STEM教育活動(dòng)中深度學(xué)習(xí)的生成探微*

楊 翠 丁彥瑜

（1.韶關(guān)學(xué)院 教師教育學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005；2.華南師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510631）

STEM教育指的是由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）所組成的綜合教育，源于美國，目的是培養(yǎng)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代具有較高科學(xué)和技術(shù)水平的人才。在STEM教育全球發(fā)展的浪潮中，我國STEM教育雖起步較晚，但近幾年發(fā)展迅速。從2008年陳超等學(xué)者分析美國針對(duì)STEM教育的戰(zhàn)略計(jì)劃，到2016年教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》鼓勵(lì)發(fā)展STEM教育，再到2018年中國教育科學(xué)研究院成立STEM教育研究中心，STEM教育已經(jīng)逐漸在理論和實(shí)踐上得到發(fā)展與普及。深度學(xué)習(xí)，演變于機(jī)器學(xué)習(xí)，是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中使得機(jī)器模仿或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)科學(xué)視域下的深度學(xué)習(xí)，是較于淺層學(xué)習(xí)而言的，其強(qiáng)調(diào)采用理解的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，注重知識(shí)處理的廣度和深度[1]。從2003年新課改開始，我國便非常重視人才培養(yǎng)模式的變化和調(diào)整，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，“以人為本”和“以學(xué)生為本”的教育理念深刻影響了教育工作者們。在更能體現(xiàn)課程均衡性、綜合性和選擇性的STEM教育中，培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣是毋庸置疑的，但在真實(shí)教育情境中，STEM教育中的深度學(xué)習(xí)行為難以開展。本文針對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)結(jié)果四個(gè)方面進(jìn)行剖析，提出促進(jìn)兒童深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐方法，從而有效實(shí)現(xiàn)兒童STEM教育中的深度學(xué)習(xí)。

一、深度學(xué)習(xí)的價(jià)值凸顯

深度學(xué)習(xí)，指在真實(shí)復(fù)雜的情境中，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的本學(xué)科知識(shí)和跨學(xué)科知識(shí)，運(yùn)用常規(guī)思維和非常規(guī)思維，將所學(xué)的知識(shí)和技能用于解決實(shí)際問題，以發(fā)展學(xué)生的批判性思想、創(chuàng)新能力、合作精神和交往技能的認(rèn)知策略。深度學(xué)習(xí)的價(jià)值主要凸顯在三個(gè)方面：一是范導(dǎo)價(jià)值，二是內(nèi)化價(jià)值，三是生成價(jià)值。

（一）范導(dǎo)價(jià)值

范導(dǎo)價(jià)值體現(xiàn)在教學(xué)成果中學(xué)生所產(chǎn)生的價(jià)值導(dǎo)向。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，來解決實(shí)際問題。在這一學(xué)習(xí)過程中主要包含以下步驟：一是初步淺層學(xué)習(xí)，二是持續(xù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)，三是解決實(shí)際問題。橫跨這三個(gè)學(xué)習(xí)過程的主要價(jià)值基調(diào)就是范導(dǎo)價(jià)值。通過深度學(xué)習(xí)，學(xué)生首先進(jìn)行初步的淺層學(xué)習(xí)，獲取所需的知識(shí)儲(chǔ)備，但此時(shí)的學(xué)習(xí)程度只是停留在知識(shí)本身，然后再進(jìn)行持續(xù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)，起源于計(jì)算機(jī)科學(xué)，借助獎(jiǎng)懲機(jī)制，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行自主探究，進(jìn)行思維的發(fā)散，從一個(gè)初始狀態(tài)通過各種各樣的“刺激”變成中間狀態(tài)或者是最終結(jié)果狀態(tài)。而這種刺激就包括批判性思考，對(duì)基礎(chǔ)狀態(tài)的創(chuàng)新，與其他狀態(tài)之間的交互（合作共贏）。當(dāng)一個(gè)初始狀態(tài)通過這一系列變化，最終達(dá)到了結(jié)果狀態(tài)時(shí)，就說明它的學(xué)習(xí)過程已經(jīng)完成，達(dá)到了成功解決實(shí)際問題的目的。而在這三個(gè)學(xué)習(xí)過程中，范導(dǎo)價(jià)值貫穿始終，作為一種方向性的引導(dǎo)，范導(dǎo)價(jià)值把控著學(xué)習(xí)過程的總脈絡(luò)。

