一个月之前,女儿幼儿园旁边的小广场上每周末都会举办机器人科普活动,由各个大专院校或相关机构承办。会有专门的老师带领小朋友,完成机器人的手工操作课程。
5岁女儿部分作品(当然,很大一部分是孩儿他爹做的)女儿喜欢艺术,加上我又是个“理工小白”,原本没太关注科学方面的培养。但连公益活动都盯上“机器人”了,凭着一个母亲的“职业敏感”,我觉得这动静似乎有点大了。
上网一查,果然在今年年初,教育部下发了关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知。在通知中明确提出,从今年9月起,小学科学课程由三年级提前至一年级。
为什么国家越来越重视小学科学了呢?
事情要追溯到去年6月,教育部印发了关于《教育信息化“十三五”规划》的通知,在“十三五”规划中,出现了这样一段文字:
有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。
·所以,到底什么是STEAM教育?
虽然STEAM教育在国内仍处于探索阶段,了解的人少之又少,但在美国早已成为人才储备计划的一部分。
希拉里在美国大选中就曾宣称,一旦当选总统,STEM专业的研究生毕业将可直接获得绿卡申请资格。
这个神奇的“STEM”,其实就是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写。
简单地说,美国人民也开始重视“数理化”了。
在前两年风靡一时的《地球是平的》一书中曾经提到,每年从理工科毕业的大学生人数,中国和俄罗斯要远远高于美国,这一现象显然威胁着美国科技创新强国的地位。
加之2008年金融危机的负面影响和德国工业4.0概念的提出,都促使美国进一步回归制造业。
在这个大背景下,美国政府提出了STEM人才的培养计划,旨在提升学生的科技理工素养,进而保持美国的竞争力和强国地位。
而STEAM的产生,则是为了缓解文理科之间的矛盾,在STEM的基础上增加了艺术(Art)这门学科。
·STEM教育和传统的“理工科”有什么区别?
国内有人把STEM教育翻译为“学好数理化,走遍天下都不怕”,认为美国不过是在走我们几十年前的老路。(说到学霸,我们大天朝子民还是可以小小地傲娇一下的。)
但很多人都忽略了,STEM强调的不仅是理工学科的重要性,更注重学科之间的相互支撑和补充。
这就很可怕了。
因为很多学术上的重大发现,都是跨学科合作的结果。
比如DNA双螺旋结构的发现,就是由化学家 L.C.波林、生物学家J.D.沃森、物理学家F.H.C.克里克、R.富兰克林和M.H.F.威尔金斯等人共同完成的。
学科交叉看似是学术思想的碰撞,实质上是思维方式的融通。它打破了单一视角思考问题的局限性,为人类认知提供了更广泛的可能性。
2012年白宫,美国14岁学生Joey Hudy在奥巴马的帮助下,发射自己发明的“顶级棉花糖大炮”而这一点,恰恰是中国学生极其缺乏的。
虽然中国一直是理工科强国,但我们小时候却几乎没经过任何科学方面的训练。
物理、生物、地理这样的大学科至少要到初中才会开设,小学唯一的一门自然课也无非是讲些花花草草,缺乏理论性和系统性。
而在“STEM ”的战略指导下,美国不仅从小学一年级就设置了科学课程,从学科划分上也细分为《生命科学》、《地球科学》、《物理科学》和《太空与技术》四门。
尽管标题听上去十分高大上,但无论从形式还是内容上,这套科学教材都做到了寓教于乐、浅显易懂,完全不输市面上热销的科普绘本。
说到这,中美教育的差异便显露出来了。不知是不是由于历史过于悠久,中国人很有种繁复主义的怪癖,喜欢把简单的问题搞复杂,仿佛越是玄之又玄云里雾里越能显示出自己的本事。
美国人则恰恰相反,他们似乎更擅长深入浅出地解释问题。除了费曼这种耳熟能详的大人物之外,想当年光是一本曼昆的《经济学原理》,也是看得我心旌荡漾啊。
在妈妈堆里,我并不算是“崇洋媚外”那伙儿的,但对国外的教材,我却总是有莫名的好感。一次带肉卷去试听学科英语,我就差点因为人家使用的原版科学教材报了名。
后来仔细一琢磨,终于被我发现了端倪。国外的教材基本都会采用实景高清大图,而且图多字少,不仅非常适合低龄儿童阅读,也有助于学生把理论和实际联系起来。
鲜活的图像能够赋予孩子丰富的感官刺激和体验而国内的教材插图较少,且多以水粉画作为配图,无论从真实性还是艺术性上显然都要稍逊一筹。即使节约了一部分印刷成本,综合考量也是得不偿失。不得不说,在美育方面,我们依然任重而道远啊!
