山师大附属小学刘兆成:关于STEM教育和PBL的困惑、疑问和解答

刘兆成

山东师范大学附属小学教师,一级教师,教育学硕士。2016年开始关于STEAM教育的研究,2017年至2019年主持完成STEM及PBL相关的两个省级课题,一个市级十三五规划重点课题在研。对政治经济学、课程建设、情境教育、体验式培训、逻辑思维训练、沙盘模拟、行动学习等有较深刻理解,近年致力于将培训智慧与教育教学相转化的研究与实践工作。

现象:最让人差异的是这些字母们受到学校教育和校外机构们的青睐,红得都要发紫了。比如越来越多的社群都在冠以STEM或者PBL之名,很多网课也在讲解什么是STEM教育和PBL,但是我们往往发现老师们似乎讲得都一样,自己听过了,但似乎又什么都没GET到。

疑问:于是很多热爱学习的人们开始利用一切学习的机会和手段加入微信群等,进群后第一句话,“我是XX科的老师,我是个初学者,是来向大家学习的。”第二句话往往就是“有没有相关XX学科的课例,可否分享一下。”

解答:我在2016年的时候和大家一样,各种疑问,但是我很明白“STEAM”绝对是好东西。因为我早就习惯了思考和学习,于是我就开始相关的思考、学习、实践和反馈。截至今日,我查阅中外相关文献300多篇,硕博论文近百篇,购买了大量相关书籍,考查了体验式培训、童军体系、体适能训练、感统训练、行动学习、促动技术、教练技术、课程建设的四元八步、情境教育、教育建模以及建构主义学习理论等。完成了省STEM+信息的第一个课例供专家团队研讨,完成省教育科学研究院课题一项、省教育学会课题一项,一项市十三五规划重点课题在研。

其实最早被我们所熟知的STEM教育是STEAM教育,随后追本溯源我们揭开了STEM教育的面纱。无论是STEAM还是STEM很多人都会去解析字母串中每一个字母所代表学科示意,这个无可厚非,也正是基于这一认知,我们国家对于STEM教育的开展经历了这么几个阶段,第一个是学科教育,主要是在科学和信息学科,那时候经常听到一个学科就要融入S、T、E、M,甚至还有A。中国教育学会的有位专家称之为STEM教育的释义阶段,随着人们研究、实践和思考的深入,在2018年-2019年期间STEM教育开始进入新的阶段——理念发展阶段,专家学者们开始强调学科的跨学科融合,随之科创课程开始火爆。2019年我参加山东第二届国际STEM教育高端论坛学习,当时中国教育学会专家分析的STEM教育发展的下一阶段与我一年前在自己的省级课题研究中就有所呈现,可谓英雄所见略同,至此STEM教育在我国的落地和发展路径给大家解析完毕。

现在咱们就一本正经的说说到底STEM教育是怎么一回事:最早提出STEM教育的是美国,可美国为什么会把STEM教育变成一项国家战略了呢?很简单,美国是一个非常现实的国家,他们清楚教育是解决未来发展问题唯一的关键,为了解决美国当时关于自己未来世界霸主地位的忧虑。基于上世纪50年代的国家竞争力的定为,美国突然发现从事理工科研究的顶级人才有近40%是来自其他国家,而富足的美国公民似乎并不乐意让自己的孩子们学好“数理化”。

由此,当时国家智库选出了与工科研究相关的四个学科(科学、技术、工程和数学)做“教育集成”发展,一来,解决一旦未来再发生战争,非美国籍的顶级人才归国奉献,而造成美国人才空缺,二来,科学技术的领先让美国看到了国家未来竞争力的关键,为了保住自己的优势就一定保证自己具备科学素养或者STEM集成人才的储备。至此STEM教育成为美国国家顶级发展战略,后来有了21世纪人才发展模型(很多国家和组织给出了自己的标准,如“彩虹桥”、核心素养等理论),这时候大家发现美国的STEM教育特别适合未来人才培养的需求,由此STEM教育火遍了全世界。世界再一次用同样的思想理念解决自己国家的人才培养问题,以最终解决各个国家在未来的国家竞争力和未来世界的话语权。由此,我们对于STEM教育的认知应该更加的深邃:问题导向,结果思维,能力核心,跨学科与综合学科并重等都是STEM教育的关键。

我再来说一下什么是PBL即Problem-Based Learning,其实PBL最早应用在医学教育,也就是医学人才的培养。大约同是上世界50年代,其实它的出现在一定程度上受益于STEM集成教育的理念,是医学人才教育的大胆实践。而在美国教育界思考如何进一步开展“STEM集成”教育时,他们又从PBL这一教学法上找到了答案,也就是说PBL可以看做是践行STEM教育的教学工具。不可否认PBL对于学生综合能力或者叫做问题解决能力的培养具有非常高效的实际价值,但是我们必须正视PBL在教学实践中存在的一个致命的缺点,这在后续文章中会做详细介绍。

毫无疑问,STEM教育和PBL是新时代人才培养、教育发展的针对性最高的人类对策,它们对于学生综合素养的培养具有定制性的意义和价值。当前STEM教育也进入了一个“死循环”——人们在疯狂地追求着STEM教育课例。慢慢地,成千上万的课例会迅速堆积,因为所有学科都在做,所有学校也都在做,一个接着一个的课例,一个接着一个的主题,一个接着一个的体系,大家会发现,所有人都会进入课例和主题的竞争,你有我也可以有,然后我再想新的,然后你再学……学校和机构慢慢会变成STEM或者项目式的“贴牌”工厂,然而其实STEM教育或者PBL的创设本就可以五彩纷呈、百花齐放的。我的研究最后制作出了STEM教育盒PBL的工具箱、学习模型、评价体系和生态系统等,希望在将来一并分享给大家。

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