朱征 居月霜

【關(guān)鍵詞】“STEM+”課程;學(xué)科融合;創(chuàng)新人才培養(yǎng)

【中圖分類號】G633? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2019）59-0035-03

【作者簡介】1.朱征，南京外國語學(xué)校（南京，210008）副校長，正高級教師，南京市學(xué)科帶頭人;2.居月霜，南京外國語學(xué)校（南京，210008）通用技術(shù)教研組組長，一級教師。

南京外國語學(xué)校（以下簡稱“南外”）創(chuàng)辦于1963年。在半個多世紀的辦學(xué)歷程中，南外始終不忘初心，與時俱進，積累了豐富的辦學(xué)經(jīng)驗，形成了獨特的辦學(xué)模式。“具有中國靈魂、世界胸懷的現(xiàn)代人”這一培養(yǎng)目標不僅成為學(xué)校的價值引領(lǐng)，也滲透在學(xué)校教育教學(xué)的每個環(huán)節(jié)。

學(xué)校課程體系豐富多彩，具有較強的均衡性、綜合性和選擇性。其中，南外“STEM+”課程是在STEM教育的基礎(chǔ)上，融合語言、人文、藝術(shù)等課程，從而促進學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中形成學(xué)科知識、能力、素養(yǎng)之間的“立體性融合”。學(xué)校從師資建設(shè)、課程開發(fā)、社團優(yōu)化、實驗創(chuàng)新、資源整合等途徑開展“STEM+”課程體系的構(gòu)建與探索，使得學(xué)生在中學(xué)階段逐步具備良好的人文素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、審辯性思維能力、創(chuàng)新實踐能力等綜合素養(yǎng)。

一、組建教師團隊，提升專業(yè)素養(yǎng)

教師是實施“STEM+”課程的關(guān)鍵因素，但是目前學(xué)科教師都是單科培養(yǎng)產(chǎn)生的，缺乏跨學(xué)科教育經(jīng)歷。為此，學(xué)校組建了“STEM+”教師團隊，由來自物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、信息學(xué)、通用技術(shù)、藝術(shù)、歷史等多個學(xué)科近30位教師組成，大家對“STEM+”教育都有主動學(xué)習(xí)、積極參與的熱情?！癝TEM+”教師團隊通過沙龍、講座、聽評課、參觀培訓(xùn)等多種形式，促進成員之間相互學(xué)習(xí)，合力開發(fā)體現(xiàn)學(xué)科融合的校本課程。同時團隊積極與南京大學(xué)、東南大學(xué)等高校的學(xué)科教授及STEM課程開發(fā)人員合作，更加系統(tǒng)地設(shè)計學(xué)校“STEM+”課程體系，更有效地提升教師對科學(xué)前沿知識與技術(shù)理解掌握能力以及對學(xué)生研究項目的指導(dǎo)能力。

二、豐富校本課程，引領(lǐng)深度融合

南外“STEM+”課程的落實，除了在原有的必修學(xué)科中增強跨學(xué)科融合性應(yīng)用，更以融合的角度開發(fā)校本課程，提升課程品質(zhì)。學(xué)校從三種途徑促進“STEM+”課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化：一是在不同學(xué)科課程的必修部分開設(shè)短期的STEM單元或模塊，以提高學(xué)生的基本學(xué)科素養(yǎng)和問題解決能力;二是在不同學(xué)科的選修課中獨立開設(shè)“STEM+”課程，以加強各自學(xué)科的應(yīng)用性和拓展性;三是嘗試在綜合實踐活動或校本選修課中開設(shè)“STEM+”課程，打破學(xué)科邊界，培養(yǎng)學(xué)生專注探究某一專題的習(xí)慣。

（1）注重科學(xué)與技術(shù)相融合，學(xué)校開設(shè)了“靈敏的觸角——生物傳感器”“數(shù)字化化學(xué)實驗”等課程。以“數(shù)字化化學(xué)實驗”課程為例，課堂上教師帶領(lǐng)學(xué)生使用先進的數(shù)字傳感器，學(xué)生自主設(shè)計的實驗通過數(shù)字化化學(xué)實驗儀器完成，這既是對教材中的實驗進行的拓展和延伸，還可以探索生活中常見的化學(xué)問題，新技術(shù)的融合提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、探究能力。

