廣東省教育研究院 王益群
??? 2014年7月13-14日，我參加以色列理工學(xué)院在北京市八一中學(xué)舉行的STEM工作坊活動(dòng)，并專訪了八一中學(xué)副校長(zhǎng)朱凱和本次校本培訓(xùn)負(fù)責(zé)人、該校發(fā)展處副主任陳詠梅，了解學(xué)校培訓(xùn)和工作坊的組織情況；與以色列理工學(xué)院工作坊教師交流，深入了解以方工作坊的情況?，F(xiàn)將有關(guān)情況報(bào)告如下。
????一、以色列STEM工作坊在北京市八一中學(xué)的活動(dòng)，是學(xué)校校本培訓(xùn)的一項(xiàng)內(nèi)容
??? （一）八一中學(xué)校本培訓(xùn)。學(xué)校于2014年7月12-14日組織校本培訓(xùn)活動(dòng)。培訓(xùn)內(nèi)容主要有大數(shù)據(jù)系列培訓(xùn)、STEM課程、美學(xué)及國(guó)學(xué)，以及英國(guó)禮儀培訓(xùn)等培訓(xùn)內(nèi)容。STEM課程是培訓(xùn)內(nèi)容之一。
??? （二）以色列STEM工作坊來(lái)校培訓(xùn)的緣起。以色列STEM工作坊作為學(xué)校教師培訓(xùn)課程，緣起于該校重視教師專業(yè)發(fā)展、國(guó)際交流和科技教育，以及以色列理工學(xué)院面向中學(xué)的理科教育特色。
??? 北京市八一中學(xué)是北京市示范性普通高中校，是北京百所“科技教育示范校”之一。八一中學(xué)非常重視科技教育，近幾年來(lái)，學(xué)校投入近百萬(wàn)元為科技教育創(chuàng)設(shè)了良好的軟硬件環(huán)境，并注重在科技競(jìng)賽和群體性科普活動(dòng)兩個(gè)方面協(xié)調(diào)發(fā)展。學(xué)校專門組建科技中心，投資成立各種專用實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)科技課教室，并準(zhǔn)備聘請(qǐng)外籍專職實(shí)驗(yàn)教師。實(shí)驗(yàn)室的建立，吸引了一批學(xué)有特長(zhǎng)的學(xué)生，為他們的個(gè)性發(fā)展創(chuàng)造了時(shí)間和空間。
??? 八一中學(xué)的國(guó)際交流活動(dòng)始于上個(gè)世紀(jì)八十年代，從2006 年起各類國(guó)際交流活動(dòng)廣泛展開，與十余所國(guó)外學(xué)校保持著可持續(xù)的友好校關(guān)系，涉及美國(guó)、英國(guó)、加拿大、德國(guó)、丹麥、以色列、日本、新加坡等國(guó)，每年接待國(guó)外友好學(xué)校的來(lái)訪，寒暑假組織國(guó)內(nèi)學(xué)生回訪。學(xué)校為學(xué)生未來(lái)深造和師資培訓(xùn)交流搭建了多樣化的平臺(tái)。與以色列理工大學(xué)、加拿大滑鐵盧大學(xué)等國(guó)外優(yōu)質(zhì)高校的合作，為學(xué)生的學(xué)科實(shí)踐和未來(lái)深造提供了多種選擇。近年已選派近百名教師和教學(xué)管理人員參加在新加坡、美國(guó)和加拿大舉行的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。
??? 八一中學(xué)校長(zhǎng)去年組織學(xué)生前往以色列理工學(xué)院交流活動(dòng)時(shí)，了解到以色列理工學(xué)院開展STEM教育活動(dòng)有特色，邀請(qǐng)STEM工作坊團(tuán)隊(duì)來(lái)校為理科教師作STEM教育培訓(xùn)。
??? （三）以色列理工學(xué)院STEM工作坊來(lái)校培訓(xùn)組織工作。培訓(xùn)組織工作由學(xué)校根據(jù)教師專業(yè)發(fā)展的需要，設(shè)計(jì)培訓(xùn)目標(biāo)，提出培訓(xùn)課程內(nèi)容要求，通過學(xué)校國(guó)際部與以色列理工學(xué)院商定，以色列方按學(xué)校的培訓(xùn)要求派出培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)（工作坊團(tuán)隊(duì)）來(lái)校開展培訓(xùn)工作，學(xué)校提供培訓(xùn)條件和工作坊團(tuán)隊(duì)的活動(dòng)經(jīng)費(fèi)。
????二、以色列STEM工作坊活動(dòng)簡(jiǎn)介
??? （一）工作坊活動(dòng)內(nèi)容簡(jiǎn)介。STEM工作坊組織研習(xí)會(huì)的目的是讓教師接觸和體驗(yàn)基于支持批判與創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的構(gòu)造論原則為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)學(xué)習(xí)和教育方法。
