STEM到STREAM之美國(guó)教授眼中的未來教育是怎樣的

在信息社會(huì)里，碎片化知識(shí)隨處可得，知識(shí)不再是力量，但是怎么把碎片化知識(shí)進(jìn)行整合，怎么運(yùn)用知識(shí)，這才是關(guān)鍵?？茖W(xué)正處在劇變的最前沿。探究性實(shí)驗(yàn)室、翻轉(zhuǎn)課堂、跨學(xué)科學(xué)術(shù)活動(dòng)、英特爾及大學(xué)附屬研討會(huì)讓學(xué)生以一種全新的方式了解和學(xué)習(xí)科學(xué)技能。學(xué)生們可以以多種途徑在游戲中和實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)，并將在大學(xué)和STEM相關(guān)領(lǐng)域的工作中使用這些知識(shí)技能。

美國(guó)發(fā)起的STEM教育，后來加了藝術(shù)（Arts）變成STEAM，現(xiàn)在又演進(jìn)為STREAM，多出來的R指的就是寫作。未來社會(huì)，寫作是一項(xiàng)異常重要的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力。

未來學(xué)校的學(xué)生著重學(xué)什么，它看重什么，可以從幾個(gè)角度來看美國(guó)和其他國(guó)家實(shí)踐的啟示。

一、大家都在談?wù)摰暮诵乃仞B(yǎng)

對(duì)于建立未來學(xué)校和學(xué)習(xí)內(nèi)容有什么啟示呢？中國(guó)的核心素養(yǎng)

文化基礎(chǔ)，中國(guó)悠久的文化，所以一談到文化基礎(chǔ)中國(guó)就有文化底蘊(yùn)；

科學(xué)素養(yǎng)，批判性思維、創(chuàng)造性思維，這個(gè)目的是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)；

社會(huì)教育，除了自我發(fā)展還要做社會(huì)人，社會(huì)是責(zé)任擔(dān)待，公民的意識(shí)問題。

美國(guó)人認(rèn)為核心素養(yǎng)是能力——?jiǎng)?chuàng)新、批判、溝通、合作美國(guó)的核心素養(yǎng)——“6C”創(chuàng)新的第一條件是批判，所以美國(guó)人經(jīng)常講你有什么不同意見和不同想法，因?yàn)樗斐刹灰粯拥姆諊缓蟛趴梢詣?chuàng)新。另外，互聯(lián)網(wǎng)特別強(qiáng)調(diào)合作，互相理解，就是溝通合作很重要。

但是跟我們的“社會(huì)人”認(rèn)知不同的是，他的社會(huì)人是建立在個(gè)體人的情況下，所以特別強(qiáng)調(diào)獨(dú)立的個(gè)體，每個(gè)人都有獨(dú)立的品質(zhì)，放到大的社會(huì)來講又特別強(qiáng)調(diào)公民，公民實(shí)際上就是擔(dān)當(dāng)和奉獻(xiàn)這兩個(gè)東西。

由此我們可以看到中美的異同。第一個(gè)相同的，大家都體會(huì)到未來的學(xué)校就是為未來服務(wù)的，不要看太遠(yuǎn)的未來，就看現(xiàn)在的未來也就是21世紀(jì)，需要的就是創(chuàng)新、批判、溝通、合作。

實(shí)際上未來的學(xué)校強(qiáng)調(diào)的就是一個(gè)東西——核心素養(yǎng)。如果把核心素養(yǎng)換回到學(xué)習(xí)里面，我們學(xué)會(huì)什么能力呢，就是學(xué)會(huì)面對(duì)復(fù)雜情境下的解決問題的能力，以及面對(duì)高速發(fā)展的信息社會(huì)的能力。

