江豐光陳磊

陳磊：我們知道STEM教育是由美國發(fā)起并在全世界流行的教育改革行動，江教授曾在日本東京工業(yè)大學(xué)、德國伊斯梅瑙科技大學(xué)及美國麻省理工學(xué)院進行學(xué)習(xí)與研究，具有豐富的國外研究經(jīng)歷，您可以給我們分享幾個國外優(yōu)秀的STEM案例嗎？

江豐光：國外STEM教育非常重視真實問題的解決，并且往往是學(xué)校、機構(gòu)等多方參與，構(gòu)建了STEM的教育生態(tài)系統(tǒng)。我在過去發(fā)表的論文中也指出大致有三大類STEM教育類型，下面我針對這三大STEM類型分享國外的三個優(yōu)秀案例。

第一個案例是基于教室開展的STEM課堂活動——為視障兒童設(shè)計手表的項目。該項目的背景是根據(jù)一項數(shù)據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)（當(dāng)然這個數(shù)據(jù)是以前的），美國有近1400萬視力障礙的人，其中有300萬人的視力障礙是不能用眼鏡或隱形眼鏡矯正的。為此，項目希望學(xué)生可以為11至19歲的視力障礙兒童設(shè)計一款手表，以便為他們的生活提供一些便捷，且方便穿戴，能準(zhǔn)確報時。

科學(xué)知識層面學(xué)生需要學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)工程中人體輔助設(shè)施、器械的原理以及簡單機械原理。工程知識層面學(xué)生需掌握工程設(shè)計步驟，也就是確定問題→查閱資料→設(shè)計方案→選擇方案→建造原型→測試評價，同時考慮工程設(shè)計符合實際需求。技術(shù)知識層面學(xué)生需要利用建模、測試、評價、修改的方法解決實際問題，熟悉為人類生活帶來更多舒適度的技術(shù)。數(shù)學(xué)知識層面學(xué)生需用到測量與計算、方程與模型等。

項目為期7天，在校內(nèi)開展教學(xué)活動，內(nèi)容包括介紹項目背景、討論概念定義，通過海倫·凱勒的視頻，讓學(xué)生了解視障者需要在生活中面對的挑戰(zhàn);按照工程設(shè)計指導(dǎo)，組織學(xué)生進行頭腦風(fēng)暴，討論設(shè)計方案。小組討論，確定和選擇一個最優(yōu)的設(shè)計方案。學(xué)生設(shè)計圖紙、建造原型、測試和評價等。

第二個案例是正式與非正式學(xué)習(xí)結(jié)合的STEM教育——SOS（Science Of Sustainability）項目。SOS項目是由美國國家科學(xué)基金會創(chuàng)建，主要領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)包括帕盧斯發(fā)現(xiàn)科學(xué)中心、華盛頓州立大學(xué)和愛達荷大學(xué)，參與者包括社區(qū)、家庭、青少年以及場館或非正式學(xué)習(xí)領(lǐng)域的專家。這個項目聚集華盛頓東部和愛達荷州北部的農(nóng)村青少年和家庭，來探討STEM概念在可持續(xù)建筑設(shè)計中的重要性。項目學(xué)習(xí)內(nèi)容涵蓋生態(tài)學(xué)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、工程學(xué)、物理學(xué)和技術(shù)，為非正式環(huán)境下的科學(xué)教育提供了范例。項目開展的目的是希望學(xué)生對學(xué)科之間的交叉融合有基本的理解，幫助學(xué)生學(xué)會合作學(xué)習(xí)，提高對STEM的理解力和興趣，也希望人們建立環(huán)保意識，保護環(huán)境。項目的受眾是11至15歲的青少年以及他們的監(jiān)護人。

