为什么美国STEM教育如此重视创意写作?

来源 | 广西科技师范学院学报,原标题《创意写作与STEM教育 ——以《基于课程标准的STEM教学设计》为例 》 
作者 | 任雅玲教授,绥化学院文学与传媒学院 
编辑 | 申晴

摘要

在STEM教育中融入创意写作训练,即让学生在动手、动脑探究科学话题的同时,完成科技写作、科幻故事、诗歌、散文诗等创意写作训练,让学生爱上科学的同时,爱上写作。科学离不开写作,培养学生的写作能力,就是培养未来伟大的研究者,因为科学家研究出的成果只有通过写作广泛传播与分享才能为社会所用。学生将学到的科学知识作为写作素材,并通过写作吸收这些知识,既培养了学生的科学素养,激发了他们学习科学的兴趣,丰富了学生的 想象力,又培养了学生的写作能力与科学探究能力,可谓一举多得。这种富有创意的有效教学模式给我国的STEM教育提供了诸多有益的启示。 

近年来,STEM成为教育领域的热词,引起了我国教育界的广泛关注。很多学校开设了STEM课程,也总结了一些经典案例,但多数学校的STEM教育存在着学生动手多、动笔少的现象。STEM教育应让学生在动手、动脑探究科学话题的同时,完成相关的写作训练,让学生爱上科学的同时,爱上写作,既培养学生的科学素养,又培养学生的写作能力。

美国严文蕃教授在新教育国际高峰论坛上就指出,源自美国的STEM教育在不断变 化 ,先是加艺术(Arts)变成STEAM,现在又加上R(wRiting),演化为STREAM。为什么美国STEM教育如此重视写作?因为他们通过调研发现,美国获得诺贝尔奖的科学家跟普通科学家相比,差别在于写作,而不是科学素养。获得诺贝尔奖的科学家比普通科学家写作能力高20倍,甚至更多。

科学离不开写作,“伟大的作家造就伟大的科学家,而最专业的科学家需要进行大量的写作” 。然而我国的STEM教育刚刚起步,人们的注意力还集中在科学、技术、工程和数学四个学科的整合与师资 培养等问题上,还未有将STEM教育与创意写作融合培养的研究成果。 

《基于课程标准的STEM教学设计:有趣有料有 效的STEM跨学科培养教学方案》(为便于叙述,本文简称《基于课程标准的STEM教学设计》)一书提供了 具体、可操作的12个经典教学案例,启示我们可以通过“STEM+创意写作”的教学模式造就下一代有创造力的思考者、问题解决者和发明者。

该书作者“826全美”(“826全美”(826National)是美国一个非营利性组织,由6000多名不同职业、年龄的志愿者组成,免费为6—18岁学生提供一对一的写作培训。2012年,“826全美”开始以探究性为主题的“动手做学习项目”的尝试,并形成了将STEM教育与写作训练融合培养的经典案例——《基于课程标 准的STEM教学设计:有趣有料有效的STEM跨学科培养教学方案》。) 认为:“写作是创造性思考及表达新想法能力的一种核心表现形式,然而不知道从什么时候开始,不管是哪一种形式,进行创造性思考及表达新想法的能力与STEM学科的讨论渐行渐远。我们为这本书所做的所有努力,都是为了重新建立两者之间的联系。” 

鉴于此,他们的STEM教育将创意写作融入进来,学生动手实践后,除了要完成科技写作、技术写作外,还要完成描述型写作、叙述写作、歌曲写作、诗歌写作、 科幻写作、散文诗等创意写作

每个教学设计需要 4—8小时完成,其中,完成写作任务的时间都要超过教学时间的三分之一,可见,他们对学生写作能力的 培养极为重视。创意写作使STEM教育变得丰富生动,妙趣横生,极大地激发了学生的想象力,更易于为学生所接受。将创意写作纳入STEM教育是一种创新, 它 “为STEM教育的实施提供了一种有效的模式” , 这种教学模式给中国的STEM教育提供了诸多有益的启示。 

一、设计丰富多样的创意写作训练

当学生的好奇心被充分调动起来时,才会有强烈的表达欲望。在STEM教育中,设计丰富多样的创意写作训练是激发学生好奇心的途径之一。如“星球欧不裂(欧不裂是构成某个神秘星球地表的一种物质)” 这个教学案例设计了4小时的教学内容,教学目标是带领学生一起探索天文学、动物学以及银河系的奇妙特性,让学生思考宇宙中有哪些奇迹,并考虑如何面对去一个外太空(模拟)的挑战。在4个小时中,安排学生写作的时间大约是100分钟,完成了4个创意写作训练,分别是: 

1.尽可能详尽描述一个神秘的外星球会是什么样子的? 