（2）注重技術(shù)與藝術(shù)相融合，學(xué)校開設(shè)“無人機的設(shè)計與制作”“通用技術(shù)和創(chuàng)新設(shè)計”等課程。其中“通用技術(shù)和創(chuàng)新設(shè)計”課程，將傳統(tǒng)的加工工具（如鋸子、手搖鉆、電鉆、微型切割機等）與先進的激光雕刻機以及3D打印機有機結(jié)合，設(shè)計制作生活中需要使用的物品，如相片框、手機支架、無碳小車等。學(xué)生在設(shè)計過程中，不僅需要解決如何制作，還要解決如何做得美觀等問題。

（3）注重科學(xué)與語言相融合，學(xué)校開設(shè)“青年物理學(xué)家辯論”課程，課程中教師引導(dǎo)學(xué)生用實驗探究物理問題，學(xué)生的動手實驗?zāi)芰εc數(shù)據(jù)分析能力得到了培養(yǎng)。同時，學(xué)生還需要學(xué)習(xí)辯論技巧，觀看并參加青年物理學(xué)家辯論賽，培養(yǎng)他們團隊合作精神與集體榮譽感，為今后的科學(xué)研究乃至在國際上表述觀點，打下了扎實的基礎(chǔ)。

（4）注重科學(xué)與人文相融合，南外“STEM+”課程致力于培養(yǎng)批判思維和家國情懷，例如“模擬聯(lián)合國”“未來企業(yè)家”“哈佛大學(xué)辯論”“南京博物院文物修復(fù)”等。在這些課程中，科學(xué)技術(shù)成了課程中可用的素材、背景，人文素養(yǎng)的鍛煉補充了“STEM+”的精神內(nèi)涵。例如：歷史組和化學(xué)組共同承擔的“出窯萬彩——明清瓷器修復(fù)”一課，歷史老師通過人文歷史對瓷器和瓷文化做出了闡述，而化學(xué)老師通過實驗讓學(xué)生了解瓷器顯色的原理?；瘜W(xué)的探究提供了瞻仰歷史的角度，歷史的沉淀激發(fā)了科技創(chuàng)新的壯志。

三、變革項目學(xué)習(xí)，加大實驗創(chuàng)新

“STEM+”課程在課程相互融通的基礎(chǔ)上，更通過變革學(xué)習(xí)方式，讓融合自然落地。課程中，“STEM+”團隊的教師依托學(xué)校已經(jīng)裝備并投入使用的數(shù)字化物理、化學(xué)、生物、美術(shù)實驗室以及“STEM+”課程實驗室等現(xiàn)代實驗技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生以環(huán)境、能源、食品、材料等社會熱點問題的解決為情境，自主規(guī)劃、自主設(shè)計，開展科學(xué)與技術(shù)、學(xué)科與社會相融合的項目學(xué)習(xí)。

在項目設(shè)計與實施過程中，將學(xué)術(shù)性學(xué)科知識借助創(chuàng)新實驗課程轉(zhuǎn)化為可解決實際問題的生活性知識。例如，南外師生把對網(wǎng)絡(luò)流傳“市場上超半數(shù)電熱水壺錳元素超標”的質(zhì)疑轉(zhuǎn)變?yōu)橛H身探究，利用學(xué)校實驗室儀器對市場上電水壺中錳元素含量進行多次檢測，并向社會宣傳自己的檢測結(jié)果，破除網(wǎng)絡(luò)謠言。類似這樣源于生活的創(chuàng)新實驗強調(diào)實踐活動及問題解決能力的培養(yǎng)，強調(diào)多學(xué)科知識融合到真實的研究項目中，在實際情境中實現(xiàn)學(xué)生的社會參與。 當學(xué)生在解決這些實際問題時，首先，他們的情感態(tài)度價值觀得以熏陶，體會何謂國家、社會以及個人的責(zé)任擔當;其次，培養(yǎng)了健康生活的意識與能力，而不是單純地獲取科學(xué)或數(shù)學(xué)知識;最后，發(fā)展了綜合運用多學(xué)科知識解決問題的能力，鍛煉理性思維、科學(xué)探究以及技術(shù)運用等能力。

