向世清

截至前講的討論，我們雖然給出了STEM教學(xué)的應(yīng)用范疇，但我們其實(shí)還只是停留于利用STEM教學(xué)法轉(zhuǎn)型當(dāng)前教學(xué)法的概念。然而，具體的問(wèn)題就來(lái)了。很多人立即就告訴我，說(shuō)您講的應(yīng)用范疇似乎太大，我們搞實(shí)際教學(xué)的人好像還是不知道怎么使用，仍然難以下手。最為直接和關(guān)鍵的在于，比如我是教數(shù)學(xué)的，他是教化學(xué)的，怎么才能具體而準(zhǔn)確地在我的學(xué)科內(nèi)和課堂教學(xué)上實(shí)施呢？這一講，我們就要從傳統(tǒng)模式下的分科教學(xué)如何使用STEM教學(xué)等方面逐步遞進(jìn)解讀。

我們現(xiàn)在的問(wèn)題是，按照分科教學(xué)的概念，前述所講的似乎是STEM應(yīng)該只適用于多個(gè)學(xué)科交叉下的概念教學(xué)，而在單學(xué)科內(nèi)部似乎難以實(shí)現(xiàn)。這個(gè)說(shuō)法其實(shí)是沒(méi)有從根本上理解STEM教學(xué)法的核心實(shí)質(zhì)。所以我們這里必須再次重申STEM教學(xué)法的核心關(guān)鍵。

準(zhǔn)確地說(shuō)，STEM教育是一種利用科學(xué)方法論和問(wèn)題解決思維邏輯，以實(shí)際問(wèn)題關(guān)聯(lián)各學(xué)科的知識(shí)包集的、串聯(lián)起各種教學(xué)方式單元的、最終總成的、較大單元化的新型綜合教學(xué)過(guò)程方法乃至模式。這就非常清晰地道出了STEM教學(xué)法的核心關(guān)鍵。也就是說(shuō)，STEM教學(xué)法中最為關(guān)鍵的乃是問(wèn)題解決的思維邏輯，它遵循著科學(xué)方法論。那么，相對(duì)于解決問(wèn)題本身，解決問(wèn)題所用的知識(shí)就是基礎(chǔ)和前提。因?yàn)榉謱W(xué)科的概念主要是針對(duì)知識(shí)而進(jìn)行的，最終解決問(wèn)題所用的知識(shí)是只有單學(xué)科，還是涉及到多個(gè)學(xué)科，就自然而然地將STEM教學(xué)法分成了單學(xué)科或者多學(xué)科分別予以實(shí)現(xiàn)。如果能夠只用單學(xué)科的知識(shí)就可將問(wèn)題解決，那么，此時(shí)使用STEM教學(xué)法實(shí)際上就必然是單學(xué)科內(nèi)部了;而如果其中要用到多學(xué)科的知識(shí)，那么STEM教學(xué)法就自然延展到了多學(xué)科的情形。

一句話，這里的知識(shí)是不是局限在多學(xué)科要求，并不是問(wèn)題的關(guān)鍵，最終應(yīng)該要視解決問(wèn)題時(shí)需要多少個(gè)學(xué)科的知識(shí)。雖然實(shí)際自然界中我們?cè)庥龅降恼鎸?shí)問(wèn)題往往是多學(xué)科交叉的，這源自于自然規(guī)律基本是受多種因素融合影響的，但是自然界中其實(shí)也有許多問(wèn)題本身就只受單個(gè)因素或少數(shù)幾個(gè)方面的因素影響，這樣的情形下實(shí)際的確用單學(xué)科的知識(shí)就足夠可以解釋或者解決了。此時(shí)，問(wèn)題本身可以只用單學(xué)科就能解決，我們還用將單學(xué)科往多學(xué)科硬湊么？

另外，在傳統(tǒng)的分學(xué)科教學(xué)中，我們?cè)趩螌W(xué)科的教學(xué)過(guò)程中，往往可以將問(wèn)題局限在該學(xué)科內(nèi)的知識(shí)范疇，僅僅尋求該學(xué)科內(nèi)的規(guī)律認(rèn)識(shí)，這其實(shí)是我們已經(jīng)熟知的、在學(xué)科內(nèi)的足夠解決問(wèn)題的方式。我們將其過(guò)程改造為STEM模式，其實(shí)只是改變了解決問(wèn)題的過(guò)程，并沒(méi)有改變解決問(wèn)題本身（實(shí)際上是把解決問(wèn)題的過(guò)程更好地從教學(xué)的角度實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的過(guò)程經(jīng)歷，這對(duì)教學(xué)改善的意義是重大的）。所以，我們可以這樣說(shuō)，無(wú)論如何，我們?cè)赟TEM中只是必須包含和實(shí)現(xiàn)“利用知識(shí)解決問(wèn)題”，至于說(shuō)用到的知識(shí)是單學(xué)科還是多學(xué)科則都是可以的。