項目分為兩天，第一天學(xué)習(xí)科學(xué)知識，第二天參觀帕盧斯發(fā)現(xiàn)科學(xué)中心。第一天，項目工作人員以演示、動畫、動手實踐、團隊活動等形式介紹三種熱傳遞方式（熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射）在日常生活中是如何工作的。之后，學(xué)生圍繞熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射相關(guān)問題進行小組討論，如“在你的家里，哪種材料是導(dǎo)體，哪種是絕緣體呢”等。然后，學(xué)生通過觸摸磚頭、金屬、木頭等實物進行實踐活動，通過觸摸了解和識別不同材料的導(dǎo)熱性。最后，以小組形式參與房屋模型改進的活動，每個小組六個人使用不同的材料和工具來改造他們的樣板房，并通過展示和測試，看改進后的房屋模型能否更有效地保持熱量。第二天，學(xué)生和家長在參觀科學(xué)中心的時候進行一場團體討論，集中討論兩個問題：他們在自己家中發(fā)現(xiàn)的房屋材料有哪些？如何利用當(dāng)?shù)氐碾娏久赓M提供的防寒保暖材料來改進房屋，以便提高能源的利用效率？這個項目是一種真實情境下的學(xué)習(xí)活動，學(xué)生通過這個活動了解熱傳遞背后的科學(xué)知識，并在控制建筑的熱量損失方面做出明智的決定。

第三個案例是學(xué)習(xí)共同體的STEM教育——由亞利桑那州政府發(fā)起的水資源項目。受地理位置和氣候等因素影響，亞利桑那州常年干燥缺水，為此亞利桑那州立大學(xué)啟動了水資源項目。該項目以環(huán)境與水為主題鼓勵學(xué)生社區(qū)參與，聚焦學(xué)生21世紀(jì)技能培養(yǎng)，得到高校與中小學(xué)、企業(yè)、政府機構(gòu)以及家庭、社區(qū)的支持和參與。學(xué)生進行學(xué)校社區(qū)水資源檢查，應(yīng)用科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識每日檢查并分析學(xué)校社區(qū)水的使用情況，采取技術(shù)措施和方法節(jié)約用水量。教師帶領(lǐng)學(xué)生體驗亞利桑那水節(jié)，深化對水相關(guān)知識的理解。學(xué)生進行水資源的校內(nèi)外調(diào)查研究，調(diào)查內(nèi)容分為水資源、人類使用水、環(huán)境中的水三大主題，每個主題各使用三個月時間調(diào)查，學(xué)生最終形成報告并展示研究成果。從2011年起，超過4000所初中和高中參加了水資源調(diào)查。該項目重點是培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)共同體的產(chǎn)官學(xué)研連動機制，帶動全民共同解決家鄉(xiāng)水資源問題，喚起全民節(jié)水意識。教師在該項目中的角色既是學(xué)習(xí)者也是教學(xué)者。

陳磊：您剛才舉的三個案例真讓我大開眼界。我們都知道STEM教育不是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識進行簡單疊加，而是強調(diào)將四門學(xué)科內(nèi)容通過項目或者問題自然組合形成整體，讓學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識解決問題。剛才舉的三個案例我覺得首先體現(xiàn)了真實情境下的學(xué)習(xí)與真實問題的解決，其次是教與學(xué)方式的改革，探究、調(diào)查、設(shè)計、討論等活動充分激發(fā)學(xué)生的積極主動性，最后是小組的密切合作，或者是學(xué)生組成學(xué)習(xí)共同體，學(xué)校、社區(qū)、高校、機構(gòu)等組成研究共同體。