二、從PISA（Program for International Student Assessment ）的結(jié)果

即國(guó)際學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的比較來看有什么啟示這個(gè)是第一次中國(guó)參加PISA考試中閱讀（Reading）部分的成績(jī)，我們比較一下美國(guó)、OECD（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織，歐洲）和臺(tái)北、香港、上海這些中國(guó)城市學(xué)生成績(jī)的分?jǐn)?shù)。很明顯，高分段里面中國(guó)占19%，美國(guó)高分段里面占10%，低分段中國(guó)只占5%，美國(guó)占17%，誰(shuí)好誰(shuí)壞？我們?cè)俦缺葦?shù)學(xué)，數(shù)學(xué)更明顯，中國(guó)數(shù)學(xué)高分段占了50%，美國(guó)只占了10%，相差巨大?？茖W(xué)也是差不多的趨勢(shì)。這三個(gè)最主要的課程比下來中國(guó)最好，那為什么還有好多人要去美國(guó)學(xué)習(xí)呢？后來，PISA考過以后英國(guó)特地派團(tuán)到中國(guó)來學(xué)習(xí)，一年之后，又回去寫了一個(gè)報(bào)告，內(nèi)容是中國(guó)的數(shù)學(xué)掌握性學(xué)習(xí)的報(bào)告。

這說明什么？說明中國(guó)在數(shù)學(xué)的掌握性學(xué)習(xí)上面非常好，這方面是美國(guó)和英國(guó)人的短板，他們要學(xué)習(xí)。那我們有什么短板呢？這是值得我們思考的。未來學(xué)校學(xué)什么，實(shí)際上就應(yīng)該是繼續(xù)發(fā)揚(yáng)我們的長(zhǎng)處，然后改進(jìn)我們的短處。

未來的學(xué)校不是說全部丟掉重來，最危險(xiǎn)的事情是做教育的人跟其他行業(yè)的人一樣，一有風(fēng)吹草動(dòng)，就全部快速地變化，然后就有鐘擺現(xiàn)象，就是折騰。

回過頭來，未來的學(xué)校學(xué)什么呢，就是要讓孩子全面發(fā)展，也就是指心智和體力都要發(fā)展，心智方面又包括學(xué)術(shù)的和非學(xué)術(shù)的，學(xué)術(shù)里面又包括知識(shí)和能力的，知識(shí)又包括考核制度。

那我們?nèi)绻堰@個(gè)作為兩條線，就等于好比全面發(fā)展的兩條腿，全面的人應(yīng)該兩條腿都發(fā)達(dá)，不全面就是某一條發(fā)達(dá)，另外一條不發(fā)達(dá)，中國(guó)哪一條腿發(fā)達(dá)？

剛才PISA的成績(jī)就反映了這一點(diǎn)，中國(guó)考的都特別好，中國(guó)現(xiàn)在缺的是黃色這邊的，藍(lán)色部分是不錯(cuò)的，這是第一個(gè)反思。

我們非常欣賞朱永新老師提出的新教育的核心的計(jì)劃——讓師生過一個(gè)幸福、完整的教育生活，如果我們只做左邊那條就不完整，兩條都一起做那就是完整。

三、寫作能力日益重要

從最初的STEM，后來加上“A（Art藝術(shù)）”成為STEAM，再到現(xiàn)在的STREAM，當(dāng)中又加入了R。這個(gè)R是什么呢，就是現(xiàn)在講的寫作能力（wRiting)。為什么寫作能力這樣重要？因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)合作最重要的是寫作。

中國(guó)有錢學(xué)森之問（為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才？），美國(guó)也做這個(gè)調(diào)研，把美國(guó)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家和美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士跟一般的科學(xué)家來做對(duì)比，差別在什么地方。

差別不在他們的科學(xué)素養(yǎng)，而在寫作。獲得諾貝爾獎(jiǎng)的要比一般的科學(xué)家寫作能力高上20倍，這是統(tǒng)計(jì)的計(jì)算，但是實(shí)際可能是100倍。

