STEM与创客教育不可忘却的初心

2017-04-15 04:00 来源:光明网-《光明日报》 

  作者:余胜泉(北京师范大学教授、北京师范大学未来教育高精尖创新中心执行主任)

  STEM(科学、技术、工程和数学四门学科英文字母缩写)教育在最近几年受到了追捧。与此同时,创客教育也很火,但是STEM=创客吗?随着创客在中国教育的火爆,出现了一些让人担心的现象:不遵循教育规律,一窝蜂让学生去学习开源电路板、3D打印、机器人等,过分关注技术的炫酷,缺乏科学的教育设计,缺乏基础性学科知识融合注入,这使创客教育一定程度上变成了学校秀场,出现了泡沫化的苗头。

  STEM教育在最近几年受到了追捧,它强调科学、技术、社会科学等相关的人文社会科学相结合。这个词在国内之所以得到广泛的认可,与一些企业极简美学和技术美学的成功分不开,苹果公司设计的产品就是很好的例子,它推动了公众关注科学技术与艺术的结合。

  STEM的初心是跨学科整合

  目前,一些学校在做所谓的STEM项目,最后做成职业教育,组织学生玩赛车、玩高科技设备,成了培养学生操作技能兴趣的渠道,或者成为另一种形式的预科教育,那些中小学生不应该掌握的知识,一窝蜂被塞到中小学课堂中。

  我认为,这样的做法,忘了跨学科整合的初心,STEM的初心是通过跨学科整合,通过趣味活动的形式让学生对他们所在年龄段应该掌握的知识产生好奇心和兴趣,对知识进行深层次的加工并且加以运用,在此基础上实现创造、创新。STEM并不是加一个学科或者加几个学科的问题,也不是几个领域的拼凑,它的本质是推动不同领域的学科知识之间的整合,推动学科之间壁垒的打破,推动学科领域的综合、跨学科的整合。它的教学是要把学生学习到的多学科零碎的知识与机械的过程转变为探究世界的相互联系,多角度看待这个世界复杂事物,把它转化为探究这个世界相互联系的不同侧面的过程。我们在这个过程中可以基于科学情境,结合技术与工程活动,也可以基于实际工业情境,融合科学问题与工程技术,也可以基于生活情境,巧妙结合科学、技术和工程问题。

  STEM的核心特征是跨学科整合,在课程和教学的领域已经有很多相关研究,比如说美国马里兰大学的赫希巴奇教授就提出过两个课程整合的模式,一种是相关课程,另外一种就是广域课程。

  相关课程是将各科目保留为独立的学科,但各科目教学内容的安排注重彼此间的联系。教育部强调的立德树人,强调历史、思想品德、语文、英语等各个学科的课程之间要相互衔接,从而塑造一个人全面发展,这种思路在我看来也属于相关课程的思路。

  广域课程则取消了学科间的界限,将所有学科内容整合到新的学习领域。STEM教育实际上就是更多地强调广域课程模式,它不再强调物理、化学甚至科学作为独立的学科存在,而是将科学、技术、工程和数学等内容整合起来,形成结构化的课程结构。在整合的过程中,基本的做法是通过活动形成连贯的、有组织的一种课程结构,通过活动把科学、技术、工程、数学、艺术、阅读、历史等各个学科的内容进行整合,实现跨学科的整合。

  真正的创客教育或者STEM教育应该能支持可持续发展

  目前的创客教育很火,但是STEM=创客吗?我认为,STEM跟创客最大的差别就是它们有共性,强调学生的创作、分享、创新、作品的设计,但是STEM更强调知识的积累、知识的学习,强调背后蕴含的知识。一个人能不能持续性地创新,根源在于学生有没有扎实、丰富的学识基础,如果没有学识做基础,在这个基础上创新,那就是不可持续的创新。就像我们面对小朋友,小朋友说出的观点很有新意,角度也跟我们完全不同,体现出很强的创造力,但是实际上这种创造并不能解决什么问题。

  创造是很好的一个载体,但是要注重背后的知识蕴含,只有持续性的知识积累,才能解决问题。比如,一个针和一个斧头的对比:针很锐利,扎在人身上可能很疼,但是它砍不动大树;一个大斧头看着很钝,但是斧头可以砍动大树。如果没有知识这个基础,创造是不可持续的,创新也是不可持续的,真正的创新是建立在丰富的知识基础之上的。同样在苹果树下,砸牛顿的苹果砸在另一个人身上,如果此人没有丰富学识、没有长时间的相关钻研,这个苹果只会把他砸痛,不太可能会把他砸醒。

  虽然二者存在差异,但是也要看到,创客是STEM很好的载体,创客、分享带来的成就以及内在的驱动力是STEM的动力源泉,STEM和创客的结合培养要基于科学规律、数学精确性的创造,不能培养点子性的创新。目前,随着创客在中国教育的火爆,创客教育出现让人担心的现象。不遵循教育规律,一窝蜂让学生去学习开源电路板、3D打印、机器人等,过分关注技术的炫酷,缺乏科学的教育设计,缺乏基础性学科知识融合注入,这使创客教育一定程度上变成了学校秀场,出现了泡沫化的苗头。如果只是让学生玩电子积木,只是弄一堆所谓高科技的东西炫一炫,时间长了,这个热潮一定会下去。这个热潮下去之后,无论对产业界还是对我们教育界来说都是损失。真正的创客教育或者STEM教育就是要把背后的学科知识同我们日常教学的融合做好以后,才能够可持续发展。

  创客教育的核心是培养创新人才,“创新人才”是指具有创新意识、创新思维和创新能力的人才。创新意识是指具有为人类的文明与进步作出贡献的远大理想,要有能够求新、求变、求异的愿望和意识。创新思维是指能形成有创新意义的思想观念、理论方法或产品设计的一种高级复杂认知能力,这种高级复杂的认知能力如果离开了严谨知识做支撑,是根本做不到的。把上述创新的思想观念、理论方法、产品设计转化为有价值的、前所未有的精神产品或物质产品的实践能力,背后需要的是扎实的学识知识做积累。

  STEM和创客教育对我们教育的意义在于,它可以弥补我们传统教育过程中知识、机械、呆板的问题,可以把知识进行迁移情景化的运用,可以活化知识,培养学生的能力,进而让学生有无限发展的可能。学生今后走向社会,有了基础知识,同时又具备把知识情景化、社会化运用的能力,他就有能力走向各行各业,变成各个领域的创新人才。我们既要有基础知识,也要有把知识进行创新运用的能力。STEM和创客教育在知识的创新运用能力方面可以起到很好的应用,它可以活化知识,为中小学生打造成长的STEM干细胞。

  《光明日报》( 2017年04月15日 07版)

[责任编辑:孙宗鹤]

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