2018年11月29日至12月1日，中国教育科学研究院STEM教育研究中心与海淀区教师进修学校、新加坡INTWELL教育管理集团共同举办了一场“海淀区初中学科教师STEM教学实践能力提升专项研究”培训会。参与此次STEM培训的老师，除了各校的数学老师、物理老师、科学老师之外，还有一批语文老师、美术老师也参与其中。

STEM看似与文科是“远亲”，但如此次授课讲师陈伟权博士所言，在新加坡高考科目STEM课程中，取得最高分学生的授课老师往往是中文老师（即语文老师）。下面，我们从一位参与此次培训的一名一线语文老师的视角出发，看一看STEM到底是什么？

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STEM课程这个名词在中国教育界依然风靡多年，然而它似乎一直带着一层朦胧的面纱，许多一线老师并不没有见过它的真面目。我们甚至一直有一个误解，这是一个涉及理工科范围的课程，与文科老师无关。令我惊讶的是，陈伟权博士讲述了新加坡的一项调查，在他们的高考科目STEM课程中，取得最高分学生的授课老师往往是中文老师（即语文老师）。虽然不知道未来中国高考中会不会囊括STEM课程，但是STEM课程的理念也许是未来教育的一部分。

STEM课程的老师可以先自查一下，你的课程是真正的STEM课程吗？

如果出现了“否”，那么，我们就要继续学习了。

STEM课程规范清单

1.课程是否存在真正的问题？

2.学生是否与问题有关？

3.课程是否允许多种可接受和创造性的方法来成功解决问题？

4.课程是否整合和应用了重要的科学和数学的内容？

5.工程是否清楚地使用工程设计过程作为解决问题的方法？

6.课程是否采用以学生为中心、实践教学和学习方法？

7.课程是否导致模型或原型的设计和开发？

8.学生是否清楚技术在课堂上的作用？

9.课程是否成功地让学生参与有目的的团队合作？

10.课程是否包括测试解决方案和评估结果？

11.课程是否让学生参与交流，传达他们的设计和结果？

STEM课程呈现出来的形式往往是一个涉及一些科学知识的“工程”（装置），但是它的实质却指涉了更广大的教育核心问题。毕业生应该具备怎样的知识、技能和态度呢？陈博士介绍了哈佛大学的教育家托尼•瓦格纳的一本著作《21世纪技能》，其中提出未来世界需要创新型人才必须具备七个关键力：

1.批判性思考与解决问题的能力。

2.跨界合作与以身作则的领导力。

3.灵活性与适应力。

4.主动进取与开创精神。

5.有效的口头与书面沟通能力。

6.评估与分析信息的能力。

7.好奇心与想象力。

因为在相对发达的国家的未来的工作世界里，创造性工作占了极大的比重。

我们在谈及“创造性”工作的时候，首先得知道“创造”是什么？创造力（creativity）、创意(creative)与创新(innovation)，这个词语看起来很相似，却在互相联系中互相区别着：

创新源自创意，创意来自人的创造力。

创造力是一种能力，创意是创造力的具体发挥，是一种与众不同的想法。创新是将创意落实到工作或者生活中，产生某种效果，如果没有效益，就不算创新，只能算想法。因此，创意的绩效取决于创新成果的展现。

创新思考的目的是为了解决问题。我们时常提及的“解决问题”的能力，它到底是什么呢？

1.解决问题的方法，通常不会只有一个途径。

2.问题的解决通常都有限制条件：时间、经费、技术等，因此有时候问题解决不采取最佳解，而是采用最适解。

3.每一个问题都有不可忽视的特定脉络与情境。

4.不同类别的问题，适用不同的方法。

5.问题视规模大小及可切分性，可分为基本、复合问题。

6.从问题的确认、原因分析、对策拟定、决策分析、执行对策，最终评估与追踪，持续改进与不断学习的模型，以提高问题解决的质量。

我们常常觉得自己已经没有创造力了，创造力的障碍在于：变得过于专业，怕模糊性，担心看起来愚蠢，害怕错误和失败，相信自己没有创意。我看到这个障碍的时候，作为老师，心里不安了片刻。当我们要求学生在课堂制作一个完美的“产品”的时候，不就是设置了创造力的障碍吗？当我们在各种典礼上要求“仪式”的完美，却不在乎主角有没有仪式感，这不就是阻碍创造力吗？更可怕的是，如果一个没有创造力的老师，看见学生在创造力的驱使下“犯错”，便会义无反顾地“纠正”这个“错误”，从而遏制创造力。因此完美的呈现真的那么重要吗？