寫作非常非常重要。閱讀是進(jìn)，寫作是出，如果要證明我們的學(xué)生很厲害，那還得看他寫了什么，美國(guó)最痛苦的就是很多人不會(huì)寫。

再問一句，英語(yǔ)學(xué)習(xí)聽說讀寫四個(gè)能力，哪個(gè)最重要？如果只能選一個(gè)，我會(huì)選“寫”。聽和讀，我們可以叫做“進(jìn)來”，說和寫是“出去”，英語(yǔ)好不好只有會(huì)說和會(huì)寫才能知道。

四、未來的課程是跨學(xué)科整合

過去美國(guó)所進(jìn)行的嘗試傳遞給我們一個(gè)信息，就是將來的課程不是獨(dú)立的，更多是整合的。如果未來的學(xué)校學(xué)的東西是整合的，那該怎么教，教學(xué)有什么特點(diǎn)呢？

從深度學(xué)習(xí)來講，為什么提出深度學(xué)習(xí)，是因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的挑戰(zhàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)之前的大學(xué)，教授站在講臺(tái)上對(duì)著所有人講，而現(xiàn)在很明擺的老師角色變了，學(xué)生的學(xué)習(xí)媒體也變了。以前的老師是中心，學(xué)生都在聽老師傳授知識(shí)，現(xiàn)在更多的是學(xué)生做展示。

第二個(gè)，原來全是書，現(xiàn)在都是電子的信息。如果老師還按原來的教學(xué)方式傳遞信息的話，沒有人要聽的。不像以前，所有人都記筆記，是因?yàn)榕聛G掉知識(shí)點(diǎn)。現(xiàn)在我才不怕丟了，你隨便講什么，我自己上網(wǎng)可以查。

因?yàn)檎l(shuí)都擁有信息，所以強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)就意味著老師的作用不是傳遞信息，而是把碎片化信息整合。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式的特點(diǎn)，知識(shí)就是事實(shí)和程序，老師教學(xué)就是把這些知識(shí)和事實(shí)教給學(xué)生，灌到學(xué)生頭腦里面，誰(shuí)有更多的知識(shí)和程序，誰(shuí)就有學(xué)問，過去有句話，知識(shí)就是力量，今天這句話要重新考慮，有知識(shí)就能發(fā)揮力量嗎？

我認(rèn)為，更重要的是怎么運(yùn)用知識(shí)，以前的教學(xué)老師掌握知識(shí)和程序，所以老師要教他們，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，那怎么知道學(xué)生行不行呢，就是考試。這種傳統(tǒng)的方法，接觸互聯(lián)網(wǎng)就不行了，需要強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)。

深度學(xué)習(xí)不很看重對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)的是它的連接性。因?yàn)樗槠R(shí)到處都有，而對(duì)信息的加工連接卻并不常見

五|?在項(xiàng)目實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)的任務(wù)是整合東西，深度學(xué)習(xí)的方法一定是共同體的形成，以及數(shù)字化的運(yùn)用。因?yàn)楝F(xiàn)在都是信息社會(huì)，講到深度學(xué)習(xí)就少不了要講布魯姆，因?yàn)樗堑谝粋€(gè)提出知識(shí)分類的人。中國(guó)學(xué)布魯姆學(xué)了整整30年，所有以前的教案全部是按照他的方法來做，回想一下所有的老師進(jìn)教室第一個(gè)先是復(fù)習(xí)舊知識(shí)，引用新知識(shí)，然后等我們課程上完了布置作業(yè)，這就是布魯姆講的“應(yīng)用”。課程結(jié)束“應(yīng)用”達(dá)成，接下來就該考慮往上怎么走的問題。

深度學(xué)習(xí)最典型的一個(gè)樣本，就是美國(guó)式的翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂最初是從中學(xué)化學(xué)老師開始，因?yàn)榛瘜W(xué)老師有很多的程序，學(xué)得快學(xué)得慢差距很大。因此，老師們決定將所講東西全部做成微視頻，供學(xué)生課下觀看。等到上課的時(shí)候，主要內(nèi)容成為了討論。