江豐光：其實陳老師您剛才說的幾個點也是STEM教育的核心特征。當(dāng)前全球STEM教育的研究正如火如荼地進行，我們在分析大量的STEM案例后，提煉出STEM教育的八大要素，包括做中學(xué)、基于問題的學(xué)習(xí)、基于項目的學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)解決問題、科學(xué)探究與工具使用、跨學(xué)科整合、真實情境下的學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)者自主探究建構(gòu)知識。做中學(xué)即“從經(jīng)驗中學(xué)”“從生活中學(xué)”，基于問題的學(xué)習(xí)和基于項目的學(xué)習(xí)是STEM教育中兩種常用的學(xué)習(xí)方式，合作學(xué)習(xí)要求學(xué)生以小組為單位組成學(xué)習(xí)共同體開展研究，科學(xué)研究是學(xué)習(xí)重要的形式，工具的使用為學(xué)習(xí)提供支持和幫助，跨學(xué)科整合是STEM的本質(zhì)特征，真實情境為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了環(huán)境和動機。學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)和探究，是STEM教育里的一個深刻內(nèi)涵，早期教師將知識傳輸給學(xué)生，學(xué)生是被動接受知識，但到STEM教育里面，通過STEM訓(xùn)練之后，學(xué)生能夠自主建構(gòu)出自己的本體知識，這個知識才會停留在自己的大腦里面，學(xué)生學(xué)習(xí)的自律性和自主性也逐漸培養(yǎng)起來。這也就是教育學(xué)生成才的一個過程。

陳磊：在一線研究和實踐中，我們也總結(jié)出了一些STEM教育的本質(zhì)特征，總結(jié)起來有六點——STEM教育的本質(zhì)是跨學(xué)科整合的意識和思維方式培養(yǎng);核心是學(xué)生問題解決能力培養(yǎng);目標(biāo)是個性化教育，表達自己的想法;研究原點是觀察生活，善于發(fā)現(xiàn)生活中的問題;實現(xiàn)形式和追求是動手實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng);社會價值是團結(jié)協(xié)作能力培養(yǎng)。這個跟您總結(jié)的八大要素有許多共同之處。剛才三個案例里提到非正式教育，也有高校、機構(gòu)等參與的大型項目，在一線實踐中更多的是教室里開展的STEM項目，這幾個有什么區(qū)別嗎？

江豐光：我將目前存在的STEM教育活動歸納為“基于教室開展的STEM課程”“正式與非正式場館結(jié)合的STEM活動”和“基于終身學(xué)習(xí)概念所設(shè)計的學(xué)習(xí)共同體STEM項目”三大類型。

基于教室開展的STEM課程是最為常見的STEM教育類型。教師通常使用基于項目的學(xué)習(xí)進行教學(xué)，注重“跨學(xué)科”融合的理念，一般針對某個特定主題以工程為主線，綜合數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)的學(xué)科知識來完成最終的學(xué)習(xí)成果。在此類STEM課程當(dāng)中，教師通常以一個主題貫穿整個教學(xué)過程，課堂設(shè)計跨學(xué)科整合的學(xué)習(xí)活動，強調(diào)課堂內(nèi)學(xué)生可動手動腦動心完成的任務(wù)與作品。相比于傳統(tǒng)的分科教學(xué)，STEM教育背后的跨學(xué)科融合理念更注重培養(yǎng)學(xué)生知識運用與可遷移能力，如批判性思考、合作、溝通、創(chuàng)造力和信息檢索、收集、處理等能力的培養(yǎng)，而這些能力是傳統(tǒng)的分科教學(xué)難以教給學(xué)生的，但又是21世紀(jì)所重視的技能。

非正式學(xué)習(xí)是在不直接依賴教師或課程的前提下，學(xué)習(xí)者在情境中發(fā)生的有意或內(nèi)隱的學(xué)習(xí)。非正式學(xué)習(xí)無處不在，隨時隨地發(fā)生，既可以有明確目的也可以是偶然性的。非正式學(xué)習(xí)通過非正規(guī)教學(xué)性質(zhì)的社會交往來傳遞和滲透知識，最常見的形式包括公眾教育、社區(qū)教育、展覽教育、博物館及科學(xué)中心教育。在基于正式與非正式活動結(jié)合的STEM教學(xué)活動中，參觀訪問是最為常見的博物館和學(xué)校的合作形式，一般是在教師的組織下參訪博物館、科技館等。這種方式可以最大程度地利用場館的軟硬件資源，學(xué)生能夠更加直觀地感受、操作、探索，但需要雙方做好前期計劃與教學(xué)活動的設(shè)計等引導(dǎo)工作。

