北京八一学校：STEAM助力课程变革

本刊记者_周春伦 供图_八一学校

疯狂化学社举办科幻小说创作分享沙龙，学生体验VR

2016年，一则“习近平主席访问八一学校”的新闻，将学校的STEAM教育实践作为热点推到了公众视野。

也在同年，教育部印发《教育信息化“十三五”规划》明确鼓励学校开展STEAM教育：“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。”

从2014年与大学合作开发PBL课程为切入口，八一学校的STEAM教育如今已进行到第四个年头。因为一系列政策与资源优势，以八一学校为代表的名校也成为我国较早一批探索STEAM教育的公立学校。就在前不久，八一学校与王建利博士的开普博雅洽谈了三年合作规划，在累积的经验与问题基础之上正式寻求突破和变革。

PBL初探

作为北京八一学校发展处主任，陈咏梅老师对所有与教育创新相关的新事物有着极度敏感的神经。

2009年，北大附中王铮校长刚开始推行改革，陈咏梅就开始关注，一追追了9年。2013年，探月学院还处于孵化阶段，陈咏梅又对Jason这个年轻人产生了莫大兴趣，一番交流与了解，她形容Jason是“身体里住着个老灵魂”，“这些‘横空出世’的年轻人让无数做公办教育的人紧紧跟随。”

北京八一学校也始终在寻求教育创新，校长沈军认为，与其费尽心思在应试教育排行榜上前进一个名额，不如去关注那些影响孩子终身发展的核心要素。

2014年，正当“创客”理念在国内生长兴盛，沈军在实地考察了清华大学iCenter创客中心之后，就决定支持部分有兴趣的高中生利用每周五下午的时间共同参与他们面向本科一年级学生开设的PBL项目。这是八一学校项目式学习的开端。

令人没想到的是，一个学期下来，清华大学教授对这些中学生称赞不已。其中一个项目是制造服务型取药机器人，要求设计出的机器人能完成一系列取药指令并运送到指定地点。其中涉及一些超出高中知识范围的复杂函数，在自主研究下，这些高中孩子竟然自己攻克了这些知识，并应用到了机器人功能的设计中，在某些方面甚至比大学生做得更出色。

参与的孩子都表现出了在常规课堂上不容易见到的极大的兴趣和热情，而不会去问“我为什么要学这个内容”或者产生畏难情绪。做教育近二十年，陈咏梅说，很多老师都会遇到孩子问为什么要学习，其实孩子真正想问的是，我所学的内容与我的生活究竟有什么关系。尤其当这一批在海量信息中长大的00后入学高中，陈咏梅发现，这些孩子普遍对“复杂真实的问题和任务”以及自主、合作、探究式解决问题的过程更有兴趣。

其后，八一学校又让更多孩子陆续参与到清华大学iCenter创客中心的项目中，如此跟进两年，学校决定将部分项目和课程引入到学校，诸如《3D打印机的设计与制作》《智能家居设计》《设计制作排爆机器人》等工程类项目。

逃离火星项目活动中，学生利用一次性纸杯、棉线和废弃矿泉水瓶等感受卫星定位系统原理和空间站接收飞行器原理，模拟电影《火星救援》的情节

改变教与学的方式

为了提升教师项目式教学的能力，八一学校组织老师们自主研发了一个“星际移民”的项目式课程群。

从“星际移民”这个大问题出发，每个学科都有自己要解决的问题。比如物理，在宇航舱内失重的情况下，物理规律还起作用吗，如何去证明；化学，怎样制作航天员需要的功能性饮料；生物，怎样在一个全新的星球上再造一个生态系统；语文，移民说明书的制作以及怎样将整件事用故事的方式讲述出来；英语，把移民说明书译成英文并推广；政治，制定人才选拔规则，设计移民小空间内公共治理体系等。

陈咏梅说，“平时我们说要做教学方式变革的研究和实践，可能大家不知道你在说什么。项目式学习一开展，这种教与学的方式很自然就改变了。”

“为什么要做PBL，就是想改变教师对于教学方式的传统认知，从而改变行为。”这是沈军校长和老师们达成的共识：一定要把项目式学习尽可能多地做到学科内去，而不只是以综合实践课的形式每周开展一两个小时。

比如，化学学科曾做过一个有关雾霾的项目：《北京重雾霾天气汽车单双号限行的必要性分析》。对这个大话题，老师引导学生将其解构为多个小问题：雾霾的成分和汽车尾气的成分分别是什么？两者之间有什么关联？汽车尾气怎么变成雾霾的，能不能做处理？只有汽车尾气可以造成雾霾吗，还有其他的源头吗，谁的占比最大？那么，雾霾天单双号限行政策有没有必要？最终，学生以提案的形式来呈现研究结果。