??? 本次北京市八一中學(xué)研習(xí)會(huì)內(nèi)容包括三個(gè)“構(gòu)成部分”。一是對(duì)于全體參與者的中心演講，簡(jiǎn)要介紹以色列教育學(xué)制及STEM教育的特點(diǎn)。二是3個(gè)組的研習(xí)會(huì)議：數(shù)學(xué)組–Liora Nutov博士主持；物理組–Liad Levi博士主持；生物組–Stela Magid先生主持。在每一組中，參與者將經(jīng)歷探索，發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造和分享幾個(gè)階段。參與者將通過在課堂上使用新技術(shù)工具，學(xué)習(xí)如何在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用科學(xué)理論，并會(huì)親身體驗(yàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。這是一個(gè)“實(shí)踐”階段，在這個(gè)階段的最后，每個(gè)參與者將創(chuàng)造一個(gè)小項(xiàng)目。三是研討會(huì)總結(jié)。在這一部分，各組將會(huì)集中起來(lái)，每組派出一名或者數(shù)名參與者，展示他們的項(xiàng)目。隨后，教員將總結(jié)這些活動(dòng)和研討會(huì)的主題，關(guān)注跨學(xué)科教育方法，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，合作式學(xué)習(xí)，創(chuàng)新精神、創(chuàng)造力和批判式思維。
??? （二）工作坊活動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)。
??? 1.?工作坊研習(xí)活動(dòng)特點(diǎn)。
??? （1）數(shù)學(xué)組研習(xí)會(huì)：研習(xí)“黃金博物館”和“分形”兩個(gè)主題?！包S金博物館”主題的研習(xí)，通過參觀“黃金博物館”的活動(dòng)來(lái)研習(xí)有關(guān)數(shù)學(xué)問題。學(xué)員將探究數(shù)學(xué)、生物學(xué)、哲學(xué)、藝術(shù)中的黃金比?！胺中巍敝黝}的研習(xí)，以跨課程主題方式，學(xué)習(xí)和融匯20世紀(jì)數(shù)學(xué)理論，設(shè)計(jì)鼓勵(lì)創(chuàng)造力的練習(xí)。
??? （2）物理組研習(xí)會(huì)：研習(xí)內(nèi)容包括物理學(xué)研究學(xué)習(xí)計(jì)劃、體驗(yàn)TRACKER程序的使用、并以“發(fā)現(xiàn)動(dòng)量和動(dòng)量守恒”和“發(fā)現(xiàn)牛頓第二定律”兩個(gè)主題的課堂學(xué)習(xí)。
??? （3）生物組研習(xí)會(huì)：研習(xí)“借助科技通過社會(huì)倫理困境教學(xué)生物學(xué)”和“在生物學(xué)研究和生活中使用GPS”兩個(gè)主題。
??? 工作坊3個(gè)研習(xí)活動(dòng)的共同特點(diǎn)，一是以解決真實(shí)情境中的綜合性的問題為研習(xí)主題；二是學(xué)員以參與式體驗(yàn)式參加研習(xí)，研習(xí)過程體現(xiàn)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程；三是運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、Web平臺(tái)、使用“Tracker”、“geogebra”程序軟件等新技術(shù)；四是研習(xí)方式采用合作學(xué)習(xí)研究方式，重視學(xué)習(xí)作業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造和成果交流展示。
??? 2.?工作坊組織特點(diǎn)。工作坊團(tuán)隊(duì)由大學(xué)教師、企業(yè)科研人員和中學(xué)教員組織，充分體現(xiàn)STEM教育的協(xié)作特色。
??? Liora Nutov博士是戈登教育學(xué)院高級(jí)講師，以色列理工學(xué)院科學(xué)技術(shù)教育系的教師職業(yè)計(jì)劃協(xié)調(diào)員。Liad Levi博士是以色列某高科技公司的激光器研發(fā)組人員。開發(fā)的研究性計(jì)劃“研究中學(xué)習(xí)科學(xué)”，獲得以色列教育部推廣項(xiàng)目。Stela Magid先生是以色列理工學(xué)院和Beit Berl教師培訓(xùn)學(xué)院“教學(xué)STEM和生物學(xué)”講師，擔(dān)任科學(xué)和技術(shù)高中的地區(qū)協(xié)調(diào)員。
????三、STEM發(fā)展及國(guó)內(nèi)外教育情況
??? （一）STEM發(fā)展歷程。
??? 1986年, 美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)（NSB）發(fā)表報(bào)告《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》,取科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)詞的首字母組成了個(gè)合成詞STEM，首次提出“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)教育”的綱領(lǐng)性建議，被譽(yù)為STEM 的開端。
??? 1996年，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）發(fā)表報(bào)告《塑造未來(lái)：透視科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)的本科教育》，明確提出培養(yǎng)K-12系統(tǒng)中STEM的師資問題。