按照這一邏輯進(jìn)一步推理，參照?qǐng)D1，我們可從規(guī)律上將STEM教學(xué)法的使用方式分成以下4種基本方式（這4種基本方式也已在一定程度上得到了較為深度的探索，均已證明其具有較傳統(tǒng)的教學(xué)法更為適應(yīng)當(dāng)代教學(xué)的效果效能）。

（1）單學(xué)科或?qū)W科內(nèi)STEM。無(wú)論是哪一個(gè)學(xué)科，總是存在著概念與知識(shí)。利用問(wèn)題法（或稱為“設(shè)問(wèn)法”）形成知識(shí)的教學(xué)過(guò)程即便是在傳統(tǒng)的教學(xué)模式（包括應(yīng)試教育）中也是常見的。當(dāng)我們?cè)趯W(xué)科內(nèi)引入STEM教學(xué)法時(shí)，我們最大的變化便是將原有的簡(jiǎn)單由提出問(wèn)題到基本上是直接給出答案（而且通常是標(biāo)準(zhǔn)答案），轉(zhuǎn)變成為一個(gè)所謂的“拉長(zhǎng)的過(guò)程”。這個(gè)“拉長(zhǎng)”的意思其實(shí)就包括了將凝練出問(wèn)題的過(guò)程拉長(zhǎng);將尋求解決問(wèn)題的知識(shí)（包括知識(shí)理解性的全學(xué)習(xí)過(guò)程）的過(guò)程拉長(zhǎng);將利用知識(shí)建立預(yù)設(shè)答案，然后實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證預(yù)設(shè)答案是否合理和準(zhǔn)確的過(guò)程拉長(zhǎng)，最后進(jìn)一步將答案是實(shí)現(xiàn)更多的延展應(yīng)用的過(guò)程拉長(zhǎng)。這樣的一種“拉長(zhǎng)”雖然可能占用了更多的時(shí)間，但是卻實(shí)現(xiàn)了更好的深度學(xué)習(xí)，在建立有關(guān)知識(shí)的高階思維、理解深度，甚至是關(guān)于知識(shí)的理解性記憶上實(shí)現(xiàn)了更高的能級(jí)和成效，而且更多地建立了知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，這樣就極大地減輕了有關(guān)“復(fù)習(xí)”的壓力和過(guò)程，取得了時(shí)空上的轉(zhuǎn)換。在這樣的意義下，即便我們不關(guān)注跨學(xué)科教學(xué)，在原有的單學(xué)科教學(xué)法中采取更多的學(xué)科內(nèi)STEM模式，也會(huì)極大地轉(zhuǎn)型當(dāng)前教育的能效（這就是我們前面所講的，九步法最終帶來(lái)的是“七個(gè)維度建構(gòu)”而不僅是一維知識(shí)建構(gòu)）。所以，單學(xué)科STEM教學(xué)在當(dāng)前的教育中一定是績(jī)效斐然、勢(shì)在必行、必不可少的。

（2）多學(xué)科或數(shù)個(gè)學(xué)科并舉的STEM。與單學(xué)科不同的是，這里出現(xiàn)于STEM過(guò)程用于解決問(wèn)題（或回答問(wèn)題）的知識(shí)可以是2個(gè)學(xué)科甚至多個(gè)學(xué)科。不過(guò)，這些學(xué)科的知識(shí)都是并行地用來(lái)回答所具有的問(wèn)題，各個(gè)學(xué)科的知識(shí)之間卻并沒(méi)有相互交叉和融合，各個(gè)學(xué)科的關(guān)聯(lián)性沒(méi)有必要反映出來(lái)。這樣的教學(xué)對(duì)于學(xué)生而言，就好比面對(duì)同樣一個(gè)問(wèn)題，各個(gè)學(xué)科都各自按照STEM模式給出答案，但最后增加一個(gè)將各個(gè)學(xué)科的答案拼成一個(gè)“合成”答案（類似于第一條答案是物理的，第二條答案是化學(xué)的，諸如此類）的過(guò)程，像是從各個(gè)學(xué)科都給出了關(guān)于問(wèn)題的答案然后并排放在一起。這樣做的好處是，學(xué)生可實(shí)現(xiàn)多種學(xué)科面向真實(shí)問(wèn)題的理解和思考，并最終在各個(gè)學(xué)科逐步建立有關(guān)問(wèn)題的“全面卻較為膚淺”的認(rèn)識(shí)。不可否認(rèn)的是，這種“并行”仍然會(huì)比單學(xué)科教學(xué)和單學(xué)科STEM教學(xué)取得更多的好處，包括不同側(cè)面理解和解決問(wèn)題、多角度思考與解決問(wèn)題、更為多方面地建構(gòu)知識(shí)聯(lián)系（至少依照同一問(wèn)題建立了不同學(xué)科知識(shí)之間的簡(jiǎn)單聯(lián)系）等。在較為簡(jiǎn)單的情況下，這種教學(xué)模式還可在一定程度上節(jié)省教學(xué)時(shí)間的花費(fèi)。比如引入同樣一個(gè)問(wèn)題在多學(xué)科分開教學(xué)時(shí)需要各自引入一次，現(xiàn)在卻總起來(lái)類似于只需要一次。在今天的教學(xué)法轉(zhuǎn)型中，我們很提倡采取這種類似“拼盤”的教學(xué)法。不過(guò)，也因?yàn)樗皇且环N“拼盤”，所以在實(shí)現(xiàn)STEM教學(xué)的角度只是一種低水平的層次，如果可以的話，還是盡可能提升到“學(xué)科交叉”型STEM。