學(xué)習(xí)共同體體現(xiàn)了人們對超越學(xué)校班級教學(xué)情境的社會化學(xué)習(xí)形態(tài)的重視，反映出了對知識社會性建構(gòu)的價值追求。美國國家研究理事會提出了STEM學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)觀，以學(xué)習(xí)者為中心，將與學(xué)習(xí)相關(guān)的各種要素視為一個系統(tǒng)，強調(diào)學(xué)習(xí)者、多樣場景、學(xué)習(xí)共同體及文化要素之間的動態(tài)互動關(guān)系。從某種意義上來說，學(xué)習(xí)共同體也可以看作區(qū)域和國家層面的館校合作。傳統(tǒng)的館校合作大多是學(xué)校和博物館直接聯(lián)系，而區(qū)域內(nèi)部合作大大發(fā)揮了學(xué)區(qū)的教育職能，聯(lián)合多個博物館、植物園等教育性場館，將資源開放并普及整個學(xué)區(qū)的公立教育系統(tǒng)，幫助學(xué)生更好地完成科學(xué)探究。

陳磊：在一線教學(xué)中，基于教室開展的STEM課程是實施STEM教育的主要形式。對于正式與非正式場館結(jié)合的學(xué)習(xí)活動，北京市朝陽區(qū)有一些學(xué)校進行了探索，如研學(xué)旅行、社會大課堂、館校結(jié)合、綜合社會實踐活動等都體現(xiàn)了這個方面。朝陽區(qū)也初步嘗試推動學(xué)習(xí)共同體STEM項目，構(gòu)建了區(qū)域STEM推進的五大系統(tǒng)，包括課程系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、資源系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、評價系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)中，朝陽區(qū)教委牽頭，區(qū)域內(nèi)近40所學(xué)校參與，教科院等參與指導(dǎo)培訓(xùn)，企業(yè)參與課程設(shè)計。課程系統(tǒng)包括設(shè)計教師研修課程，開發(fā)課堂中學(xué)生使用的STEM課程等。實施系統(tǒng)為教師課程、學(xué)生課程的具體實施方式、策略、模式等。課程系統(tǒng)與實施系統(tǒng)相互影響，共同完善。資源系統(tǒng)包括教師的研修課程、學(xué)生的STEM課程所需要的硬件、軟件等資源，以及專家資源。管理系統(tǒng)形成了以教育行政部門為領(lǐng)導(dǎo)、朝陽區(qū)教科院等為具體職能和執(zhí)行部門、學(xué)校具體參與的三級管理系統(tǒng)。學(xué)校層面也形成了學(xué)校負責(zé)教師為引領(lǐng)、學(xué)校具體學(xué)科教師參與的二級管理系統(tǒng)。評價系統(tǒng)則針對課程系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、資源系統(tǒng)、管理系統(tǒng)進行綜合評價，督促各系統(tǒng)不斷完善，提高STEM本土化的成效。

學(xué)校教師在進行STEM課程設(shè)計時會出現(xiàn)很多問題，如局限在自己學(xué)科里難以跳出，STEM的主題、目標(biāo)與學(xué)生的學(xué)情、本學(xué)期的相關(guān)學(xué)科內(nèi)容聯(lián)系不密切，多個課時之間銜接不緊密等等，您對一線教師開發(fā)STEM課程有什么建議？

江豐光：一些STEM課程是由研究者開發(fā)出來的一個個案例組成，缺乏體系化的課程設(shè)計，不像傳統(tǒng)學(xué)科中有明確的銜接國家課程標(biāo)準(zhǔn)。許多中小學(xué)使用的STEM教材是直接從國外翻譯來的，會出現(xiàn)與我國基礎(chǔ)教育具體情況不符的情況。有一些學(xué)校通過購買服務(wù)的形式購買企業(yè)開發(fā)的課程，也會出現(xiàn)課程與學(xué)生學(xué)情不符的情況。一線教師是單一學(xué)科出身，在進行跨學(xué)科設(shè)計時出現(xiàn)問題在所難免，這就需要教師首先加強學(xué)習(xí)，通過案例觀摩了解優(yōu)秀的STEM案例，其次加強與其他教師的合作，通過合作共同完成STEM課程的設(shè)計、開發(fā)與實施。