在此之前，老师们曾讨论过“如何改变学生对课堂话题参与度低”的问题，答案通常是建立奖励机制以提高学生兴趣。陈咏梅说，其实还有一个很重要的原因是：学生不知道如何基于一个大问题提出小问题，并将这些小问题整理成一个个逻辑链。

换言之，学生通常并不是对学习不感兴趣，而是并不知道怎么去学习——而这，正是项目式学习方式给学生和老师带来的最大的改变。项目不仅仅是知识的展现，而更多涉及学生解决真实问题与实验探究能力、分工合作能力、批判性思维的培养等等。

3D打印组的学生在讨论中

项目的核心是人

前不久，学校一位老师遇到了难题。这位老师想要开车来上班，但学校车位紧张，她担心学校不会划分停车位给她。

这原本是生活中常见的小现象，陈咏梅却突然发现完全可以将这个问题打造成一个“潮汐停车位”的学习项目：学校的车位数量是多少？有多少老师需要用车？车牌号不同尾数的车各有多少？每天限号的规律是什么？每天会有哪些限号车辆空出车位？怎样将每天因限行而空出来的车位分给其他老师？能否制作一个App随时提供车位变化信息……基于这些问题，引导学生去调研，并提出解决方案。

八一学校非常注重引导学生去关注解决身边的问题，比如，营养加餐问题，班级供水问题，社区怎么帮助老人解决生活不便的问题，垃圾分类的问题。

有意思的是，八一学校有结对帮扶的老区学校，每年学生都会做公益项目捐款捐物，经常会有学生提出疑问：除了捐款款物，怎样才能真正解决被帮扶地区的贫困问题？这一问题尽管复杂，难以成为确切的项目，不过也让陈咏梅感到惊喜，即学生超越学校学习，已经开始思考更宏观的社会问题。

从关注自己，到关注家人、同学、班级，再到关注社区、社会，走向观照民族和世界，这是每个人内心成长的必经之路，也是“STEM”概念中加入代表人文、艺术的“A”的意义所在。

“人如果失去了内心的柔软，就跟机器没有两样了。”陈咏梅说。

八一学校的项目设计都是以人为中心的，比如《3D打印机的设计与制作》课程，学生的任务是设计制造一台环境友好型3D打印机；《智能家居设计》课程，设计有利于行动不便的人使用的智能家居。强调的都是科技为人服务的本质。

八一学校未来的发展目标是在2035年成为国际一流科技高中。而“将人文的内容做成厚实的基础，使之成为学校未来发展的底色”，是校长沈军和老师们目前极力在做的事情。

借力开普博雅

从2014年至今，八一学校做项目式学习探索四年时间，沉淀下经验的同时也走入了瓶颈。

“项目任务太学科化，限制在学科里，一个学科管一部分。学科之间怎么真正融合在一起，这是课程开发面临的问题。”在考察探月学院的PBL课程之后，八一学校找到王建利博士的开普博雅，希望借助开普博雅老师们做项目的经验，帮助学校对现有PBL特色项目进行沉淀和优化，以及开发新的STEAM课程。

3D打印项目中，电路组的同学在认真测试电路板的通断

智能家居模型设计项目中，学生正在进行LED灯控制器的布线工作

另一个更棘手的瓶颈是如何评价，包括课程优化、教师发展、学生成长的评价，并借助评价带来的反馈获得提升。这是项目式学习开展到一定程度之后面临的共同问题，也正是开普博雅的关注重点。

“在老师们还凭着个人爱好和兴趣去做课程开发的阶段，评估这件事一上来，显得过于客观和理性了，可能会破坏老师的兴趣和热情。但评估又是做课程优化的基础，这是必须做的。”而对陈咏梅来说，更大的一个目标则是，“以前是个体发展，现在创新教育做得越来越好了，我们想借这个力，利用STEAM形成立体化项目式课程体系，并把我们教师队伍的整体发展推起来。”

据八一学校与开普博雅可能的合作，在接下来三年内，开普博雅将协助八一学校沉淀PBL特色课程；重点培养骨干PBL教师，发展多名PBL潜力教师，全方位提升教师的核心素养；优化并全面推进综合测评系统，建立完整的评价体系；提升学生领导力、跨文化与国际理解、公民责任与社会参与，成为适合21世纪社会发展需求的人才。

最后的目标看起来多么宏大，但也正如陈咏梅说，“STEAM正是从一点一点的小事开始完成的。”