2.假如你是一名宇航员,你作为飞船成员,乘坐自己打造的这艘宇宙飞船执行任务。你驾驶飞船,在欧不裂表面星球或者你之前写作中提到的星球上着陆和(或)起飞,将这个激动人心的操作过程写下来。想想看,在这个过程中你会遇到什么问题?你(和你 的同伴)是如何机智地解决问题的? 

3.如果在执行太空任务前,你被告知只能带5种 不同生命体的基因到太空中,然后根据要登陆的星球 的不同特征,用这些生命体来培养你所需要的“喀迈 拉”,看一看你手头上的生态卡片,自己决定会带上哪 五种生物体,简要解释为什么。 

4.你们的探险把你们带到了这个星球。你会用你的生命体库培养出怎样的生命体来帮助人类在这个星球上生存、定居并繁衍下去?请就你的“喀迈拉” 做简要描述。请着重分析目前这个新星球家园给你带来什么样的挑战,然后将你在这个星球的故事写下 来,与我们分享一下你和同行的探险家们,当然还有你的“喀迈拉(们)”,是如何面对这些问题,并打造一 个新家园的。 

在这个教学案例中,教师为学生设计了丰富多样的创意写作训练,这些写作训练,富有启发性,能激发学生探究的兴趣。这个案例中还有很多科技含量很高的创意写作训练,如:“如果这个星球有土壤的话,地球上普通的植物能否在这个星球上生 存?这个星球的大气层是怎样的?地球上的动植物能否在这个星球上呼吸?这个星球上有没有一 些主要的大气扰动现象,是否存在像木星上的大红 斑那样的超级风暴?”

这些创意写作训练能激发学生思考与表达的欲望,培养学生的创造性思维能 力,同时也给予学生一些写作提示,学生可由此展开联想与想象。学生通过探究学习,不仅了解并掌 握了热力学、地理、生物适应等方面的科学知识,享受到了欧必裂制作带来的欢乐,同时完成了创意写作任务,提升了想象能力、写作能力及解决问题的能力。 

人的智能是多元的,加德纳认为,智力的基本性质是多元的——不是一种能力而是一组能力,其基本结构也是多元的——各种能力不是以整合的形式存 在而是以相对独立的形式存在。STEM 教育中丰富 多样的创意写作训练满足了学生智能多元发展的需求,有益于学生智能的全面发展,符合现代社会对人 才的要求。 

二、设计真实具体的创意写作训练情境

STEM教育重视教学情境的创设,教师不是枯燥地传授给学生抽象的科学知识,而是结合现实与未来生活设计一些极具挑战性的问题,并把这些问题交给学生去完成。

国外一些精英学校都采用这种方法提升学生的创新能力,“通过核心课程为学生营造一个 真实的学习情境十分重要,因此在设置学习情境时会考虑选择学生生活所遇到的问题,具有鲜明的生活性特征,而从现实生活中寻找素材,也就意味着学习情境具有真实性” 。

在这样一个真实具体的教学情境 中,重点培养学生将所学科学知识进行情境化应用的迁移能力,让学生通过真实体验,关注社会问题,获得社会性成长,提升解决实际问题、批判性思考、科学决策等能力。 

在STEM教育中,教师为学生创设真实具体的创意写作训练情境,能让学生展开联想与想象,激活学生的思维,学生可以遨游在科幻的世界,尽情体验科学探究与创意写作的乐趣。

这种教学模式也契合了建构主义“情境-协作-会话-意义建构”的学习理论 观,能充分调动学生的主观能动性,凸显学生主体,让学生通过自主合作解决具体问题,完成意义建构,提 升创造力,提升学生的综合素养。 

如在“水,到处都是水,可是没一滴能喝”这个案例中,教师先让学生感受饮用水污染给人类带来的影响,然后教学生获取干净水的方法,并让学生自己设 计一款净水器。在这一教学过程中,教师让学生自由创作一个关于“世界上最渴的人”的故事。