最新人教版小学一年级数学教材。没想到时隔多年,插图的水平竟然并没有什么提升……在内容上,STEAM每个学科的结构体系都十分清晰。以《生命科学》为例,从生物个体的概念特征到栖息地的介绍,再引申到整个生命周期和食物链,从时间和空间上多方位逐步扩展,从而立体化孩子们的思考视角。
每个单元单独成册,四个学科共同支撑STEM教育体系由于STEAM教育着重培养应用型人才,因此教学内容十分贴近日常生活。只要是身边可见可感的事物,即便背后的原理相当复杂,在教材中都会大胆引入。
所以即便是在小学一年级的《地球科学》课本里,也会看到风化、侵蚀、腐殖质这样的专业术语。
甚至连超级复杂的月相变化和成因都不在话下。用北京师范大学天文系讲师高爽博士的话来说,这在国内简直是“不可能完成的任务”。
这也从另一个侧面反映出欧美国家在儿童教育上的开放和平等。他们似乎从不认为孩子在智力方面有任何局限性,问题的关键不在于“你懂不懂”,而在于“我能不能讲明白”。
在这样的教育理念下,美国小学科学教材的编写不仅搬来了相关专业的在任大学教授,还特别聘请了十余名NASA的科学家做内容顾问。
之前曾经看过一篇文章,探讨小学教师是否有必要具备硕士及以上的高学历。在此之前,我和大多数人的观点一样,认为哪怕是初中生辅导小学低年级学生也是绰绰有余了。
但文章却得出了相反的结论,即高学历的教师具备更强的思辨能力和更广阔的格局,势必会对教学有所助益。这种优势不仅体现在对专业知识的把控上,更重要的是思维方法和创新意识的传递。
简单地说,就是“教授”和“教育”的差别。
美国小学科学教材的作者及顾问几乎全部为博士学位 ……哎,并不知道他们都是谁,或许又是些退休十几年的“老”专家吧有众多高级学者做背书,美国小学生有幸在一年级就接触到了系统的科学思维方法。相比之下,虽然我们在应试教育上走得很快,但在素质教育方面,我们真的差得很远。
科学技巧七步法提出假设、解读数据、控制变量这样的科学方法和技巧,国内学生往往在硕士阶段做实验时才能接触得到,而且多半要靠自己摸索。而美国小学生在刚入学就会接触到一套完整的科学方法,并且能够通过做课题、写论文不断得到强化和提升。
为了巩固“研究”和“推断”技巧而设计的光学实验由于STEAM教育的核心是培养应用型人才,因此动手实操是必不可少的教学环节。在美国小学科学教材中,每章的前后都会设置两个科学实验,并引入一项科学技巧。
而每一单元的结尾,则会指导学生设计一个公平实验,运用“七步法”提出假设并得出结论,以此培养儿童严谨的科学探究精神和批判性思维。
动手能力是国内学生永恒的弱项直到孩子能够独立用所学的知识去解决一个生活中的现实问题。
是的,老美从小就开始接触“毕业设计”了表面上看,STEAM教育的收效并没有“学而思”来得直观。有些家长难免会认为,连欧美教育界都开始向“应试教育”靠拢,不是正说明基础知识的重要性吗?
其实在美国小学科学一年级的课本中(是的,这还不是专门的数学教材),就已经出现了我们直到初高中才会接触到的应用图表。
中国学生普遍读图能力差,也不是没有根据的 所以,美国的小学数学其实也并没有那么简单啊!
尽管如此,中国学生傲娇的数学成绩依然是不可否认的事实。如果让中国和美国两名五年级学生单挑“鸡兔同笼”问题,随便拉个“学而思”的学员都能完败blondie。但在逻辑思维、应变能力、语言表达和独立精神等领域,拿得出手的中国学生却鲜有耳闻。
美国总统特朗普竞选期间,红极一时的北弗吉尼亚州11岁女孩Millie March问题的关键在于我们缺乏对不同学科思维和技巧的整合能力,因此即便单科成绩再优异,整体素质不过硬,依然会被淹没在高考的千军万马之中。
那个极具政治素养的美国女孩Millie March则恰恰相反,口才好只是其综合素质最直观的体现,背后支撑她的则是独立鲜明的观点、灵活的思维方式以及严谨的论证过程。
在STEAM教育体系中,就特别强调了科学写作的重要性。写作对于逻辑思维的训练不言而喻,论点是否清晰,论据是否能支撑论点,逻辑关系是否正确,都会影响最终结论。在这一点上,我就曾经有过惨痛的教训。
由于缺乏基本的科学素养和写作训练,导致我工作之后的第一篇论文就差点流产。编辑只看了第一段就直接回退了,建议我重新大修。
在工硕老公的指导下,整个论文大修三遍,小改无数遍,耗时近一年,才算终于过了关。而编辑给我指出的最主要问题,恰恰就是在美国小学科学教材中反复出现的科学技巧“七步法”。
从没学习过科学写作的我,看到这一页实在是汗颜……除了学科间的交叉融合和解决生活中的实际问题,STEAM教育的另一个核心则是强调团队合作。
中国人自古便擅长单打独斗,从三国时期的赵云到社会主义初级阶段的屠呦呦皆是如此。但身处一个合作共赢的时代,学会沟通和分享才是制胜的王道。
美国小学的分组式教学如果说STEAM教育的前两个核心目的是为了提高智力水平,那么后一个问题无疑是为了提升情商。在互联网时代,人际交往能力显得比以前越发重要,而“团队合作”恐怕是最简单也最有效的训练方法了。
如何让别人接受我的观点?如何使每个人各尽其责?如何在大家的帮助下实现我的想法?这些问题不仅体现了个人的沟通能力,同样也是一门管理的艺术。
如果说在学校当班干部能够提升孩子的管理能力,那么“团队合作”的伟大之处就在于——让每个人都有机会当班长。
自此,女儿幼儿园小广场上的“机器人”之谜也算是真相大白:目前国内悄然兴起的机器人课程恰好覆盖了STEAM教育的所有核心内容。
往大了说,这是国家“科教兴国”战略的一部分,往小了说,则是低龄儿童未来发展的指明灯。
但STEAM教育推崇的“跨学科应用”理念是否同样会幻化成“应试教育”的一部分,还需要我们静观其变。
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