最關(guān)鍵的是原來只是布置作業(yè)，因?yàn)橐獞?yīng)付考試，那現(xiàn)在如果考試不是主要目的，而是以做項(xiàng)目為主，那么課外就變成了做項(xiàng)目。

學(xué)生在課堂當(dāng)中占據(jù)主要地位，這是對(duì)原來布魯姆分類的一個(gè)顛倒。

未來的學(xué)校，實(shí)際上就是盡量利用信息的技術(shù)把我們低層面的東西交給學(xué)生去自學(xué)，然后更多的是活動(dòng)。所以未來學(xué)校和傳統(tǒng)的學(xué)校課堂不同，很明顯，傳統(tǒng)的大部分時(shí)間都在下層，未來都在上層。

六、STEM到STREAM的價(jià)值及擔(dān)憂

littleBits的教育主管阿齊賈馬里安(Azi Jamalian)博士認(rèn)為，包括閱讀和藝術(shù)在內(nèi)的更健全的課程很有價(jià)值?！懊總€(gè)孩子都需要有技術(shù)素養(yǎng)和解決問題的能力，這些都是他們創(chuàng)造發(fā)明的關(guān)鍵，無(wú)論是創(chuàng)造幫助殘疾人的設(shè)備、街機(jī)游戲、還是一個(gè)新的家用小工具?！保@樣表示。

對(duì)于Jamalian來說，STREAM比STEM更具有親和力和包容性。她說:“將設(shè)計(jì)、藝術(shù)和閱讀融入STEM，是對(duì)于任何人，無(wú)論他們的技術(shù)能力如何，都能以一種非常有力而吸引人的方式接觸到STREAM項(xiàng)目的一種方式?！?/p>

為喬治亞州教育部設(shè)計(jì)藝術(shù)課程的音樂家兼教育家亞當(dāng)?科爾(Adam Cole)表示：“我認(rèn)為很少有人真正理解為什么藝術(shù)應(yīng)該被納入STEM?！薄澳切┱J(rèn)為藝術(shù)是一種奢侈品的人，似乎根本不知道自己的學(xué)術(shù)價(jià)值是什么，盡管他們做了很多研究。與此同時(shí)，那些教授和推廣藝術(shù)的人又因此常常不知所措，不確定藝術(shù)與科學(xué)、技術(shù)、工程或數(shù)學(xué)究竟有什么關(guān)系?！?/p>

然而，“音樂家(以及其他藝術(shù)家)需要學(xué)習(xí)像科學(xué)家一樣思考，”他說，“這是以一種美學(xué)上令人愉悅的方式，創(chuàng)造出一種充實(shí)的生活環(huán)境，將一個(gè)人的思考和推理能力推向最高水平的貢獻(xiàn)?！?/p>

不過并不是每個(gè)人都相信在STEM中添加A或R是有益的。一些人認(rèn)為這是對(duì)STEM重點(diǎn)和目標(biāo)的稀釋。

馬克·坎特羅威茨(Mark Kantrowitz)是卓越教育中心(Center for Excellence in Education, CEE)的董事會(huì)成員，該中心運(yùn)營(yíng)著美國(guó)一些領(lǐng)先的STEM項(xiàng)目。他說:“雖然接觸藝術(shù)和了解如何溝通對(duì)STEM學(xué)生是有益的，但推動(dòng)STEAM和STREAM的人通常是STEM社區(qū)之外的人。他們的目標(biāo)不是促進(jìn)STEM教育，而是增加對(duì)藝術(shù)和閱讀的關(guān)注?！?/p>

坎特羅維茨贊同奧巴馬總統(tǒng)支持更傳統(tǒng)的STEM方法:“美國(guó)在促進(jìn)和改善STEM教育方面做得不夠，”他說。“研究和解決問題的能力不是中學(xué)課程的一部分。如果美國(guó)想保持世界上最好的，我們必須在我們最大的資產(chǎn)上投入更多，那就是我們的學(xué)生。本土的獨(dú)創(chuàng)性暫時(shí)還是不夠的?！?/p>