在学了水污染的相关内容后,学生故事中的主人公是悲剧结局,有的因为没有摄入水分而脱水,有的因为喝了不 干净的水而生病,有的为了生存,无奈饮用了含重金 属的水,导致神经系统的损伤等。

学了净水方法后, 学生给自己的故事创作了另外一个结局,让主人公学会了净化水,脱离了之前缺水的窘境。此外,教师还让学生写一篇公益广告,告诫民众饮用不洁水可能导 致的一系列后果。

再如在“那里面可能有骨头”这个教学案例中,学生有资格对自己在神秘之物中发现 的事物命名,这让学生异常兴奋,他们完全沉浸在探 索神秘之物的情境中,体验作为一名科学家的神圣感。学生们记录所发现的神秘之物及其中包含的东西,注明下一步调查研究的方向,还将自己融入探索神秘之物的故事情节中,进行创意写作。

科学探究的过程其实就是不断地解决谜团的过程,在这个过程中,每发现一个神秘之物,就是发现了一个令人兴奋的新证据。正是这些真实具体的写作客体,使学生不自觉地 就融入到创作的情境之中。

“知之者,不如好之者,好 之者,不如乐之者。”真实具体的创意写作训练情境激发了学生的探究兴趣,学生被学习任务所吸引,学习潜能被充分激发,思维能力、分析能力、创新能力、写作能力都得到培养,学习效果自然会显著提升。

这也是STEM教育的侧重点——培养学生有效应对在不同情境中解决实际问题的能力。“STEM 教育具有体验性特征,学生在参与、体验获得知识的过程中,不仅 获得结果性知识,还习得蕴含在项目问题解决过程中的过程性知识。这种在参与、体验中习得知识的方式 对学生今后的工作和生活的长远发展会产生深刻影响。” 

创意写作的融入,让学生把科学探究与体验过程记录下来,激活了STEM教学,活跃了学生思维,拓展了学生的想象空间,提升了学生的创新意识,有助于培养具有创新能力的人才。 写作主体的创作欲望是由写作客体激发出来的, 刘勰曾云:“春秋代序,阴阳惨舒,物色之动,心亦摇焉。”

的确,STEM教学中的各种科学实验是学生写作源源不断的素材,正是这些真实具体的、富有挑战性的教学情境激发了学生的创作灵感与想象空间,使他们的创意写作内容生动丰富起来。这也是创意写作的发展路径,因为创意写作不仅包含文学写作,也包含非文学写作。

葛红兵、许道军认为创意写作“还研究众多非文学或与文学相关但本身又不是文学形式 的有创造性的写作,其一是‘生产类创意文本写作’, 这类创作文本本身不作为阅读欣赏的终端产品,不是作为艺术欣赏消费的直接对象,而是创意活动的文字 体现,对应着创意活动的各个环节,其功能主要是为 了生产新的创意文本及创意活动,具有再生产性。如出版提案、剧本出售提案、活动策划提案等……” “生产类创意文本写作”与科技写作一样,都是创意写作学学科体系中的一部分,它们充实了创意写作的内容,使创意写作与真实具体的生活情境、生活需求紧 密相连,既激发了学生的探究兴趣,又对培养创新型 人才具有重要意义。

三、设计具有高科技含量的创意写作训练

在STEM教育中,创意写作的目的是传播与交流科学知识,所以,一定要将科技元素纳入到创意写作中。科技写作是STEM教育不可缺少的一个教学环 节,虽略显枯燥,但它能让学生将实验中复杂、重要的步骤简明扼要地记录下来,便于传播交流,同时强化学生对一些相关术语的理解和掌握,为创意写作打下坚 实基础。

培养学生的科技写作能力,就是培养未来伟大的研究者。因为科学家研究出的成果只有通过写作广泛传播才能为社会所用“。最成功且最受尊敬的科学 家不一定是最好的实验者或理论家,而更趋向为最好的且最多产的作家。” 

大卫·罗伊·史密斯(David RoySmith)认为,理查德·道金斯(RichardDawkins)、克 雷格·文特尔(Craig Venter)、詹姆斯·沃森(James Watson)这三位伟大的科学家之所以被大家熟知,就是 因为他们都曾撰写了最畅销的科普图书。 