??? 2007年，美國(guó)家科學(xué)委員會(huì)（NSB）再度發(fā)表報(bào)告《國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃：應(yīng)對(duì)美國(guó)科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)和工程教育系統(tǒng)的緊急需要》，提出增強(qiáng)K-12階段和本科階段的STEM教育的主導(dǎo)作用和提高教師的水平。
??? 2011年，美國(guó)科學(xué)教育委員會(huì)正式發(fā)布《K-12科學(xué)教育的框架：實(shí)踐、跨學(xué)科概念與核心概念》，提出“科學(xué)和工程實(shí)踐、跨學(xué)科概念、學(xué)科核心概念”等三個(gè)維度內(nèi)容。STEM走進(jìn)K-12教育體系。
??? （二）國(guó)外STEM開展情況。
??? 美國(guó)至2010 年6 月，國(guó)家數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)特色中學(xué)聯(lián)合體共包括100 多所STEM 中學(xué)成員，以及100 多個(gè)由大學(xué)、學(xué)院、暑期項(xiàng)目組、基金會(huì)和公司等組成的隸屬成員。2010 年9 月，總統(tǒng)科技委員會(huì)發(fā)表報(bào)告《準(zhǔn)備并激勵(lì)：為了美國(guó)的未來(lái)進(jìn)行K-12 科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育》，總統(tǒng)科技委員會(huì)的目標(biāo)是在下一個(gè)十年增加1 000 所以科學(xué)為重點(diǎn)的學(xué)校，包括建立至少200 所以科學(xué)為重點(diǎn)的高中和800 所以科學(xué)為重點(diǎn)的小學(xué)和初中。奧巴馬在2011年的國(guó)情咨文的指出，在未來(lái)10年要培養(yǎng)10萬(wàn)名優(yōu)秀的STEM科目教師。奧巴馬呼吁聯(lián)邦政府投資8000萬(wàn)美元支持STEM教師培訓(xùn)項(xiàng)目。
??? 韓國(guó)2009 年12月頒布了《初、中等學(xué)校教育課程總論》（以下簡(jiǎn)稱“2009年修訂課程”），此次課程改革從2011年起陸續(xù)實(shí)施。新課程結(jié)構(gòu)中以學(xué)科群的形式將原本孤立、相似的單科按其知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)在邏輯組成一類學(xué)科，既加深了學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系又關(guān)注了學(xué)生的發(fā)展需要。小學(xué)、初中階段的課程設(shè)置中“科學(xué)/技術(shù)，家政”均為1門學(xué)科群，高中科學(xué)為1門學(xué)科群。高中的整合性科學(xué)課程實(shí)施第一年的2011年, 全國(guó)2440所高中, 2167所都采納了新科學(xué)課程, 占比為89%。強(qiáng)調(diào)STEAM培養(yǎng)學(xué)生“另辟蹊徑”的思維，以未來(lái)社會(huì)的需求為導(dǎo)向培養(yǎng)人才。
??? （三）國(guó)內(nèi)STEM開展情況。
??? 國(guó)內(nèi)中小學(xué)的STEM教育，多以綜合實(shí)踐活動(dòng)、科技創(chuàng)新活動(dòng)、通用技術(shù)課、以及物理、化學(xué)、生物等學(xué)科課程中的實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究活動(dòng)等課程要求的內(nèi)容進(jìn)行。教學(xué)實(shí)施以中小學(xué)課程方案中的學(xué)科或綜合實(shí)踐活動(dòng)或科技活動(dòng)的某項(xiàng)活動(dòng)的方式開展，沒有明確的STEM課程目標(biāo)，也沒有系列的STEM課程內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容的綜合度較小，只是理念上和活動(dòng)方式上包含有STEM的某些元素。
??? （四）STEM教育目標(biāo)和課程特點(diǎn)。
??? 2011年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院研究委員會(huì)發(fā)布了《成功的K-12階段STEM 教育：確認(rèn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的有效途徑》的報(bào)告，報(bào)告認(rèn)為在中小學(xué)實(shí)施STEM 教育的目標(biāo)主要有三個(gè)： 一是擴(kuò)大在STEM 領(lǐng)域修讀高級(jí)學(xué)位和從業(yè)學(xué)生的人數(shù)以及女性和少數(shù)族裔的參與度。二是擴(kuò)大具有STEM 素養(yǎng)的高技能勞動(dòng)力隊(duì)伍。三是提升所有學(xué)生的STEM素養(yǎng)。
