“让孩子们像科学家一样探究，像工程师一样解决问题”，没什么比这个类比句式更能精准地向大众传达STEM课堂的魅力所在，同时又能高度概括发端于美国的STEM在教学实践中所强调的众多特点。

      2012年美国国家研究理事会（NRC）颁布《K-12年级科学教育框架》，它描述了科学家和工程师的工作。（如下图）

《K-12年级科学教育框架》中描述的科学家和工程师的工作

      不论是科学家还是工程师，他们的主要活动是调查和探究，其本质是建构解释或利用推理、创造性思维和模型进行设计，形成解决方案；并通过分析、论证和评价使科学和工程学研究获得认可。在这些活动和论证中，科学家和工程师都尝试使用最合适的方法和工具来完成任务，并且其过程是创造性的，都具有重复性和系统性。

      由此，STEM教育通过创设学习情境，让孩子们模仿科学家和工程师的主要工作，并获得STEM素养。而科学探究与工程设计这两种基本方法，则是模仿科学家和工程师工作的基础和前提。

      如何在最短的时间内帮助孩子们体验并掌握这两种方法，上海市长宁中学的三堂STEM课提供了一种可供借鉴的方案。

      上海市长宁中学是长宁区一所拥有七十年办学历史的学校，学校以“美育”为特色，将“美育”作为重要的育人途径和手段，致力于培养“求真、扬善、尚美”的新时代人才。在暑假正式来临前，上海市长宁中学面向学校六年级学生开设了为期三天以“科技美”为主题的STEM课程。

1. 「工程项目」从美国一路滚来的轮子

      对从没接触过STEM课程的学生而言，“工程”是一个相对陌生的词汇。但平日里接触了不少美术项目的长宁学生其实对“如何完成一个项目”并不陌生。受到美国「测距轮」项目的启发，我们将该项目重新进行本土化设计，把项目重点放在了“通过巧妙的任务设计，让学生亲自体验工程设计的完整流程”。

设计

制作

测试

2. 「科学探究」塑造地球表面的力量

      如何用科学的方法验证我们的假设？「塑造地球表面的力量」课堂上探究影响自然灾害严重程度的因素，学生由问题出发，综合分析多种现实场景，据此做出假设、设计实验、实施实验，由互不一致的实验结果倒推，分析实验过程，一次次试错和反思，最终总结出实验关键——控制变量。在这个完整的过程中，学生在掌握对比实验方法的同时，也深刻体会到了科学探究的严谨性。

实验准备

3. 「STEM+A」桥梁设计师

      与前面两天更重工程设计的「轮子」、偏向实验探究的「塑造地球表面的力量」不同，第三天的「桥梁设计师」是一个更为综合的项目。在这个项目中，各小组综合运用工程设计和科学探究方法，为现实场景匹配最佳桥梁。

学生小组的作品

      三天的STEM课程体验虽短，但长宁中学做法的可取之处在于三个项目的设计目标明确，系统而连贯性地训练了学生最基本的STEM素养。或可成为今后开展STEM课程的方法性预备课。

      对于学生的STEM素养，学校有着更为深远的考虑。在2018年上半年上海教委公布的《上海市进一步推进高中阶段学校考试招生制度改革实施意见》中，明确提出初中学业水平考试中物理和化学实验操作考试成绩计入初中学业水平考试总成绩，并设置跨学科案例分析题。一系列措施共同指向的是学生实际问题解决能力的培养评价。而STEM课堂上动手做的学习体验和跨学科的学习视野，正是契合了《意见》的评价导向。

      此外，学校在对牛津版科学教材所做的校本化二次开发和升级的工作中，亦在探索与STEM的有效结合。

--end--

声明：本文章由网友投稿作为教育分享用途，如有侵权原作者可通过邮件及时和我们联系删除：freemanzk@qq.com