在進行STEM課程設(shè)計時，學(xué)校不要一味跟風(fēng)，企業(yè)有什么新產(chǎn)品出來就去做什么，學(xué)校應(yīng)該有自己的主張，要強調(diào)學(xué)校的特色。教師需要站在課程的視角審視問題，通過系統(tǒng)分析學(xué)生的學(xué)情以及學(xué)生本學(xué)期要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，制訂課程的目標(biāo)和內(nèi)容，由淺入深，逐層深入。圍繞學(xué)科的大概念、教材的大單元進行設(shè)計是一個視角，教師在進行課程設(shè)計時一定要考慮整體性，提前對各個課時進行規(guī)劃，多個課時之間要通過教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等進行銜接。STEM中的情境創(chuàng)設(shè)是非常重要的，一個好的情境可以激發(fā)學(xué)生的參與熱情，保證整個項目實施的效果。

陳磊：在學(xué)校的整體課程體系中，STEM課程應(yīng)該有自己的位置，也就是說STEM課程應(yīng)該無縫融入學(xué)校的課程體系中，并助力學(xué)校育人目標(biāo)的實現(xiàn)。STEM教育理念可以在國家課程中滲透，如在小學(xué)科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、綜合實踐等學(xué)科的實踐活動中滲透，也可以在學(xué)校特色的拓展課程、社團課程或者跨學(xué)科活動中體現(xiàn)，如3D設(shè)計、創(chuàng)意編程、人工智能、虛擬現(xiàn)實等課程。學(xué)?；蛘呓處熢诳紤]STEM課程的開設(shè)時，首先要考慮當(dāng)前課程改革的背景，其次考慮開設(shè)的課程與學(xué)校的育人目標(biāo)、課程目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)甚至學(xué)科課程群建設(shè)情況是否一致，最后要考慮學(xué)生的實際需求及教師興趣愛好、需求等。在進行課程設(shè)計時，可以按照ADDIE設(shè)計模型進行設(shè)計，也就是分析→設(shè)計→開發(fā)→實施→評價五個步驟，在分析學(xué)情的基礎(chǔ)上先設(shè)計和開發(fā)課程體系，再實施，實施后通過評價和反思完善課程體系并重新實施。課程案例的選題可以考慮各學(xué)科內(nèi)容的整合點，也可以考慮學(xué)生的生活實際，尤其是當(dāng)前的一些熱點話題更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)時可以采用STEM教育常用的教學(xué)模式進行授課，關(guān)于STEM教育常用的教學(xué)模式您有什么建議？

江豐光：STEM課程一般以工程設(shè)計為核心，有意地整合科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的知識，進行有效的跨學(xué)科教學(xué)。目前，STEM教育一般以基于項目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)、基于設(shè)計的學(xué)習(xí)、5E教學(xué)模式、6E教學(xué)模式等為主要學(xué)習(xí)方式。在國外，基于項目的學(xué)習(xí)是一種非常重要的學(xué)習(xí)方式，非常重視學(xué)生真實情境下的學(xué)習(xí)，重視真實問題的解決，重視工程與產(chǎn)品設(shè)計，強調(diào)社會效益。

