STEM教育需要怎樣的教師

2017年6月，中國教科院召開全國第一屆STEM教育發(fā)展大會，發(fā)布了《中國STEM教育白皮書》，提出了《STEM教育2029行動計劃》，旨在以服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略為宗旨，整合社會資源，建立由政府部門、科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)、社區(qū)和學(xué)校相融合的中國STEM教育生態(tài)系統(tǒng)，打造一批理念先進(jìn)、特色鮮明、質(zhì)量領(lǐng)先的STEM教育示范基地，培養(yǎng)一批國家發(fā)展急需的創(chuàng)新人才。

STEM教育現(xiàn)已經(jīng)納入到國家課程中，逐漸在小學(xué)和中學(xué)推廣和實施，如何落實這些課程，怎么把這些課程的理念變成學(xué)校真正的課程實踐，成為我們目前面臨的重要挑戰(zhàn)。為了解決這一問題，中國教科院研制了中國STEM教師能力標(biāo)準(zhǔn)，為今后開展教師培訓(xùn)提供服務(wù)和依據(jù)。

對STEM教師能力的理解

STEM教師能力是一種特殊能力。STEM教師除了具備教師資格、擁有教師的基本能力以外，還需要滿足STEM教育的跨學(xué)科需要，以及在跨學(xué)科教學(xué)中對STEM教育理解和采用相應(yīng)的教學(xué)方法的能力。

教師基本能力是STEM教師能力的基礎(chǔ)。雖然在今天學(xué)校當(dāng)中從事STEM教育工作的人員除了教師以外還有部分沒有教師資格的企業(yè)人員，但是在學(xué)校教學(xué)中，大部分教學(xué)活動還是會由學(xué)校的教師來完成的，學(xué)校教師是STEM教育主要實施者，因此，教師的基本能力是STEM教師能力的基礎(chǔ)。

STEM能力是STEM教師能力的關(guān)鍵。STEM教育是跨學(xué)科的教育，涉及不同學(xué)科，也涉及不同的教學(xué)實踐，要用到不同的教學(xué)方式、教學(xué)工具和教學(xué)輔助手段，需要教師具備包括整合資源的能力在內(nèi)的多項能力。這些特殊能力是STEM教師能力的關(guān)鍵。

滿足實踐需要是構(gòu)建STEM能力的出發(fā)點。進(jìn)行教師培訓(xùn)，進(jìn)行能力標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，最終目標(biāo)就是要使我們的教師能夠真正有效地在學(xué)校開展STEM教育活動。

研制STEM教師能力標(biāo)準(zhǔn)的基本理念

STEM教師能力標(biāo)準(zhǔn)要規(guī)范。研制標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則的最終目的就是要規(guī)范?，F(xiàn)在部分企業(yè)以產(chǎn)品為核心的STEM教師培訓(xùn)項目沒有依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，而STEM作為國家教育戰(zhàn)略，同時也是教育部規(guī)定的未來學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)，應(yīng)該有規(guī)范和引領(lǐng)，為STEM教師能力培訓(xùn)提供準(zhǔn)則和依據(jù)。

STEM教師對STEM要有基本的價值理解。STEM教師要對STEM區(qū)別于其他學(xué)科的特殊概念和含義有基本的理解，要對學(xué)生有效學(xué)習(xí)而應(yīng)達(dá)到的知識理解水平有基本的理解，要對科學(xué)教學(xué)有基本的理解。

學(xué)科整合是STEM的核心。STEM不是一個疊加，而是一個整合，它強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科，重視學(xué)生應(yīng)用跨學(xué)科的知識和能力來解決真實世界中的實際問題。這是目前中國學(xué)生缺乏的，也是目前基礎(chǔ)教育缺乏的，這也是為什么國家會重視STEM教育的根本原因。

STEM教師要具備基本的教學(xué)能力。教學(xué)是教師最重要的職責(zé)，所以STEM教師一定要有教學(xué)能力，要能夠進(jìn)行有效的STEM教學(xué)。

STEM教師的能力要素

STEM教師的能力模型包含五個維度，分為外顯行為和內(nèi)涵能力兩個方面。

外顯行為。一是具有教學(xué)實施和評價的能力。這是STEM教師最核心的外顯行為。二是具有課程開發(fā)和整合的能力。STEM課程有別于其他課程，STEM是一個主題式的課程，而這個主題式的課程基于真實的生活，要解決現(xiàn)實當(dāng)中的實際問題，而這些問題最好是學(xué)生身邊的問題，而身邊的問題就需要自己開發(fā)。

內(nèi)涵能力。一是對STEM有深刻的理解，理解STEM作為一個領(lǐng)域與其他學(xué)科的不同之處。二是具有核心學(xué)科扎實的學(xué)科知識，并以扎實的學(xué)科基礎(chǔ)知識為基礎(chǔ)，培養(yǎng)跨學(xué)科實踐的理解和能力。三是要具有協(xié)同性，知道如何解決問題和如何有效教學(xué)。

STEM教師能力標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容

在借鑒國際STEM發(fā)展經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際情況，中國STEM教師能力標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系包括5個維度、14個類別、35個內(nèi)容。

