STEM教学法的总体特征

向世清

截至前一讲，我们已经完整和系统性地给出了STEM教育的教学法框架和具体做法。我们基于的基本点就是九步法的完整过程。在这一基础上，在接下来的几讲中，我们将从教学法的角度，首先分析归纳STEM教学法的主要特征，然后以此为基础简明讲解这一新型教学法的总成作用，继而阐述其在教学中的多层次应用和多目标功效。归纳起来说，这一说法的基本概念是，STEM教学法几乎可以包容已有的各种教学法，在其过程中我们可以灵活地在各个环节选择性地使用各种教学法，包括已有的、当前的，甚至新创的，以使得各种教学法效能能够在其中发挥最大的功效，从而最终也使得一个STEM教学过程可以实现总体教学效能的最大化。而这样具有教学效能最大化的教学法则可以用于几乎所有的教学之中（感觉有点万能的样子！笑）。本讲即给出STEM教学法的主要特征的分析归纳，以帮助大家更好地理解STEM教学法。

这里先简单回顾一下教学法的基础理论。教学法，又称教学方法，是教学过程中教师与学生为实现教学目的和教学任务要求，在教学活动中所采取的行为方式的总称。其内在本质特点是：①体现了特定的教育和教学的价值观念，指向实现特定的教学目标要求；②必然受到特定的教学内容的制约；③也必然受到具体的教学组织形式的影响和制约。

历经至少数百年以后，尤其是现代教育出现之后，教学法在传统教育学中已经得到大量和深度的研究。随着时间的发展和人们的不断努力发展与创新，教学法形成了不断的变化和推陈出新，已经积累存在了大量的各种教学法，根据功能和应用方式的目标可以分为不同的类型和层次。在已有的研究和实践中，人们对教学法有着多种不同的系统描述和划分方式。这些划分方式本质上彼此并没有什么优劣之分，只是关注点和特点描述的维度有所区别。限于篇幅，这里不再作具体的深入阐述，仅举例予以说明。比如有一种分法叫作层次构成分类模式，该模式在过去以来较为大家接受，分类层次相对较为清晰。这种分法认为，从具体到抽象，教学方法是由3个层次构成的，具体的3个层次分法见表1所列。

STEM教学法作为一种新型的教学法，目前已经得到极大关注。然而，从教学法的深度研究而言，目前对STEM教学法的研究则还很不够。在关于STEM教学法的特征总结方面，我们还基本没有看到较为定型的特征分析归纳。这一是因为其发展时间还很不够；二是因为人们更多地还处于理解这种教育概念的范畴，暂无法顾及到教学法的深度研究层面；三是因为已有的很多探索实践过程都未把握住STEM的实质而走了相对不够正确或不够准确的路子（这在我国前几年的探索中尤为突出。事实证明，我们走了一条相对惊人的弯路，目前还未从其负面影响中脱出，甚至何时可以真正脱出都还未可预知），从而导致对其教学法的理解偏差甚至是误解、误导。虽然由于STEM教育目前属于发展中，这一情况在所难免，但我们必须认识到这一问题的严重性和关键性，否则对今后发展STEM教育和正确使用STEM教学模式都带来极大的不利。最严重的，这会极大地影响我国教育现代化的科学进程。

经过相对长期的深度研究和反复凝练，我在这里较为系统地归纳给出STEM教学法的主要特征。这里的版本以4个特征范畴再各分4个特征，共计16个主要特征为描述方式。先予以说明的是，在不断归纳凝练的过程中，我发现STEM教学法具有非常丰富的特征，目前给出的版本以16个相对更为主要的特征整体描述，但这不代表STEM教学法的特征仅限于此（大家在此处可给出更多思考，并欢迎将思考反馈于我。期待）。

在给出16个主要特征之前，我们先剖析一下STEM教学的总体特点。

首先，从总体层面看，STEM教学法按照九步法搭建了一种系统性和框架性的单元教学法，其最大的特征是界定了教学递进结构的框架性，这是具有相对宏观和高层次的教学法，按照表1的分法它应是一种“第一层次”的即原理性教学方法。我个人认为，它甚至应该是在第一层次之上的总纲领性顶层教学法。

其次，从服务的教学目标看，STEM希望学生在学习某个概念、某个现象、某个主题时，不是以仅仅掌握其部分的知识内容和关联能力等为目标，而是期望其掌握全部和完整的甚至可以拓展至更大包集的内容目标，而且不仅仅是知识性的掌握，更是全面学习维度的提升，期望最终形成的是包括了知识、技能、方法、思维、情感、精神、价值观的全部素养维度的全面素养的概念。

再次，STEM教学使用的不是简单重复性的知识学习法，而是一种全发现、全探索、全研究、全解决问题的深度学习过程法，是以知识为基础、以问题为导向、以探索和研究为方式、以实践和体验为手段等的多种方式结合体。其也不仅以环节自然串联结合，而是以关于问题解决的内容自然融合结合，将目标内容的包集自然展开后置于单元化的框架内一体性地展开递进学习。

最后，STEM教学使用的不是单一的教学法。它在其过程中可以总成使用不同的教学法于不同的环节，所以它可以有一个教学法包集和融合。这样就给优化STEM的教学提供了非常大的空间和时间，即在时空性方面具有很强的灵活性，在这样的时空中进行教学方法配置的优化就成为显见的可能。

根据这些总体特点，我们即可分析归纳出以下4个特征范畴的16个主要特征。我们根据图1所示的特征框架描述图一一简单描述。

● 科技本质特征范畴 这是基于STEM自身是S、T、E、M这4个范畴的直接整合体而言。不管是教学什么学习内容，STEM自身决定了其在教学中一定会依据其4个内在范畴实现内容分解和集总至科技的教学层面，所以其自然具有科技托底性。而这意味着它不仅可以用来教科技，也可用来教包含科技内涵的任何学习内容，例如学科教学。试问，现在我们所教的哪一样知识背后没有科学的内涵和成因？而在这一特征范畴中，由科技托底性又自然可以衍生出问题解决性、研究流程性和工程设计性。这是由于科技方法论自然决定的。

● 素养建构特征范畴 这一点其实才是基础教育的真正目标。通过过程中自然需要实现的探究、体验、实践，STEM拉长了学生学习单个内容的过程，然后在更长的过程中通过丰富的形式和内容交叉互促、彼此验证，学生自然展开了学习的相关联性和逻辑衔接，将知识点构筑成知识链甚至是知识立体网络，所以这是一种深度学习性的自然方式。其中，重要的就是需要达成探究过程性、实践内置性和真实体验性。

● 教法融合特征范畴 既然是一种内容和教法的包集，以及对内容和教法均可配置的框架，那么，單元包容性就成为其基本特征，而在其中达成学科融合性、方法多样性和配置优化性就是教学设计的内在要求，这无疑给STEM教学法带来了无与伦比的优势，这正是它超越已有教学法，甚至可以统整未来新的教学法的核心。包容意味着开放，更意味着优选集成。

● 设计灵活特征范畴 对于一个既定的教学目标，实际上存在许多教学方式和教法选择。STEM因为其具有开放和广阔的时空，自然可以进行更多的设计，而在设计中的灵活选择就成为不断优化STEM教学方案的抓手。不仅出于优化，也更出于针对学情和资源的可用性，STEM的教学设计完全可以达成更多的“同课异构”。其中，内容开放性是基础，时空丰富性和顺序可调性是基本手段，而结构可嵌性是设计框架本身最大的灵活性。另外，还有一点也需要提及，那就是过程中还可以依据实际进程临时采取更多的灵活性变更，这也使得STEM教学法具有了更高的灵活本质。■