比如“制作纸飞机游戏”这一案例,要求学生设计、折叠纸飞机,记录折叠方法,让别的学生按自己写的折叠方法试飞,以检验自己的表述是否准确,发现问题再修改完善。

书中附了记录纸飞机制作方法需 要完成的科技写作相关图表,如升阻表、相似度评分 表、试飞记录、纸飞机性能数据计算表、平面图测量表 等。在技术写作环节,教师要求学生“使用明白、直接 的词汇”,让自己的表述通俗易懂,如赞成学生用“将纸张沿短边对半折”代替“沿纵轴将纸张二等分”这样的表述,少用术语,用读者能明白的术语。

“不要默认你的读者知道一些他们可能不知道的事情”,避免使用行话,要坚持对任何术语作定义,如“机头”“机翼” 等。教师要求学生多使用祈使句,按逻辑顺序罗列步骤,活用图表、绘图,合理使用不同的字体,尽量把制作过程写得准确、简洁、通俗易懂。 

记录纸飞机折叠方法的过程中,学生学会了科技写作。学生在试飞及别人根据他们的记录指示制作并试飞纸飞机时,可以检查自己的写作对纸飞机的质量是否有影响。

可见,技术写作在整个STEM教育过程中是很重要的一个环节。学生把自己在动手探索过程中做了什么、怎么做的记录下来,便于事后梳理自己的观点,或者重复相同的实验,或者写出实验研究的结果,传达自己的思考,与别人进行有效沟通与 交流,这是培养学生科研能力的有效途径。 

在STEM教育中融入创意写作,增强了科技写作的趣味性。如在“制造声波”这个案例中,教师要求学生在制造乐器后,写一首“关于声音的简短歌谣”,歌 曲的内容要与科技写作融合,“说明关于声音和乐器 的知识”,如“波、振幅、波长”等,写完后要求学生用乐 器(包括自制的乐器)弹奏出来;在“关于超能力的科 学”教学案例中,教师要求学生写一首《我从哪儿来》 的诗,在这首诗中,要塑造一个英雄,并说明这个英雄从哪儿来,具备什么样的能力,基因在这其中起到了 什么作用,他所处的环境又起到了什么作用。

因为这个案例的教学目标是让学生探索生物的遗传特性,探究遗传和一个人成长之间的关系。学生在进行创意写作时,思考的不仅仅是写作技巧,更多的是对“科 学”“技术”的思考与理解,以及这些“科学”“技术”对 人类和社会的影响。 

可见,学生的每个创意写作都是以科技实验为基 础的,这些科技元素丰富了学生创意写作的内容,提升了学生创意写作的含金量,同时也拓宽了创意写作教学的视野,为创意写作教学开拓了新的发展路径。所以说,“STEM+创意写作”是富有创意的有效教学模式。

很多学生上语文课写作文时,总觉得没素材,不知道写什么,甚至胡乱编造,这是因为我们各科教学 之间没有形成有机的联系。如果学生能将各科学到 的知识作为写作素材,则可以在动手实践中形成科学思维模式,提高分析能力和创新意识,同时,通过创意写作强化这些知识,提高想象力与表达力,激发学生 探究科学现象的热情。在STEM教育中融入创意写 作,既能激发学生学习科学的好奇心与动力,又能提高学生的写作能力,一举多得。 

四、设计极具个人意义的创意写作训练

无论传授什么知识,或培养学生什么能力,都要让学生知道自己在做什么,为什么做,做了之后又能 得到什么,帮助他们发现所学知识对个人的意义,这样他们才会对所学的知识及所做的事情充满兴趣,并能在日后需要的时候更好地利用它们。 

如在“重写僵尸启示录”这一教学案例中,教师想借助僵尸让学生探索关于传染病方面的知识。

课程开始,教师布置一个创意写作,让学生将自己这一周里惯常做的事情写下来:“对你来说,平常的一周是什么样 子的?你会跟哪些人联系?哪些事情是你日常会做的?你会去哪些地方?这些地方你一般多久去一次?大概什么时候去?”

接着,教师设计了一个模拟僵尸病毒传播的活动,每个学生在这个活动中都令人震惊地感染了病毒,这时,让学生学习关于僵尸以及传染性疾病的知识,他们就非常认真,而且有极强烈的探究如何 避免感染病毒的欲望。

了解了疾病传播与防治的相关 知识后,教师再让学生进行创意写作,“你真正遇到一 个僵尸是什么时候?你和你身边的人如何避免被感 染?”有了相关知识做基础,学生就不会把这个创意写 作写成充满暴力与血腥的僵尸故事,而是努力进行探 究,思考战胜僵尸的方法。

之后,教师又让学生回顾课程开始时写的文字,接着进行写作:“当僵尸来临的时候,你是否还能够继续这些日常活动?你可能需要做出些什么改变?我们的社会又会出现怎样的改变?” 