当创新思考和问题解决结合在一起，它分为三个方面：认知、情意与批判思考。

“认知”对教师来说并不陌生，这一维度指的是我们勇敢面对问题创意思考的五种能力：敏觉力（sensitivity）、流畅力（fluency）、变通力(flexibility)、独创力(originality)、精进力(elaboration)。

敏觉力是指对问题或者环境的敏感度。

敏觉力的训练方法有：留意时事信息。观察周遭事物的变化及其原因。勇于尝试新的事物：让生活更有创意。保持好奇心：经常有发问的精神。经常自我反省：写札记或者日记。这似乎是学习语文最初的能力，如果没有对生活的敏觉，便没有对语文的理解。

流畅力是指对同一个问题或者看法能够提出很多观念或是新点子，来解决问题。“流畅”的是观念、表达和联想的数量。

变通力是一种举一反三的能力，能够从多角度、多方位思考同一个问题，能够适应各种状况，不要以僵化的方式看问题。譬如以不同的立场观念来解决同一个问题的“多点集中法”能够训练变通力。

独创力是指反应的独特性，当看到同样的事务，能想到别人所想不出来的观念或事物。第一堂课的自我介绍就能体现学生的独创力，是否以编剧的手法来设计，用幽默的方式来表达？教师的教室的设计和学生在作文课上的改编故事的能力，都是独创力的表现。

精进力是一个与其他能力不同维度的能力，如果其他能力都是二维的，那么精进力就是第三维。讲求心思细密及考虑周详的能力，以求达至精益求精、尽善尽美。

情志包含了富有好奇心、喜于想象、敢于挑战、勇于冒险和拥抱失败。

批判思考具化为三种能力：分析（analysis）、综合（synthesis）、评鉴（evaluation）。

分析是一种了解能力，将概念或者原则，分析为各个构成的部分，了解互相关系的逻辑能力。综合是一种组织能力，片段概念或知识、原理原则与事实等统合成新观念的整合能力。评鉴是一种决断能力，是指能够建立评估标准并作为价值判断的能力。情志是一些感性因素，批判思考是一些理性因素。

个人的创造力是资源、动机和创造性思维能力的函数。因此创造者的激情和知识专业专长同思维能力一样重要。我时常在思考，学生学习语文的动机是什么？大家所赋予语文课堂的那些宏伟的理想，往往败给了多数学生不喜欢语文课堂的现实。当大部分学生认为语文很简单，比物理化学数学简单太多了。（大概是一个人对于未知或者厌恶的领域往往抱有轻视的态度。）中国大部分学生在中学语文课堂上学习状况非常糟糕而浑然不自知。如果把语文学习的动机更明晰化，是否会让“功利”的学生更愿意在语文学习上体现他们的创造力？也许“能力”会比“文本”更有“市场”。

陈博士介绍了四种思考工具：

1.奔驰法（SCAMPER）

2.六顶思考帽

3.打破沙锅法

4.换位思考

首先是奔驰法(SCAMPER)分别是替代（Substitute）、合并（Combine）、调适（adapt）、其他用途（put inother use）、消除（eli minate）、重排颠倒（Reverseor re-arrange）。奔驰法的适用性非常强，拿传统的奥利奥作为例子，就能够设计出市场出现的各种奥利奥的“变型”。

“六顶思考帽”是Edward de Bono开发的一种思维训练模式，也是一个全面思考问题的模型。它给一个思考者或者团体提供了平行思维的工具，从而避免将时间浪费在互相争执上，将群体讨论和个体思考相结合。使用六种不同颜色的帽子代表六种不同的思维模式。