（二）內(nèi)化價(jià)值

內(nèi)化價(jià)值指的是價(jià)值觀的內(nèi)化，每一個(gè)個(gè)體都會(huì)在社會(huì)、家庭、學(xué)校、同輩群體、大眾傳媒等環(huán)境下發(fā)生價(jià)值觀內(nèi)化的活動(dòng)。但是，每一個(gè)人價(jià)值觀形成中內(nèi)化發(fā)生的具體時(shí)間、地點(diǎn)、情境是不一樣的。同理，在深度學(xué)習(xí)中也包含著價(jià)值觀的內(nèi)化，通過深度學(xué)習(xí)的一系列教學(xué)活動(dòng)，包括上述提到的初步的淺層學(xué)習(xí)，持續(xù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，以及最終的實(shí)際問題的解決，都是一個(gè)符合價(jià)值觀內(nèi)化的實(shí)際場景。在深度學(xué)習(xí)中，學(xué)生發(fā)展出的批判性思想、創(chuàng)新能力、合作精神和交往技能的認(rèn)知策略逐漸成為他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中經(jīng)過內(nèi)化后的內(nèi)化價(jià)值。深度學(xué)習(xí)中的內(nèi)化價(jià)值與其他傳統(tǒng)的外部灌輸或者是表層學(xué)習(xí)中的內(nèi)化價(jià)值是不同的，深度學(xué)習(xí)中凸顯的內(nèi)化價(jià)值對(duì)于學(xué)生個(gè)人成長過程中的任意階段，都有極其重要的作用與影響。

（三）生成價(jià)值

生成價(jià)值是以范導(dǎo)價(jià)值為方向，以內(nèi)化價(jià)值為環(huán)境，作為深度學(xué)習(xí)整體凸顯價(jià)值的集中價(jià)值。生成價(jià)值能讓學(xué)生們?cè)诮虒W(xué)過程中獲得對(duì)事物究其根本的探索精神，對(duì)舊有事物進(jìn)行創(chuàng)新的創(chuàng)新精神，以及與他人合作的團(tuán)隊(duì)共贏精神等。這些通過“深度學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)的學(xué)生發(fā)展特征，凸顯了“深度學(xué)習(xí)”在教育教學(xué)過程中的深度價(jià)值。尤其是在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，知識(shí)傳授是最終目的，而深度學(xué)習(xí)過程，對(duì)學(xué)科知識(shí)的掌握雖然重要，但并不是最終目的[2]。深度學(xué)習(xí)的生成價(jià)值是幫助學(xué)生掌握可遷移的知識(shí)與技能，而不是局限于應(yīng)試教育中的分?jǐn)?shù)目標(biāo)，同時(shí)深度學(xué)習(xí)的生成價(jià)值還強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程，而非過度關(guān)注活動(dòng)結(jié)果。值得關(guān)注的是在深度學(xué)習(xí)過程中，不需要刻意區(qū)分接受學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)。奧蘇伯爾的接受學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化作用，布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生用自己的頭腦親自獲得知識(shí)，兩種學(xué)習(xí)方式并非互相沖突，而是側(cè)重點(diǎn)不同，在學(xué)習(xí)過程中可以互相補(bǔ)充，促進(jìn)生成價(jià)值有效體現(xiàn)。

二、STEM教育中學(xué)習(xí)活動(dòng)的現(xiàn)實(shí)藩籬

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)的偏移

STEM教育的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合知識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。STEM教育直指幼兒問題意識(shí)、探究精神、設(shè)計(jì)理念與工程意識(shí)的培養(yǎng)，當(dāng)前社會(huì)上對(duì)于幼兒STEM教育的認(rèn)識(shí)存在一定的誤區(qū)，不少教師認(rèn)為幼兒年齡小，他們的思考和行動(dòng)在目的性、計(jì)劃性、系統(tǒng)性上都處于萌發(fā)階段，很難進(jìn)行有真正價(jià)值的解決真實(shí)問題的活動(dòng)[3]。在觀念領(lǐng)域內(nèi)，STEM教育活動(dòng)目標(biāo)仍模糊化，雖然教師們都了解STEM教育會(huì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，提高創(chuàng)造創(chuàng)新水平和科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)，但教學(xué)活動(dòng)中難以聚焦具體的目標(biāo)內(nèi)容。知識(shí)的積累與能力的培養(yǎng)并非一日之功，過于抽象和泛化的教育目標(biāo)不利于STEM教育的深度學(xué)習(xí)。