四、高中高校合作，聯(lián)動社會資源

學(xué)校一直注重與高校、科研院所等社會資源的融合，合力推進“STEM+”教育。學(xué)校與南京大學(xué)、東南大學(xué)、南京理工大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國藥科大學(xué)等五所知名高校共同啟動“走向大師”工程，通過“請進來、走出去”的方式讓學(xué)生拓寬眼界、深入體驗，并盡早發(fā)現(xiàn)自己的興趣與天賦之所在，進而將個人生涯規(guī)劃發(fā)展融入當下的“STEM+”課程學(xué)習(xí)中。

1.邀請高校教授來校學(xué)術(shù)講座，彌補中學(xué)師資短板。

學(xué)校每周邀請一位高校的學(xué)科專家教授來校開展學(xué)術(shù)講座，主題涉及環(huán)境與能源、藥物與健康、航空航天、新材料、機器人、人工智能等多個領(lǐng)域。這些學(xué)術(shù)講座在知識層面極大地豐富中學(xué)生的認知與思維，培養(yǎng)他們基于科技所產(chǎn)生的民族自豪感與社會責(zé)任感。同時也讓中學(xué)生深切地感受到專家們身上所擁有的獨特魅力，體會他們思考問題的方式，理解他們?yōu)橹畩^斗的目標和為社會奉獻的赤誠之心。

2.帶領(lǐng)學(xué)生走進高?？蒲兄行模S富中學(xué)實驗資源。

利用與高校的合作機制，學(xué)校經(jīng)常組織學(xué)生走進高校參觀，南京大學(xué)的微結(jié)構(gòu)實驗室、環(huán)境實驗室，東南大學(xué)的機器人實驗室，南京航空航天大學(xué)的航空航天館，南京理工大學(xué)的納米實驗室、兵器博物館，中國藥科大學(xué)的藥學(xué)博物館等都對南外學(xué)生開放。在參觀過程中很多曾走進南外的高校教授親自為中學(xué)生講解演示，詳細介紹團隊的科研項目和成果。借助高校參觀，開闊學(xué)生眼界、拓展學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的研究創(chuàng)意。中學(xué)生與高校本科生研究生一起組成學(xué)習(xí)團隊，選擇合適的研究課題，共同開展項目學(xué)習(xí)。

3.共同開展科研項目合作，創(chuàng)新聯(lián)合培養(yǎng)模式。

學(xué)術(shù)講座激發(fā)了學(xué)生的科研興趣，高校參觀激活了學(xué)生的研究創(chuàng)意，學(xué)生圍繞不同的研究問題，組成了一個個科研團隊，高校的教授成了中學(xué)生的導(dǎo)師，大學(xué)生和中學(xué)生組建了學(xué)習(xí)共同體，成為新的學(xué)習(xí)伙伴。學(xué)校將把高中高?？蒲泻献骼^續(xù)推向深入，讓課題研究成為常態(tài)化校本課程，讓更多的南外學(xué)生參與到更多的研究課題之中。學(xué)校還將建立中學(xué)生校外導(dǎo)師項目，在導(dǎo)師項目中，學(xué)生將得到曾經(jīng)成功完成同樣項目的導(dǎo)師們（科學(xué)家、工程師和技術(shù)人員）的監(jiān)督和指導(dǎo)。依托導(dǎo)師項目在一定程度上幫助學(xué)生們以另一種不同的方式完成他們的高級項目研究，鼓勵學(xué)生參與國內(nèi)外各級各類學(xué)術(shù)創(chuàng)新項目或比賽。

南外開始“STEM+”課程體系的構(gòu)建與探索，至今已經(jīng)五年有余，取得的成績獲得了社會的認可。南外通過“STEM+”課程體系，為學(xué)生營造“平等、民主、自由、和諧”的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會、勇于擔當，夯實學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的基礎(chǔ)，為培養(yǎng)國際化復(fù)合型創(chuàng)新后備人才不斷踐行致遠。