STEM规律之用于教育(二)

向世清，博士，中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。长期从事激光物理与工程技术的前沿研发，是参与产业经济战略与决策咨询、基础教育改革咨询、科技创新中心发展战略设计等多领域战略专家，也是上海市最为活跃的科技创新教育专家之一。

严格意义上，杜威的教学法反映了两点事实：一是针对具有越来越积累到更高难度和复杂性的知识，如果只采用记忆性复制式的方法传承，没有实际的深化过程，是难以达到在理解下真正地学会和掌握知识的可能的;二是复杂的知识怎么应用也成为了教育必须依靠自身教学过程完成的任务，否则学习者只学会了知识本身，未能懂得或做不到使用和应用知识，就将知识的传承变成了一个空壳，结果实际上只是个假的传承。所以，杜威的“做中学”正是指明了逐渐积累后的知识实现传承的本质要求和本原目标，将教学甚至教育的内涵加以重塑，阐明了知识不仅是一种“符号”，更重要的是服务于应用。这一重塑因此确立了杜威在教育发展史上的重要地位，也进一步引发了知识如何更好传承的更多教学法的探索和实践。

汇总接下来得到不断探索的各类教学法，在不谈论其各种专业名词的方式下，我们可列举出“玩中学”“实践中学”“体验中学”等形式（图1），它们各有不同的特点和内涵。

毫无疑问，已有的所有教学法尽管各不相同或各有差异，但其共同点都是为了使受教育者获得知识，这是教育的基本点，必须反复牢记心中。而它们之所以又具有了各种差异，归结起来，那就是它们在使受教育者获取知识的同时，各自可以达成不同的知识获取效果，包括更倾向于掌握知识的不同侧面的属性、实现不同的知识掌握深度、达成不同的知识应用能力，乃至实现知识的发展和创新。其终极目标的差异，正在于传承方式差异使得受传承者可以得到知识服务于今后应用目标不同侧重的差异。这反映的是具体教育方式本质上各自具有达成某些知识应用目标或某些目标应用侧面的特质。反过来讲，每一个具体的教学要求下，其教学法的选择，一定是根据其教学目标的全面要求进行的。

那么，在这样的认识下，我们从当前教育的需求角度看，什么样的教学法更能满足时代的需求！为此，我们首先需要准确厘清，当前时代教育的具体目标究竟是什么、究竟具有怎样的特征。

今天的教育与以往的教育相比，不应该只是传递知识，更应该是在教授知识的基础上教会學生基于知识的解决问题的方法。这已是当前常态化的要求。此外，以前也有创新素养的概念，但却没有上升到必须的和常态的教学要求层面;而今，这一要求却已被置于必需的竞争优胜位置，从而具备竞争超越他人和世界上其他国家和民族的结果。所以，任何学习者从小就应该奠基创新方法和创新思维习惯。

有了这样的新要求，时代教育目标实际便需这样表述：能够传承和学会更为综合复杂的巨量知识;能够更多地以高阶思维熟练应用这些知识;能够更好地达成创新这些知识的可能。这也可简单地归结为3方面的特征，即高度的综合复杂性、更高的应用能力要求和更强的创新竞争能力要求。

那么，各种传统的教学法中有哪种或哪些可能满足这样的教育需求呢？事实已经证明，没有！特别是，从所有已有的各类传统教学法看，可完整而高效地实现创新素养和创新能力建构的教学法是不具备的（要么只能满足部分要求;要么效率实在太低，花费的付出实在太多，或者时间太长）。所以，新的时代在呼喚一种新的达成完备要求的教学法，它至少应该超越现有各种教学法以能出现新的有效突破。

需求一定会引发探索，这是国际上逐渐催生出STEM教学法和创客教学法等的根源。应该说，这几种方法都是逐渐发展起来的，同时也是一个全面扬弃传统教学法的创新过程。它们不仅几乎兼有了所有传统教学法的所有优势，而且还复合具有了超越传统教学法的更多能效。

