEGO塔并不是这一年级小孩第一次训练STEM的重点，重点是下面这张图。换句话说，一个小的项目对一年级孩子的训练，结果不是最重要的，从中学会思考和解决过程才更重要。所以，家长并不要急于帮他做到“风吹不倒”，而是要反复强调，按下图的步骤进行——这也是需求里面的看起来是废话的第一项要求。

（图片为Hao任务书中的flow chart）

简单翻译一下（英语达人，请直接跳过此段哈）：

（1） 提出问题

这是让孩子理解问题，并且抓住三个重要的需求，尺寸、抗风性能、美观。不强调的话，孩子可能会记不全项目需求。

（2）想象思考

头脑风暴。如果是和好朋友组合为小组一起做的话，可以畅所欲言。但是，一通天马行空后，要记得选择最符合需求的好主意。发散之后要记得收敛。

（3）形成方案

画出方案图，并准备好材料。这往往是孩子爱忽略的部分，尤其是在想到了好主意后，其实很迫不及待的想去建造自己心目中的高塔。但是，不论是孩子独立做，还是小组合作，这一步骤都不能跳过。因为想到的主意，仅仅是一个好点子，未必全面。尤其对于小组合作，口头形成的一致决议，在各自头脑里的理解未必是相同的。画出来，一图胜千言，合作分工的话，也会清晰明确而不是在事后彼此埋冤和误会。

（4）建造

（5）测试

可以用电扇或者吹风机测试。我家没有这俩东西，用了个更猛的，吹落叶的风机来测，风力足够强壮。

（6）改进

工程项目不是无尽的探寻科学真理，到达时间节点或者在一定的材料限制下，必须实现完并交接结束项目。因此，在时间、材料等各种限制下，一定会有不完美的地方，那么就一定能思考出来如何改进能够更好。这种讨论改进的能力，也是日后大学学习、研究生学习中，做实验写论文所必须掌握的重要能力。

2-3 需要完成的报告

除了完成一个乐高塔，大风测试吹不倒之外，完整的报告也是需要孩子尝试去做的。毕竟任何项目都需要一些文字的东西留下来，而不仅仅是一个实物。报告必写的内容有三项（这里就不贴图了），自己用A4纸打印一下或者弄个项目报告本即可。

（1）方案图（一页）

（2）文字阐述几个主要设计点，如何满足了题目的需求（一页）

（3）如果还能改进的更好，你会怎么修改（一页）

有兴趣的家长，打印出来上面俩图，留3个空白页做报告，带着孩子一起做起来吧。

3. 后记

我为什么对STEM项目这么在乎？因为不论是曾经的读博生涯遇到的各种科学问题，还是指导大学生做课题论文，又或者是工作中大学服务北京时候面临的都是一个又一个的项目，都是从如何破题、如何入手、抓住重点、讨论策划实现到完成，这样一个解决步骤是必须的。可是有人上大学后才在一个个课程设计实验中迷糊着磕磕绊绊了很久才一知半解，有人是上班后才了解。而这里的STEM都是项目式的工作，让孩子从小尝试思考一个个项目，从小训练解决问题、完成项目的思路。这些训练，循序渐进，等他们这一代孩子再到了高中大学，就能专注于问题本身，而不是被不会思考本身所累。

当然啦，才一年级，能有多综合呐。很简单的一个例子啦。

附：Hao的不怕好几级大风的吹的乐高塔

（本图是没考虑美观时候Hao的试验搭建的原型）

Hao的乐高塔四周的支撑腿儿，灵感来自野外生存达人贝爷的一次横跨海峡竹帆船。

（本图是从贝爷野外生存视频中截图得到的）

其实，就是在菲律宾玩时候坐的那种螃蟹船的样子

（本图是来自网络，版权归原作者所有。自己旅游拍的没这个清晰）

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