羅濱：STEM教師的專業能力如何提升？以海淀區教師為例

羅濱：海淀區教師進修學校校長

【編者按】本文整理自海淀區教師進修學校校長羅濱在第一屆教育發展大會上的演講，她介紹了該校對中國小STEM教育的現狀調查與結論，並以海淀區教師為例，介紹了教師STEM教育能力提升的方法。我們對羅濱校長的演講進行了梳理，分享給大家。

羅濱：

世界是迅猛變化的，未來難以預測。對於一個國家來說，最寶貴的資源是人力資源，除了廣大的勞動者之外，我們特別需要拔尖創新人才、綜合型的人才、跨界發展人才，能夠解決未來問題、具有責任感和擔當精神的人才。

STEM教育的發展趨勢是怎樣的？

第一，應用特定的教學理論開展STEM教育實踐來提升教學效果，比如說基於項目的學習、基於問題的學習、協作學習等。

第二，STEM教育已經融入到學前、國小、中學所有的育人的活動當中，來培養學生的STEM素養。

第三，通過STEM教育實踐整合基礎教育和高等教育。

STEM教育對教師的專業和專業能力有什麼要求？

目前師範大學沒有這個專業，我們從事STEM教育的老師都有自己獨立的一個專門學科。要看對老師的要求，首先看強調STEM素養對於學生來說最重要的是什麼。

《STEM》教育研究中提出，學生的STEM素養是綜合、跨界、創新。具體包括科學素養、技術素養、工程素養、數學素養，但它不是簡單的累計、堆砌，是多學科融合之後，從知識到技能，再到方法，特別是思路和方法可以去遷移去解決綜合性的問題，是跨界去解決問題。

STEM教育就像立交橋，這個立交橋應該是搭建創新人才成長的立交橋

到底STEM教育對教師專業能力有什麼要求？

• 對科學知識的跨學科融合能力。

• 應用工程技術方法的實踐能力。

• 對批判性思維、創造性思維的應用能力。

• 跟教育結合在一起，項目教學、問題教學的實施能力。

2000-2015年在SSCI教師教育專業期盼的高頻關健詞的關鍵圖譜中，出現了科學、數學、技術這樣的關鍵詞。

2000 － 2015年SSCI教師教育專業期刊的高頻關鍵詞關係圖譜

中國小STEM教育的現狀調查

2017年4月，為了解中國小STEM教育規劃與實施現狀、需求，我們學校「STEM項目」小組調研了八個省、市的中國小校老師，有效問卷679份。新手與專家型教師都有，學歷以大學部居多，任教學科也幾乎覆蓋了所有學科，排在第一位的學科是數學，然後是計算機、科學等。

同時，我們也調查了，老師們認為是否有必要開始STEM課程。

多數教師認為國小、國中、高中階段有必要開設STEM課程。大多數教師認為STEM具有其他學科不可替代的作用，但同時又認為STEM教學目標可以通過其他學科疊加實現，說明對STEM教育的價值認識還不是特別清楚。

多數教師認為國小、國中、高中階段有必要開設STEAM課程

調查結果顯示：

• 多數教師認為STEM教育就是創客教育或跨學科的綜合實踐活動。老師認同STEM教育，但是缺乏行動。

• 只有1/4教師理解STEAM教育的核心，對於技術和工程容易忽視。

• 雖然教師有研修，但缺乏機制，特別是缺乏區域上的機制。

STEM課程師資人員普遍不足，學校STEM教師專業對口情況不理想，近半數教師願意參與STEM課程建設與實施，教師最喜歡的STEM課程培訓方式為項目體驗式培訓。

通過問卷我們得出的結論是：

1. 認同但是缺乏行動。絕大多數教師認同STEM教育的必要性，但大多數沒有嘗試過。

2. 理解但是不夠全面。對STEM教育的理解有待深入、全面，特別是對「技術」與「工程」容易忽視。

3. 實驗但是不夠專業。教師缺乏STEM教育實踐的專業化指導，缺乏同伴。

4. 研修但缺乏機制。STEM教師隊伍發展的保障機制有待完善。其實，超越問卷之外，我們還看到了這樣的STEM教育也缺乏全社會的認同和支持，特別是缺乏行政統一規劃的推動和機制的保障，更缺乏專業團隊的支持和指導。

海淀區教師STEM教育能力是如何提升的？

2016年8月~2018年7月，每年兩次集中研修，每次4-5天；每年兩次基於教學實踐的網路研修。研修的目的是加深教師對科學本質、STEM教育及課程的理解，提升科學教師的STEM課程教學的規劃和實施能力。研修人員包括中學物理、化學、生物學科教師和教研員，共34名。專家團隊是伊利諾伊理工學院Norman G. Lederman教授和Judith S. Lederman教授。研修方式是工作坊、項目體驗、說課研討、現場課、示範課。

第一階段

集中研修后，學員都完成了本學科融合科學探究及STEM教育的教學案例設計，並經過專家指導與反饋、學員反思與修改、課堂實施等環節，進一步完善了教學設計。

第二階段

研修課程主要以部分學員說課或課堂教學，專家組織研修班圍繞說課內容和課堂觀摩進行深入、激烈的討論，並在此基礎上以進行總結、點評的方式展開。

第一階段是2016年8月15日-2016年8月19日，共5天，集中規劃研修課程。第一天是理解科學探究，這些內容不是教授講，而是教師在互動當中理解；第二天是體驗探究，了解探究的本質和如何進行探究，學員們全部都是在活動中；第三天反過來再來解讀學科本質是什麼；第四天是理解工程的內涵；第五天進行教學設計。

集中研修之後，每位老師有自己的教學設計案例，然後再跟美國的老師進行交流、修改，然後實施。然後進入到寒假第二階段，第二階段主要是直接到學校。老師說課、老師上課、學員研討、專家指導，全部在學校當中。

通過近一年的研修：

1. 這個團隊的老師對STEM教育理解更加深刻。

2. 教學行為有變化，教師課堂教學中體現STEM教育理念的教學行為增多。

3. 獲得國際認可。部分教師的教學案例通過NSTA（美國國家科學教師協會）遴選，將在2017年10月的年會上以工作坊的形式進行 「來自課堂的STEM教學活動」的主題研討。第三階段將在2017年8月1日到5日進行。

國內如何加強STEM教育？

六個基本觀點、五個重要策略、六條建議。

六個基本觀點

1. 育人模式的創新，高度分科課程學習補充。

2. 是國家發展戰略，儲備未來科技創新人才。

3. 重頂層設計規劃，全民參與保證持續發展。

4. 要面向全體學生，關注學生素養進階發展。

5. 教師素養是關鍵，提高課程育人學術能力。

6. 是學生必備素養，通過後天教育才能獲得。

五個重要策略

1. STEM研究與教育實踐相結合，沒有研究，實踐沒有高水平。

2. STEM普及與創新人才的超前培養相結合。

3. STEM教育資源共建與共享相結合。

4. 增加從事STEM教育工作的教師的數量，還要提高教師的質量。

5. 行政推動專業指導和企業支持相結合。

六條建議

1. 在國家層面應該有一個STEM教育管理機構。

2. 各級政府，特別是教育行政部門，要把它作為教育的常規計劃。

3. 加強STEM教師隊伍建設。

4. 建立一系列標準，進行STEM教育實施評估。

5. 加強資源建設，特別是示範性項目的建設。

6. 高效實施STEM還需要系列的保障機制，這就是從政府到專業人員都要有保障機制。