對于STEM教師有正確的理解。這里面有兩方面的內(nèi)容，首先要熱愛這個事業(yè)，通過相關(guān)知識不斷增強(qiáng)職業(yè)情感和師德修養(yǎng)，而后能夠從國家發(fā)展戰(zhàn)略的層面認(rèn)識STEM教育的價值和意義。

能夠把握STEM教育的理念。要理解學(xué)科育人價值，STEM學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)最好的載體之一；要知道它的育人價值不僅僅是傳授一點知識；要理解整個STEM課程在學(xué)校當(dāng)中的位置，是學(xué)校整個課程的有機(jī)結(jié)合的部分；還要了解STEM新的理念和發(fā)展。

要了解培養(yǎng)對象。要知道學(xué)生應(yīng)該具有哪些內(nèi)涵和素養(yǎng)，了解STEM教育對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨特價值，也要知道青少年在學(xué)習(xí)過程中的基本認(rèn)知規(guī)律，知道怎樣發(fā)揮他們的主動性。

要注重工程實踐。一直以來，我國的技術(shù)工程沒有受到應(yīng)有的重視，而工程是STEM教育最核心的內(nèi)容。STEM課程要求學(xué)生解決的是實際問題，而實際問題來自于生活，生活中沒有哪個問題是分學(xué)科的，真實的問題是系統(tǒng)化的問題，而系統(tǒng)是工程的特征，所以一定是以問題為載體，運用到科學(xué)的知識，運用到技術(shù)的思維方法，運用到數(shù)學(xué)的計算和邏輯思維的能力，來解決系統(tǒng)化的復(fù)雜的工程問題。這是STEM在中國比較重要的呈現(xiàn)形式，所以工程實踐是中國STEM教學(xué)的核心。

STEM教師能力標(biāo)準(zhǔn)的實施

一是測試教師在不同能力維度上的位置。之所以用能力要素而沒有用層級，就是因為希望教師將來的培訓(xùn)是精準(zhǔn)培訓(xùn)，而不是泛泛的培訓(xùn)。要想實現(xiàn)精準(zhǔn)培訓(xùn)，就必須對教師進(jìn)行精準(zhǔn)診斷，要知道缺什么，要知道哪個是你的優(yōu)勢，哪個是你的弱勢，缺什么補什么。我們會通過一個測試題庫來測試教師不同能力維度上到底處在什么位置，同時還會給出教師在每一個二級指標(biāo)甚至三級指標(biāo)當(dāng)中所處的位置，教師能力結(jié)構(gòu)到底是什么樣的，一定要實現(xiàn)精準(zhǔn)診斷。

實施中國STEM教師萬人計劃。一是明確培訓(xùn)對象。STEM教師是STEM教育活動的策劃、設(shè)計、組織和實施者，它可能是校內(nèi)老師，也可能是校外老師。目前我國學(xué)校開展STEM教育有小學(xué)國家課程、校本課程、社團(tuán)活動等幾種類型，所以可能的STEM教師，第一是自然學(xué)科的老師，第二是通用技術(shù)的老師，第三是綜合實踐老師，然后是信息技術(shù)老師，同時培訓(xùn)對象還應(yīng)包括教研員。二是明確目標(biāo)定位。萬人計劃就是希望通過在自然科學(xué)、綜合實踐、信息技術(shù)、通用技術(shù)相關(guān)的學(xué)科老師和教研員當(dāng)中，選拔百名種子教師和萬名STEM綜合性教師，引領(lǐng)各地實施各具特色的STEM人才支持計劃，構(gòu)建富有中國特色的STEM教育人才隊伍體系，發(fā)揮STEM教育在培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的作用。三是制定實施方案。先把種子教師選拔出來，構(gòu)建課程體系，通過建立專家?guī)斓姆绞竭M(jìn)行培養(yǎng)，然后與各地機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，通過測試畫出教師的能力圖譜，根據(jù)教師的能力圖譜選擇模塊化的培訓(xùn)課程。理論課程通過在線培訓(xùn)的方式，實踐教學(xué)通過參與式培訓(xùn)的方式，同時還有實地指導(dǎo)的環(huán)節(jié)，對種子教師進(jìn)行實地現(xiàn)場聽課評課現(xiàn)場指導(dǎo)，前半個學(xué)期計劃通過一年的時間來完成，然后有一個學(xué)期的實際教學(xué)，入校指導(dǎo)。通過培訓(xùn)，使受訓(xùn)教師基本能夠熟練掌握STEM教育的基本理念方法，能夠進(jìn)行STEM教學(xué)。然后再由這些“種子教師”輻射到培訓(xùn)當(dāng)中，輻射萬名教師。四是對達(dá)標(biāo)教師進(jìn)行綜合認(rèn)證。理論部分通過在線測試來完成，實際教學(xué)能力通過聽課評課的方式來完成，最后給出綜合評分。

建立全國STEM教師培訓(xùn)基地。與高校、教育學(xué)院、教師進(jìn)修學(xué)教科院、教研中心等部門合作，建立STEM教師培訓(xùn)基地，輻射本地區(qū)的STEM教師培訓(xùn)。同時培養(yǎng)一批能夠進(jìn)行聽課、評課指導(dǎo)的研究者和教研員。