??? STEM課程的特征：參與課程的學(xué)生能夠進(jìn)行以活動(dòng)為基礎(chǔ)、以項(xiàng)目為基礎(chǔ)和基于問題解決的學(xué)習(xí), 同時(shí)獲得實(shí)踐的課堂體驗(yàn)；學(xué)生應(yīng)用在數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)科所學(xué)知識(shí)來(lái)解決問題的同時(shí), 能夠進(jìn)行創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問題。
????四、啟示與建議
??? （一）STEM工作坊研習(xí)活動(dòng)的做法對(duì)改進(jìn)我省中小學(xué)科學(xué)技術(shù)教育有很大的啟示。STEM工作坊研習(xí)活動(dòng)以解決真實(shí)情境中的綜合性的問題為研習(xí)主題，以參與式體驗(yàn)式的研習(xí)，研習(xí)過程激勵(lì)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、Web平臺(tái)等新技術(shù)為手段進(jìn)行研習(xí)等，這些做法都值得借鑒。它對(duì)于解決我省當(dāng)前理科教育存在的重理論輕實(shí)踐、重科學(xué)輕技術(shù)等問題，引導(dǎo)教師克服和解決教育過程中過于學(xué)科本位、新技術(shù)應(yīng)用不夠重視、缺乏科學(xué)與技術(shù)素養(yǎng)整體培養(yǎng)等現(xiàn)象具有重要的指導(dǎo)意義。
??? （二）STEM工作坊研習(xí)活動(dòng)對(duì)于推動(dòng)我省中小學(xué)STEM教育有現(xiàn)實(shí)意義。我省當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)教育在教育理念、科學(xué)探究教學(xué)、理科研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)和通用技術(shù)課教學(xué)等方面，都能體現(xiàn)國(guó)家新課程教育理念和要求，但在人才培養(yǎng)質(zhì)量特別是應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)自主研究解決實(shí)際問題能力、創(chuàng)新實(shí)踐素質(zhì)和能力方面還較為薄弱，與國(guó)際培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)素養(yǎng)”的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)教育相比距離更大。因此，我省有必要開展STEM教育實(shí)驗(yàn)，通過開展STEM教育實(shí)驗(yàn)促進(jìn)我省科學(xué)技術(shù)教育質(zhì)量的提高，提高我省K-12年級(jí)學(xué)生“科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)素養(yǎng)”，實(shí)現(xiàn)全省未來(lái)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。
??? （三）建議。一是建議建立廣東省K-12年級(jí)科學(xué)技術(shù)教育創(chuàng)新教改實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展STEM教育實(shí)驗(yàn)。由省確定中小學(xué)幼兒園200所，作為廣東省STEM教育實(shí)驗(yàn)學(xué)校，制訂實(shí)驗(yàn)研究方案系統(tǒng)開展研究與實(shí)驗(yàn)，探索“科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)”的教改經(jīng)驗(yàn)，為建設(shè)廣東特色課程體系之自然科學(xué)教育探路。將工作坊培訓(xùn)作為省STEM教育實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)和省科學(xué)技術(shù)教育骨干培訓(xùn)的一項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)施，提高培訓(xùn)的效益。二是建議根據(jù)我省培訓(xùn)活動(dòng)宗旨和目標(biāo)，制訂我省培訓(xùn)研修方案，提高培訓(xùn)的實(shí)效性。我省培訓(xùn)研修方案要依據(jù)我省最終確定的培訓(xùn)活動(dòng)目標(biāo)和任務(wù)、參加活動(dòng)對(duì)象，精選以方已有的STEM項(xiàng)目成果內(nèi)容，制訂出具體培訓(xùn)研修活動(dòng)方案。需要廳外事處牽頭，汕頭大學(xué)等學(xué)校協(xié)助聯(lián)系以方提供他們的STEM項(xiàng)目框架和可供選擇的較為成熟的講課課程，充分溝通后，邀請(qǐng)以色列理工學(xué)院STEM工作團(tuán)隊(duì)來(lái)粵舉行講課活動(dòng)。
??? (原發(fā)表于《廣東教學(xué)研究》2014年第5期)
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