（二）學(xué)習(xí)過程的游離

STEM教育理念從引入國內(nèi)便不斷發(fā)展，受到眾多學(xué)者、機(jī)構(gòu)的研究，但在實(shí)際的STEM教育活動(dòng)中，各個(gè)階段的教師僅開設(shè)相關(guān)課程，完成具體教學(xué)任務(wù)，但在宏觀上并沒有一套發(fā)展成熟的STEM教育體系。在理論研究、實(shí)踐創(chuàng)新和比較分析三個(gè)大的方向上，各個(gè)學(xué)者與各大高校機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了深度探索，其中也包括技術(shù)帶動(dòng)、課程創(chuàng)新、模式突破等不同的側(cè)重點(diǎn)，不可否認(rèn)我國在STEM教育領(lǐng)域取得了一定的成果，但學(xué)者和機(jī)構(gòu)的分布較為分散，基本沒有太大的相關(guān)性[4]。因此，我國目前的STEM教育研究仍處于分散階段，理論上的分離也影響著STEM教育實(shí)踐。教育失去了連續(xù)性，課程沒有完整體系，STEM教育活動(dòng)的效率大受影響，很可能出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、知識(shí)體系混亂的情況。同時(shí)，在教材設(shè)計(jì)上，課程只初步提供了特定主題和簡單的教學(xué)思路，不成熟的課程設(shè)計(jì)對(duì)教師的STEM理念、教學(xué)能力、教學(xué)設(shè)施的要求更高。

（三）學(xué)習(xí)方式的錯(cuò)位

美國學(xué)者古德萊德歸納了五種課程：（1）理想課程，由研究機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)團(tuán)體和學(xué)者提出的應(yīng)該開設(shè)、開展的課程；（2）正式課程，被官方采納的課程計(jì)劃和教材等；（3）領(lǐng)會(huì)課程，任課教師所領(lǐng)會(huì)的課程；（4）運(yùn)作課程，課堂實(shí)際開展的課程；（5）經(jīng)驗(yàn)課程，學(xué)生實(shí)際體會(huì)到的課程。即使正式STEM課程要求一致，不同的教師呈現(xiàn)出來的課程與不同學(xué)生吸收的課程效果都是不一樣的，影響教學(xué)效果的因素有：教師知識(shí)水平、教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式與態(tài)度、學(xué)生發(fā)展階段、學(xué)生能力等。在師資隊(duì)伍上，缺乏合格的STEM教師，很多STEM教師是科學(xué)課或者綜合實(shí)踐課或者通用技術(shù)課教師出身，這使得教師以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)難以達(dá)到STEM課程的教學(xué)要求[5]；在教學(xué)設(shè)施上，很多學(xué)校的管理層仍處于觀望的狀態(tài)，STEM教育課程開發(fā)商在課程初期只能投入生產(chǎn)成本較低的課程材料；在學(xué)生發(fā)展上，“以學(xué)生為本”的STEM教育在多重困難下，難以適應(yīng)學(xué)生不同發(fā)展階段的學(xué)習(xí)特點(diǎn)。

（四）學(xué)習(xí)結(jié)果的淺層

我國目前的STEM教育活動(dòng)主要有“基于項(xiàng)目的實(shí)踐”“與科學(xué)領(lǐng)域相整合的實(shí)踐”“基于PPOD模式的實(shí)踐”。而在幼兒園的教育實(shí)踐中，又主要分為三種模式：基于項(xiàng)目活動(dòng)的STEM學(xué)習(xí)、基于日常生活的STEM學(xué)習(xí)、基于游戲的STEM學(xué)習(xí)[6]。多數(shù)STEM課堂只重視表面的觀察、小組討論、總結(jié)、記憶的課堂流程，以及學(xué)生的注意力程度、紀(jì)律情況等外顯的課堂表現(xiàn)，而忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)化情況。在執(zhí)行課堂任務(wù)的時(shí)段里，學(xué)生能否真正完成課程期望達(dá)到的結(jié)果主要依靠于學(xué)生本身的理解能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)造能力、合作能力等。尤其是在有限的45分鐘的課堂中，假如班集體學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳，極易產(chǎn)生“表面STEM教育實(shí)則填鴨教育”的現(xiàn)象，教師為了完成課堂任務(wù)只能選擇直接或間接地告訴學(xué)生結(jié)果。這種情況的發(fā)生非常常見，但也嚴(yán)重偏離STEM教育出發(fā)點(diǎn)。STEM教育倡導(dǎo)的探究學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)分科課程中知識(shí)割裂、忽視學(xué)生實(shí)際興趣需要、理論和實(shí)踐分離等缺陷，但學(xué)習(xí)結(jié)果的淺層再次使得STEM教育成為披著新教育外衣的傳統(tǒng)教育。再加上高考在國內(nèi)文化環(huán)境中的特殊意義，使得本著融合教育、重視實(shí)踐創(chuàng)造目的的STEM教育極難突破現(xiàn)下教師、學(xué)生和社會(huì)早已熟悉的原有教學(xué)模式。