陳磊：您剛才提到的這些教學(xué)模式我們在課程設(shè)計時用得比較多的是6E教學(xué)模式、5E教學(xué)模式、基于項目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)四種。在一個大的STEM主題課程中，一般采用基于項目的學(xué)習(xí)形式，課程內(nèi)容較多時，可以細分為幾個小主題課程，每個主題可以采用5E教學(xué)模式、6E教學(xué)模式、基于問題的學(xué)習(xí)等模式。其中，5E教學(xué)模式適用于偏科學(xué)探究類的課程，6E教學(xué)模式適用于偏工程領(lǐng)域的課程，基于問題的學(xué)習(xí)適用于學(xué)科學(xué)習(xí)或者真實問題解決的課程。在指導(dǎo)學(xué)校實施STEM課程時，我們針對6E教學(xué)模式的各個環(huán)節(jié)設(shè)計了具體的實施要點。以6E中的第一個環(huán)節(jié)“引入”為例，“引入”的目的是激發(fā)學(xué)生興趣，從而參與到課程中，明確本課程的任務(wù)?！耙搿钡膶W(xué)習(xí)方式包括創(chuàng)設(shè)問題情境、設(shè)計探究活動、回顧已有知識等。“引入”部分能夠創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密的情境會更好，或者創(chuàng)設(shè)的情境能聯(lián)系學(xué)生已有經(jīng)驗產(chǎn)生認(rèn)知沖突會更好。除了教學(xué)模式，STEM的腳手架設(shè)計也是非常重要的。

江豐光：是的。教師要在STEM活動中適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)支架，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供適當(dāng)?shù)木€索或提示，使學(xué)生能夠更加順利地完成STEM課程。支架又被稱為“腳手架”，包括一對一腳手架、同伴腳手架、基于計算機的腳手架等。一對一的腳手架是指教師可以在適當(dāng)?shù)臅r間為學(xué)生提供STEM支架，如學(xué)習(xí)單、記錄單等。同伴腳手架是指在進行STEM項目的過程中，學(xué)生通過合作來共同解決問題，在隊友或同學(xué)需要幫助時給予支持，促進學(xué)生進行知識交流和共享的協(xié)作學(xué)習(xí)?；谟嬎銠C的腳手架，是指教育者們可以通過計算機的輔助，更好地為學(xué)生提供互聯(lián)網(wǎng)資源支持。國內(nèi)也將學(xué)習(xí)支架分為很多種類，最常用的是活動進程型學(xué)習(xí)支架，支架提供不同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的進程順序。除此之外，資源建設(shè)也是非常重要的，美國有國家資助的平臺，里面有大量的資源、課件、教案。其實我覺得這也是我們國內(nèi)應(yīng)該做的，即建立一個開放的STEM教育平臺，存放每年評選的國家級優(yōu)秀本土案例，共享資源并進行推廣。

陳磊：目前STEM教育的資源比較零散，沒有一個統(tǒng)一的開放的平臺。在STEM課程設(shè)計和實施時，STEM課程的評價是一個難題，一線教師對課程評價的認(rèn)識普遍缺乏。

江豐光：STEM教育往往在設(shè)計上具有跨學(xué)科和整合式的特點，在教學(xué)上會提供真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，呈現(xiàn)出以問題或項目為中心導(dǎo)向的特征，常用到項目式學(xué)習(xí)，聚焦于培養(yǎng)學(xué)生真實世界問題解決的能力。STEM的評價也必須和這樣的教學(xué)方式相符合。綜合的評價體系包括診斷性評價、形成性評價和總結(jié)性評價三大評價類別，對于全面整合、開放的STEM教學(xué)而言，其評價方式也應(yīng)是創(chuàng)新多元的，在傳統(tǒng)關(guān)注學(xué)科知識評價的同時，更關(guān)注怎么評價學(xué)生在真實情境下項目式學(xué)習(xí)的表現(xiàn)和績效。

我們曾做過國內(nèi)外STEM教育評價設(shè)計的內(nèi)容分析，總結(jié)了當(dāng)前11種STEM的評價方式，包括紙筆測驗封閉式題型、紙筆測驗建構(gòu)式題型、學(xué)生手稿筆記、圖示呈現(xiàn)、課堂觀察、作品集、訪談面試、任務(wù)成果展示、學(xué)生自我報告、組內(nèi)互評、反思日志，并總結(jié)了各評價方式的優(yōu)勢、限制及適用范圍，這個可以為教師提供參考。同時，我也根據(jù)評價方式的特點提出五個建議。

