魏寧

在美國(guó)，有一類專門面向?qū)TEM領(lǐng)域有興趣、有特長(zhǎng)，并且立志成為未來(lái)STEM領(lǐng)域高端人才的學(xué)校，也就是人們常說(shuō)的“STEM高中”。那么，這些專門培養(yǎng)STEM人才的學(xué)校是如何做的呢？

首先，STEM高中會(huì)在S（科學(xué)）、T（技術(shù)）、E（工程）、M（數(shù)學(xué)）四個(gè)學(xué)科為學(xué)生提供非常具有挑戰(zhàn)性和專業(yè)難度的課程，目的就是先為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這種難度有時(shí)候堪比大學(xué)，甚至不少學(xué)生認(rèn)為，“STEM高中”畢業(yè)生的水平比大學(xué)生還要高。以技術(shù)、工程方面的課程設(shè)置為例：培養(yǎng)出8名諾貝爾獎(jiǎng)得主的紐約布朗克斯科學(xué)高中大概是美國(guó)STEM高中里最富盛名的，該校對(duì)技術(shù)、工程基礎(chǔ)的技術(shù)制圖課程要求很高，學(xué)生要學(xué)習(xí)工程制圖、電腦制圖乃至建筑畫圖等。紐約另一所知名的“STEM高中”——布魯克林科技高中則是引入了高校的專業(yè)課程，如電子工程、軟件工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、媒體傳播學(xué)以及工程學(xué)等。北卡羅來(lái)納州科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)校（NCSSM）在技術(shù)、工程方面設(shè)置的課程多達(dá)21門，涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、高級(jí)編程、機(jī)器人技術(shù)以及“工程—機(jī)械”“工程—電子”方向的課程，具有相當(dāng)?shù)膶I(yè)深度。

在四個(gè)學(xué)科打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)后，“STEM高中”再采用課題研究、導(dǎo)師制項(xiàng)目，甚至參與一些學(xué)術(shù)性研究項(xiàng)目的方式來(lái)綜合運(yùn)用STEM領(lǐng)域知識(shí)與技能解決相關(guān)問(wèn)題。

有人會(huì)說(shuō)，美國(guó)的這些“STEM高中”大多屬于精英學(xué)校，他們的這種“先專深、再綜合”的做法有多少可借鑒性呢？在我看來(lái)，問(wèn)題不在于具體的操作方式，而是這種做法背后的理念。那就是：要想有效地把科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科綜合起來(lái)，讓它們之間產(chǎn)生新的“化學(xué)反應(yīng)”，就必須深入把握每一門學(xué)科的本質(zhì)，掌握每一門學(xué)科的知識(shí)、原理、思想、方法，理解每一門學(xué)科是如何影響其他學(xué)科的。比如，如果缺乏工程學(xué)的基本知識(shí)和方法，就難以有效地連接數(shù)學(xué)、科學(xué)與技術(shù)三門學(xué)科。而對(duì)一個(gè)不會(huì)數(shù)學(xué)建模的人來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)與技術(shù)的綜合又從何談起呢？

相比之下，我們更多的是利用校本課程、研究性學(xué)習(xí)、綜合實(shí)踐活動(dòng)、夏令營(yíng)、科技競(jìng)賽等平臺(tái)，在一個(gè)統(tǒng)一的情境下混合四門學(xué)科來(lái)實(shí)施STEM教育。場(chǎng)面雖然熱鬧，實(shí)際效果卻未必理想。這樣做的目的是為了讓大多數(shù)學(xué)生體驗(yàn)STEM教育的方式，目的本身倒無(wú)可厚非，但如果是為了培養(yǎng)真正的STEM人才，總有點(diǎn)花拳繡腿的感覺(jué)。

那么，美國(guó)“STEM高中”的做法能否“拿來(lái)”呢？能！

首先，從宏觀政策層面，隨著國(guó)家對(duì)STEM的重視，我們自己的“STEM高中”建設(shè)會(huì)逐步提上日程——2012年深圳科學(xué)高中的建立就首開(kāi)了國(guó)內(nèi)“STEM高中”的先河。

其次，在現(xiàn)有條件下，我們同樣可以從美國(guó)“STEM高中”的做法中獲得啟示。那就是：從中學(xué)主流課程切入開(kāi)展STEM教育。我們的科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)課程雖然在深度上可能不如美國(guó)的“STEM高中”，但畢竟進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的專業(yè)訓(xùn)練。我們完全可以從科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)課程入手，從兩兩學(xué)科的綜合開(kāi)始起步。譬如嘗試“科學(xué)—數(shù)學(xué)”“科學(xué)—技術(shù)”“技術(shù)—數(shù)學(xué)”的綜合，這在我國(guó)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求中也多有涉及。以此為基礎(chǔ)，慢慢引入工程思想，實(shí)現(xiàn)STEM能力的綜合。

當(dāng)STEM教育能真正滲透進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)等主流課程的時(shí)候，當(dāng)學(xué)生們能在堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)之上再擁有綜合能力的時(shí)候，STEM教育才能以更扎實(shí)的方式為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)出這個(gè)領(lǐng)域的尖端人才?；蛟S，這樣的嘗試并不遙遠(yuǎn)。