（3）學(xué)科交叉型STEM。與多學(xué)科STEM不同的是，這里雖然一樣出現(xiàn)了多個(gè)學(xué)科，但這些學(xué)科之間卻不再僅僅是一種“并行的拼盤”，而是在知識(shí)的內(nèi)容上具有了不同學(xué)科之間的相互滲透和交叉。我們不再僅僅停留在各個(gè)學(xué)科的并行回答問(wèn)題之上，而是將各個(gè)學(xué)科進(jìn)行了知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系上的深度理解，然后將幾個(gè)學(xué)科的知識(shí)最終只形成一個(gè)“建立了學(xué)科知識(shí)之間的規(guī)律”的答案。這樣，我們對(duì)于多學(xué)科的知識(shí)的理解會(huì)再上一個(gè)層次，這樣的知識(shí)理解也更加符合知識(shí)的本原，更加具有對(duì)問(wèn)題解決的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，也更能反映自然界有關(guān)該問(wèn)題的本質(zhì)。嚴(yán)格意義上，STEM至少應(yīng)該追求這樣一種結(jié)果，因?yàn)檫@樣的結(jié)果才是較為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了“STEM”，即在各個(gè)學(xué)科知識(shí)之間形成了有關(guān)S、T、E、M之間規(guī)律性的整合（請(qǐng)大家回至前述章節(jié)回顧理解STEM各個(gè)范疇之間的規(guī)律性關(guān)聯(lián)）。從目前的STEM發(fā)展而言，實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果正是目前大多數(shù)教師難以做到和做好的。這不僅是STEM各個(gè)范疇之間關(guān)聯(lián)規(guī)律理解的難度，更是將各個(gè)學(xué)科的知識(shí)依照STEM規(guī)律理解和建構(gòu)交叉聯(lián)系從而實(shí)現(xiàn)真正深度學(xué)習(xí)的難度。所以，這里就需要教師加強(qiáng)學(xué)習(xí)，真正達(dá)成STEM的準(zhǔn)確掌握。

（4）學(xué)科融合型STEM。這種情況下，有關(guān)問(wèn)題解決的各個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)會(huì)發(fā)生整體的“聚會(huì)”，不會(huì)“缺席”或“漏掉”任何學(xué)科的相關(guān)知識(shí)。同時(shí)，各個(gè)學(xué)科知識(shí)之間真正實(shí)現(xiàn)了“融合”，彼此只為解決問(wèn)題而存在，但不需要分清屬于哪一學(xué)科。最終，“回答”問(wèn)題的答案也只有一個(gè)，那就是已經(jīng)模糊了學(xué)科知識(shí)概念的一個(gè)“真正全面總成”的答案。嚴(yán)格意義上，這是最終的STEM狀態(tài)，但做到這一點(diǎn)極難。事實(shí)上，在學(xué)生知識(shí)有限和階段學(xué)習(xí)的情況下，做到這一點(diǎn)幾乎是不可能的。不過(guò)，我們還是要堅(jiān)持趨近這一結(jié)果。因?yàn)?，這是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的終極目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，學(xué)生的知識(shí)也就接近完整、全面、可用、可創(chuàng)新了。

說(shuō)到這里，不管您教什么課，無(wú)論什么學(xué)科，我相信，您總可以采取一種STEM教學(xué)模式，最終，轉(zhuǎn)型您新時(shí)期的教學(xué)，乃至教育成效。