第一，操作化定義學(xué)習(xí)目標(biāo)。要想真正測量評價學(xué)生在STEM這樣跨學(xué)科整合式學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)效果，教師和指導(dǎo)者需要制訂一個完備詳實的評價標(biāo)準(zhǔn)。那么這就需要將學(xué)生抽象的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行操作化定義，便于定量分析。在一個量表中，首要的是要將學(xué)習(xí)目標(biāo)，或者說對學(xué)生的行為期望分解具體化。

第二，明確要考查學(xué)生什么能力以及能力水平等級的劃分。在期望學(xué)生展示出來的表現(xiàn)行為被操作化定義后，學(xué)生真實的學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)也需要有明確的水平等級劃分。這樣，在學(xué)習(xí)過程中教師可以了解學(xué)生所處的水平，在總結(jié)階段教師可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

第三，不同方式結(jié)合應(yīng)用。每種評價方式都有優(yōu)缺點，STEM教育是綜合的，其對應(yīng)的評價也是系統(tǒng)的整合的。在實際教學(xué)中，學(xué)生的表現(xiàn)不能單獨用哪一種方式判斷好與壞，需要形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合。

第四，評價主體要多元化，評價方式要多樣化，評價應(yīng)當(dāng)成體系。學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，也可以參與到評價體系的建構(gòu)中。

第五，給學(xué)生自我評價和調(diào)整的機會。在STEM教育的任務(wù)式學(xué)習(xí)中，應(yīng)當(dāng)給學(xué)生自我反思和重新設(shè)計的機會。如同真實的工程設(shè)計過程，學(xué)習(xí)總是在不斷進步，作品總是在不斷完善。

陳磊：正如江教授所說的，在進行STEM課程評價時，評價主體要多元化，既有學(xué)生的自我評價、學(xué)生的互評，也有教師對學(xué)生的評價，甚至可以有家庭、社區(qū)、高校專家等的加入。評價方式要多樣化，既有過程性評價，也有總結(jié)性評價。STEM課程設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，需要經(jīng)過多輪的設(shè)計和打磨，在這個過程中也會遇到各種問題，我相信通過加強溝通與合作，肯定可以圓滿解決。朝陽區(qū)有非常多的學(xué)校開展了STEM教育的探索，有些學(xué)校也獲得了很多榮譽，成為STEM教育的特色學(xué)校。我聽說國外有很多STEM學(xué)校，他們是什么樣子的呢？

江豐光：在美國前總統(tǒng)奧巴馬的第一個任期內(nèi)，美國總統(tǒng)科技顧問委員會建議在未來10年內(nèi)創(chuàng)建1000所新的STEM學(xué)校。從國外成熟的STEM學(xué)校中可以看到，STEM學(xué)校非常注重跨學(xué)科學(xué)習(xí)，重視學(xué)生21世紀(jì)技能的發(fā)展，并支持學(xué)生對STEM的實際應(yīng)用。STEM學(xué)校關(guān)注不同學(xué)科教師的合作，支持教師在STEM課程實施前的計劃制訂、資源的支持等。

我們通過對歐美STEM學(xué)校資料的分析，將STEM學(xué)校應(yīng)具備的要素提煉出來，其中包括學(xué)校人員、學(xué)校STEM教學(xué)、學(xué)校文化、學(xué)校社會關(guān)系等四個關(guān)鍵要素。學(xué)校人員主要劃分為教學(xué)人員和非教學(xué)人員，教學(xué)人員包括STEM專業(yè)教師，非教學(xué)人員又分為教學(xué)支持人員和學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)團隊。STEM學(xué)校一般具有獨立開發(fā)STEM主題和課程的能力，STEM教師注重使用個性化教學(xué)、基于問題的教學(xué)、探究式教學(xué)、情境化教學(xué)等教學(xué)方式，教師常用的評價方式主要是個性化評價、持續(xù)化評價、基于項目的評價和學(xué)生的自我評價，教學(xué)設(shè)施包括校外合作的設(shè)施和技術(shù)以及學(xué)校內(nèi)部設(shè)施和技術(shù)。STEM學(xué)校擁有包容性的文化教學(xué)氣氛，包括尊重、開放共享、合作、公平、信任、學(xué)習(xí)文化。STEM學(xué)?？梢酝ㄟ^社會關(guān)系將現(xiàn)實世界的問題與課堂教學(xué)連接起來，并讓所有學(xué)生都更加深刻地了解職業(yè)發(fā)展。STEM學(xué)校的社會關(guān)系包括與企業(yè)的聯(lián)系，與父母、監(jiān)護人之間的聯(lián)系，與其他學(xué)校、教育平臺、研究中心之間的聯(lián)系，與大學(xué)合作，與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)合作。