“白帽”（信息帽）：客观的手机资料、寻找事实。特点是“客观”，陈述问题。

“绿帽”（创意帽）寓意创造力和想象力，具有创造力思考、头脑风暴、求异思维等功能，这个角色负责提出解决问题的方案。

“黄帽“（乐观帽）：从正面考虑问题、表达乐观的满怀希望的建设性的观点，评估该方案的优点。

“黑帽”（谨慎帽）：运用否定、怀疑、质疑的看法，合乎逻辑地进行批判，尽情地发表负面的意见，找出逻辑上的错误，评估该方案的缺点。（此帽看起来，美其名曰“找茬”）

“红帽”（情感帽），它代表直觉、感受和预感等感性层面的看法。

“蓝帽”（指挥帽），这是负责控制和调节思维的角色，负责控制各种思考帽的使用顺序，规划和管理整个思考过程，并负责做出结论。

“六顶思考帽”是我印象最深刻的一项工具。这将会成为议论文写作和小组讨论活动中的有效的工具和脚手架。

白帽好比一个文献综述和基本调查，绿帽提出创意论点，黄帽和黑帽从正反两面看待问题，蓝帽总结。这是一个将思维平行切割后，有趣的可视化呈现。其中也体现了扩散性思考和聚敛性思考。

视觉思考，用图画来表达想法，效果和文字表达不一样，通常速度更快。视觉思考是数据信息意见、思考与沟通、图像相交叉的部分。信息可视化的例子有维恩图，适合比较事物的异同；流程图，适用于处理时序性事项。概念可视化的例子有思维导图、同心圆蜘蛛图。策略可视化的例子有鱼骨图。

陈博士讲解了许多理论、概念和工具之后，终于在最后一天的下午让我们触摸了STEM本身。

STEM中的四个领域：科学（science）、技术（technology）、工程(engineering)、数学(mathematics)处于核心地位的是E——工程。

科学是理论，技术是方法和手段的集合，数学是工具，工程是实践，stem课程最后所呈现出来的“产品”往往是一个装置或是工程。

STEM的频谱中，有三个容易混淆的概念：多学科（multidisciplinary）、交叉学科(interdisciplinary)、跨学科（transdisciplinary）。陈博士用三张图表达了三个概念的内涵：多学科是苹果梨子香蕉放在一起，交叉学科是混入苹果香蕉梨的水果酸奶，跨学科是把水果香蕉梨打碎之后的混合果汁，不分你我，这是各个学科被一个项目内化的过程。我的理解是STEM课程不是水果拼盘，是水果冰沙。

跨学科整合和STEM是最接近的，跨学科学习是回答问题、解决问题、处理问题的进程，因为很多问题太宽泛、复杂，依靠单门学科不足以解决。跨学科整合的基本取向是基于项目的学习模式（PBL）和以学习者为中心。

PBL也是一个熟悉的词汇，也是我们正在实践的概念。以实践性的项目完成为核心，将跨学科的内容、高级思维能力发展与真实生活环境联系在一起。

PBL学习模式的5个标准：

1.项目位于课程的中心，学生通过项目学习相关的学科知识。

2.是真实性的，这些项目注重现实情境下真实问题的研究与解决，譬如可以与日常生活相联系，试图解决一个严峻的社会问题。

3.以学生为主导，教师扮演着指导者和咨询顾问的角色，项目赋予学生自主权、选择权和无监督工作以及责任。

4.必须能够让学生参与建设性的调查。

5.关注引导学生接触学科中心概念和原理的问题。如果语文课本上的经典都可以被设计为和真实情景对话，从而连接成一个项目，一定会更吸引学生。

陈博士认为，STEM课程的具体目标有四项。

第一，在科学、技术及数学范畴让学生建立稳固的知识基础，并提升学生的学习兴趣，以助他们日后在有关范畴升学和就业，应对现今世界的转变所带来的挑战。

第二，强化学生综合和应用知识和技能的能力，培养学生21世纪所需要的创造力、协作和解决问题能力，以及使他们具备创新思维与企业家精神

第三，强化校内教师的专业能力和他们之间的协作。

第四，培养与STEM范畴相关的人才和专家，为国家的发展做出贡献。STEM课程的核心特征有九项：跨学科性、技术增强性、实证性、情境性、协作性、设计性、体验性、艺术性和趣味性。

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