STEM教学法能够伴随时代需求成功出世是很令人高兴的事情。我们这样剖析其原因：STEM教育恰好能够达成这样的教学法要求，正在于其内在规律和逻辑本质上就是时代下所需掌握的复杂问题解决方法。这包括三方面的匹配性。首先，STEM按照前述的规律分析，如果以其过程实施教学，正好是一种解决问题的教学法，它直接可满足问题解决的学习目标;其次，STEM教学过程在解决问题中自然牵动了相关各学科和各范畴知识的习得、掌握、理解、应用，可以自然地更利于知识的深度理解和掌握;再次，STEM过程中自然内嵌了融合众多相关知识设计提升改善目标的过程，实际上始终在同时触动和促进创新的生成和发展，所以，它又自然满足了培养创新竞争能力的要求。因此，总起来说，STEM教学法自然成为了一种另辟蹊径的知识教学法，在其过程中，不仅含有研究性学习、跨学科学习，还有实践探究过程、思维认识提升训练过程、工程设计实现过程、计划权衡判断过程、艺术品质凝练过程、人文需求识别和满足过程。

可以这样认为，STEM教学法基于科学研究和解决问题的逻辑过程，遵循着解决现实世界问题的方法论，基本上优选和囊括了所有已有的知识教学法于一体，还增加了知识的应用和创新过程。这样的结果，使得STEM从教学法的角度，既对教学过程有所改良，又对最终学习输出实现了深化和拓展。这不仅对所有已有的教学法达成了一种加总集成推进，而且更是一个提升、一个升华。现在，它使教学法更为符合人类自身的认识特点和与客观世界交互的方式，更为人本，更为自然，也更加体现了人类知识发展的内在需求和本质目标。

我们也应该反过来思考一下，为什么STEM教育会正好出现在当前时代。首先一定是它顺着真正的时代教育需求而发展来的;其次一定是它能够满足当前时代的需求。而后者是最重要的。它为什么可以满足呢？那就是它通过其特有的过程、特有的逻辑和特有的输出，自然实现了对所有已有的教学法的超越。

反思教学法的发展，这里我们也应同时看到，传授知识其实不只有讲授法，还有更多的形式、方法，然后又可以延展出更多的手段、载体和途径。所以任何教学可供选择的形式和方法都可以有很多。很遗憾的是，我国过去受到“私塾制”教学方式和后来从苏联引进的学科教学法体制的深深影响，一直以讲授法为主导教学法，沿着学科循序渐进，其他教学法几乎很少能够被采纳应用。应该说，这种集中讲授法一开始在新中国成立后是能基本适应当时教育发展的需求的。而后来，我们发现越来越单一化的讲授教学法（图2）在很多方面已出现不良效果，特别是其效率不高，从而只能依靠不断重复的练习提升低阶思维，学生负担越来越重，却又因为高考逐渐走入“分数高于一切”的格局，促使记忆背诵和高分完成卷面的机械记忆性考题更加强化，教授法便逐渐更为细化、深化，直至当前被高度固化至应试化模式。各种不同的深度研究和直观观察都已证实，这种服务于应试的单一讲授法已使我国近30年的人才培养整体出现了基础教育的明显偏向和创新低效，我国的学生越来越思维僵化、缺乏创新;越来越低阶思维化，只能解决已知已会的问题;越来越单学科知识化，只能解决单学科的固有问题。同时，大多数中小学教师已习惯于这样教、只会这样教，甚至认为只能这样教，更使得我国任何其他教学法的采用都会面临很大的阻力。更有甚者，整体的教育评价标准也越来越朝向细化深化这种教学倾向，似乎教育无须与社会发展挂钩。这正是我国当前基础教育改革和转型期望达成的发展目标的重心（毫无疑问，我国教育转型发展的任务中，教师的教法转型是最重要的，也因此，教师的自身转型和教师的培养模式转型最重要）。