陳磊：STEM學(xué)校的內(nèi)涵和標(biāo)準(zhǔn)給國內(nèi)學(xué)校提供了參考和依據(jù)。江教授作為國際STEM期刊的編輯委員，對國外STEM教育的研究熱點比較熟悉，可否給我們分享一下？另外您對未來我國STEM教育的探索與實踐有什么建議？

江豐光：International Journal of STEM Education是關(guān)于STEM教育研究的STEM專業(yè)期刊，這本期刊分析了STEM教育研究的熱點話題。主要有以下四個：①包容性的STEM學(xué)校;②如何讓學(xué)生參與科學(xué)學(xué)習(xí)并保持STEM興趣;③關(guān)注STEM教育的性別研究，特別是女性在STEM教育的研究與促進;④整合性的STEM教育。這些研究都是熱點議題。

教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提出要積極探索信息技術(shù)在跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用。2017版小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，首次明確指出鼓勵科學(xué)教師嘗試運用STEM教育理念將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機地融為一體。2017年教育部印發(fā)了《中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要》，對綜合實踐活動的課程形式、理念、目標(biāo)、內(nèi)容、活動方式等進行了界定。2020年教育部公布了25個教育部基礎(chǔ)教育教學(xué)指導(dǎo)專業(yè)委員會，其中就包括了跨學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)專委會。這一系列文件的出臺，標(biāo)志著國家對STEM和跨學(xué)科研究的重視。未來，相信我國針對跨學(xué)科整合研究的理論與實踐體系會更加豐富和健全。未來也需要推動教師專業(yè)發(fā)展的培訓(xùn)，教師都需要在自己的專業(yè)知識上從理念到課程設(shè)計、實施、線下培訓(xùn)等進行一些更新。但是我們也需要認(rèn)識到，教育需要時間耕耘和長時間的規(guī)劃，也就是說，短時間內(nèi)要從STEM教育或者跨學(xué)科這里得到可視化、量化效果是不切實際的。

陳磊：現(xiàn)在國家對跨學(xué)科教學(xué)非常重視，就北京市來說，要求中小學(xué)校各學(xué)科平均應(yīng)有不低于10%的課時用于開展校內(nèi)外綜合實踐活動課程，鼓勵開展跨學(xué)科綜合實踐活動。同時，學(xué)校也積極開展開放性科學(xué)實踐活動、綜合社會實踐活動，組織研學(xué)旅行，鼓勵教師進行跨學(xué)科整合的研究與實踐。相信跨學(xué)科整合的研究將會成為今后一段時間的研究熱點。

非常感謝江豐光講授從國外STEM的優(yōu)秀案例、STEM的要素、STEM的類型、STEM的課程設(shè)計、STEM的教學(xué)模式、STEM的腳手架設(shè)計、STEM的課程評價、STEM學(xué)校、STEM的熱點話題及未來展望10個角度跟我們分享“STEM教育內(nèi)涵及學(xué)校STEM課程的構(gòu)建”這個主題，為從事STEM教學(xué)的一線教師和研究者提供諸多參考和依據(jù)。

江豐光：也謝謝雜志提供這樣的一個交流的機會，希望在教師們共同的研究和努力下，STEM教育和跨學(xué)科整合相關(guān)的研究能夠更加繁榮，實踐效果更加凸顯，學(xué)生的綜合素質(zhì)不斷提高，這樣也更有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。讓我們一起為培養(yǎng)創(chuàng)造性人才盡一份力量。