【跨学科教育】上海市中小学STEM教育调研报告
篇首语STEM教育，以项目式的学习方式融合各学科内容，解决真实环境下实际问题，通过针对学生设计的活动来培养学生的创新品质。在注重学生核心素养培养的形势下，许多国家都加强了STEM教育的引入与本土化，中国上海也在这个浪潮中积极尝试，社会、学校、教师和学生都投入了大量的成本，STEM教育在上海的实际开展情况如何？进一步推广需要有哪些具体措施？经历3个月的时间，本次上海市中小学STEM教育调研给出了基于实证的回答。▲ STEM教育为什么？本次调研的主要目的是了解目前上海中小学STEM教育开展情况；从调研中吸取经验，完善健全跨学科领域课程建设；提供学校跨学科领域课程设置的建议意见。如何做？在前期准备过程中组建了一支由教研室、大学、出版社及专家组成的调研团队，明确了调研的相关任务及要求。在前期准备过程中还编制了学生及教师网上调研问卷、评课记录单等。在调研前两周时间学校填写自评报告。调研当天听课或听取课程介绍，并围绕学校跨学科领域课程建设及课堂教学交流讨论，同日学校完成相关学生、教师的网上调研问卷填写。 ▲ 评课记录单
怎么样？▲ 上海市中小学STEM教育调研调研对象信息本次调研涉及的区县有：黄浦区、普陀区、闵行区、徐汇区、杨浦区、静安区、浦东新区、长宁区、虹口区共计9个区县。本次调研涉及的学校有小学9所、初中9所、高中8所，共计26所中小学校，其中民办学校占比15.4%，公办学校占比84.6%。
▲ 跨越9个区县▲ 穿越3个学段 ▲ 兼顾公办民办
学校重视STEM教育通过1131份学生的网上问卷调查及62份教师的网上问卷调查，得到以下基本信息：学校校长及教师99%认为STEM教育很重要，说明STEM教育被广泛的认可。在相对重视的前提下，学校对开设这类课程所用的教室也有特别的考量，超过60%的学校建有创新实验室或科学实验室。▲ 教室配置拓展课成为主要选择课时安排上，64.8%集中在拓展课课时，16.7%集中在研究型课程课时，说明拓展课、研究型课程课时是学校对STEM教育课程课时安排的主流选择。平均每周STEM教育课时在2节课课时左右，课时安排上小初高差异不大。大多数学校选择每周在拓展课时中拿出2课时，也有些学校采用1 1模式，即每周一节拓展课加一节自然（科学、劳技）课，整合出2个课时，满足课时需要。学习年段上，在小学学段主要集中在小学
二、三年级，初中主要集中在初中预备班、初一年段，高中主要集中在高一年段，可以发现年段设置集中在各个学段的起始阶段，考试压力相对较轻，小学一年级设置比较少或许与该阶段学生学科基础不充分相关。▲ 课时安排▲ 学习年段采用项目式学习所调研学校开设的STEM教育课程均采用项目式学习的方式，即围绕一个项目主题（完成某一作品或解决某一问题），连续地通过一系列课时（4—24课时不等）来组织教学。 与基础学科建立联系多数学校能够主动将STEM教育课程与基础学科建立联系，挖掘基础学科中可以“跨”的点，作为与STEM教育课程的结合点，从而在学生已有的知识基础上进行合理的拓展与延伸，使得STEM教育课程有了明确的根基，不再是虚幻的空中楼阁。STEM教育与学科知识关联调查数据显示：STEM教育课程学习中与科学、数学、劳技三门学科关系最密切。STEM教育授课教师来源调查数据显示：STEM教育课程授课教师排在前三位的分别是科学、劳技、物理。说明授课教师与课程内容涉及学科关联的高度一致性，也说明目前试点学校开设的STEM教育课程内容紧扣基础学科。▲ STEM教育课程与不同学科知识关联程度职业引导成效显著职业引导方面，80%以上的学生对能对某些职业有所了解，超过60%的学生并对该职业产生了一定的兴趣，说明STEM教育对学生的职业引导起到正面作用，在关注职业领域方面，排在最前面的是电子信息、教育、金融、航天与医疗。▲ 职业引导▲ 敏感主题 优质课程资源缺乏虽然有大量的有实力的公司和教育者在做这方面的努力，但是大多数课程都是简单的拷贝国外的资料，没有做任何改进，不符合本地学校情况，没有体现STEM教育真实问题解决的理念。课程中还存在部分科学性错误，导致学生最终完成的作品不能解决实际问题。还有课程结构过于固定模式化、课程内容过于形式化，刻意将毫无关联的知识内容拼装式组合进课程、配套的辅助工具缺乏系统的规划等等。 课堂教学方式需转型本次调研的学校提供的观摩课中，超过一半的课堂被教师牢牢把控，教师严格控制着课堂教学的各个环节，从板书到问题提出、从学生实验到交流展示，完全按照教师的节奏和意图步步推进。学生不知道活动内容的目的和意图，不知道活动与总项目之间关系，只是被动的被老师牵着鼻子走。这样的课堂显然不能有效发挥学生的主动性、培养学生的求知欲，这与STEM教育通过项目式学习培养学生的创新能力是背道而驰的，所以戴着项目式学习的帽子，穿着应试教育教学方式的里子是不可取的。 教师培训缺位首先中国传统师范教育有大量的数学、科学方面的老师，但是缺乏工程技术方面的人才，所以STEM教育的师资培训首先是工程技术上需要提供系统且专业的培训。其次STEM教育不同的领域适合不同学科的教师教学，这样可以避免教师专业基础的缺失，以医疗领域、环境领域、建筑领域为例分别可以请生命科学老师、化学老师、物理老师来授课，但即便如此，在领域内相当大的知识覆盖依然超出学科教师的专业范围，所以需要在不同领域针对专业学科的教师有针对性的师资培训。第三STEM教育的教学教法与基础课程是有一定的区别的，某种程度上说是更难的，也是教师特别不擅长的方面，比如相对开放的课堂、跟着学生的思路节奏演绎教学等等，需要提供课堂教学教法方面的专业指导。 评估体系缺失好的评估系统是教学质量的保证，由于STEM教育并不是简单地将科学与工程组合起来，而是要把学生学习到的零碎的知识与机械过程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程。所以对于这种项目式学习，用工程技术方法来做现实问题解决的STEM教育评估体系的开发是很有挑战性的。STEM教育评估体系还需要对教师的能力进行考核。目前的评价机制无论是学生的成果作品评价还是学生过程性评价，都还只是浅尝即止的初探，对教师的评价也缺乏规范的体系。▲ 老师在上“食物与能量”主题课▲ 老师尝试过程性评价
再思考自下而上的归纳本次调研对上海市STEM教育实际情况有了总体的了解，总体看社会有需要，学校教师有需求，这与高考综合改革方案有关，更与培养创新人才的大环境相关，很多人都寄希望跨学科领域的教育能改变学生的学习方式，培养学生的创新能力。从这次调研现场看，我们看到了个别学校的优秀课例设计，也欣喜的寻觅到课堂教学中的闪光点，给我们跨学科领域教育增添了信心。所以我们要不断自下而上的归纳，提炼来自一线实践的经验，通过不断的实践证明“跨学科领域教育有利于学生的发展”。
自上而下的演绎本次调研发现STEM教育课程、课堂、培训等等问题及复杂性超出预期，让我们对跨学科领域教育研究更加有了使命感和责任感。通过自上而下的演绎指导学校区县的工作，再结合自下而上的归纳，上下贯通才能将跨学科领域教育落到实处。作者：上海市教委教研室
管文川