这 个设计就体现了教师对学生领会所学知识对个人意义的正确引导,学生认识到学习疾病传播与防治不仅与自己的生活密切相关,也与自己所生活的这个社会密 切相关,每个人都应该有一种责任担当,运用科学知识 有效地保护人类不受伤害。 

真正优秀的科学家不仅具有令人钦佩的科研探究能力,还具有令人感动的奉献精神与博爱情怀,这 种精神与情怀不是与生俱来的,是在日常学习中潜移 默化熏染出来的。 

当下,STEM教育已被我国教育界所关注,并获得肯定,“基于STEM 教育理念科学设计并有效实施教 学活动,能够培养学生的综合素养,发展学生的学科 核心素养” 。

但因缺乏可借鉴的优质课程资源,教师在实践中存在很多困惑或误区,《基于课程标准的 STEM教学设计》一书填补了这一空缺。很多专家对这本书给予肯定,

杨念鲁认为:“本书将创意写作与符 合课程标准的STEM课程相结合,为教师和学生提供兼具挑战性、趣味性和可操作性的学习工具和教育解决方案。通过丰富的课堂资源和教学案例,学生在强化学科素养的同时,用新的态度和思维方式去认识世 界、感受世界、从而激发学生的想象力和创造力,在项 目学习过程中培养批判精神、创新思维、合作意识,并获得相应的综合能力。” 

李希贵认为:“通过这本书, 中小学教师在充分学习研究并直接运用教学案例后, 明白如何通过跨学科教学的整合功能来提高工作效 率和教学成效。如果教师再举一反三,拓展到更多领 域,还可以形成成长型思维方式。可以说,拥有了这 种思维方式的老师,就是开启了课改甚至人生的成功 密码。” 

不错,开展STEM教育的前提是要有优秀的师资,中小学教师需要接受相关培训,掌握STEM教 育的教学理念,深入学习相关教学案例,了解STEM 教育具体的实现方式,这样才能在借鉴国外STEM教 育理念的基础上,逐步形成符合我国学生实际的有效 的STEM教学模式。

《基于课程标准的STEM教学设 计》一书启示我们,STEM教育不仅要让学生动手, 还要动笔,写作能使学生对科学问题的思考更严谨,也能促使学生通过丰富的想象,学会运用跨学科思维分析与解决问题,成为更有创造力的发明者,这是“STEM+创意写作”教学模式的价值所在。在 我国推广这种教学模式是一项系统工程,受到很多因素影响和制约,但在日益重视学生创新能力培养的时 代背景下,相信STEM教育所面临的各种问题都能逐渐得到解决。

[参 考 文 献] 

[1]DavidRoySmith.OneScientist’sStruggletoBe a

BetterWriter,andaPleaforUndergraduateScienceWritingEngagement[J].ScienceCommunication, 2016(5) . 

[2](美)826全美.基于课程标准的STEM教学设计[M] . 林悦, 译.北京:中国青年出版社,2018: 22,24. 

[3]李亦菲.“STEM+创意写作”:科创教育实践的新思 路[M] //826全美.基于课程标准的STEM教学设 计:中文版序三.北京:中国青年出版社,2018:14. 

[4](美)加德纳.多元智能[M] .沈致隆,译.北京:新华 出版社,1999:29. 

[5]李谦,赵中建.美国中小学实施SETM教育个案研 究[J] .外国中小学教育,2014(5):56. 

[6]余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式

[J] .开放教育研究,2015(4):15. 

[7]葛红兵,许道军.中国创意写作学学科建构论纲 [J] .探索与争鸣,2011(6):69. 

[8]常咏梅,张雅雅.基于STEM教育理念的教学活动 设计与实证研究[J] .电化教育研究,2018(10):97. 

[9]杨念鲁.科创教育推动跨学科教学[M] //826全美. 基于课程标准的STEM教学设计:中文版序一.北 京:中国青年出版社,2018: 4. 

[10]李希贵.设计“双赢”的STEM教育课程 建构适应 课程改革的新能力[M] //826全美.基于课程标准 的STEM教学设计:中文版序二.北京:中国青年 出版社,2018:10.

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