三、STEM教育活動(dòng)中深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)路徑

（一）明晰學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)，是教學(xué)的方向和目的，也是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。在課程開發(fā)、課程實(shí)施過程中，課程設(shè)計(jì)者、教師應(yīng)當(dāng)具備區(qū)分不同目標(biāo)的能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)在教學(xué)中又細(xì)分為培養(yǎng)目標(biāo)、課程目標(biāo)與教學(xué)目標(biāo)，各自具有其特定含義：培養(yǎng)目標(biāo)包括“為誰培養(yǎng)人”和“培養(yǎng)什么樣的人”雙層內(nèi)容結(jié)構(gòu)；課程目標(biāo)，是對(duì)多次教學(xué)結(jié)果的結(jié)果；教學(xué)目標(biāo)，是關(guān)于具體教學(xué)過程中理想的使學(xué)生發(fā)生的明確變化。定義明確的具體目標(biāo)，可以有效用于引導(dǎo)你的練習(xí)[7]。學(xué)習(xí)目標(biāo)的明晰受到多方面因素影響，如：課程宏觀設(shè)計(jì)、教師理念、學(xué)生學(xué)習(xí)能力及態(tài)度、家庭及社會(huì)外在環(huán)境等，針對(duì)不同行為主體，提出以下幾方面的建議：課程設(shè)計(jì)者在課程體系中應(yīng)該明確各年齡階段特點(diǎn)，選擇連續(xù)性強(qiáng)、難度上循序漸進(jìn)的內(nèi)容，在具體教材設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇貼近生活、符合學(xué)生年齡特點(diǎn)、滲透核心素養(yǎng)的單元主題；教師應(yīng)設(shè)立明確的具體目標(biāo)，真正發(fā)揮STEM教育本質(zhì)作用，而非浮于表面、流程化地完成教學(xué)任務(wù)，可通過具體問題具體分析的方法，充分考慮兒童的現(xiàn)有發(fā)展水平，并適當(dāng)?shù)厥菇虒W(xué)走在兒童現(xiàn)有發(fā)展水平前面，實(shí)現(xiàn)在教學(xué)中帶動(dòng)發(fā)展；應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)與能力，即使是幼兒，也應(yīng)充分培養(yǎng)其獨(dú)立思考習(xí)慣，在教師引導(dǎo)下，增強(qiáng)了解自身學(xué)習(xí)目的的意識(shí)；家長應(yīng)及時(shí)了解孩子的學(xué)習(xí)情況，積極配合教師的教學(xué)策略，潛移默化地幫助學(xué)生明晰學(xué)習(xí)目標(biāo)；政府也需加快學(xué)習(xí)型社會(huì)的建設(shè)，盡早形成社會(huì)全體好學(xué)樂學(xué)的社會(huì)風(fēng)氣，最終學(xué)習(xí)型社會(huì)也能反作用于幼兒學(xué)習(xí)目標(biāo)的進(jìn)一步明晰。

（二）聚焦學(xué)習(xí)過程

STEM教育不應(yīng)只涉及某一年齡階段，而應(yīng)該貫穿在學(xué)校教育的全部階段之中。在學(xué)校教育的整個(gè)階段，學(xué)生自身的實(shí)踐工程素養(yǎng)是屬于一個(gè)循序漸進(jìn)、漸漸完善的過程，STEM教育理念以項(xiàng)目課程為核心內(nèi)容，聚焦于學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐工程素養(yǎng)融合。旨在提升課堂所傳授知識(shí)內(nèi)容應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)踐性，促進(jìn)學(xué)生在復(fù)雜而具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值意義的情境中展開學(xué)習(xí)，以更有效地培養(yǎng)其批判性思考能力以及邏輯思維轉(zhuǎn)化能力。STEM教育教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科有機(jī)融合，深度學(xué)習(xí)聚焦于深層次學(xué)習(xí)，運(yùn)用自身學(xué)習(xí)過程中動(dòng)態(tài)獲得的批判性思維以及多方位思考能力進(jìn)行學(xué)習(xí)，更易于聚焦多學(xué)科融合內(nèi)容?；谝陨咸攸c(diǎn)，STEM教育活動(dòng)中深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑能較好地聚焦于多學(xué)科、多方面融合。運(yùn)用跨學(xué)科的綜合知識(shí)及手段解決現(xiàn)實(shí)問題，以做帶學(xué)，強(qiáng)化其動(dòng)腦與動(dòng)手能力。同時(shí)，可透過核心素養(yǎng)的教育培養(yǎng)，導(dǎo)正過去重知識(shí)、重能力、忽略態(tài)度情意之教育偏失[8]。學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)其終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的品格和關(guān)鍵能力。在STEM教育活動(dòng)中，通過滲透核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，培養(yǎng)全面發(fā)展的人，提升21世紀(jì)我國人才的核心競爭力。中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，以“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)部分，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。全面培養(yǎng)人才的過程是培養(yǎng)學(xué)生知、情、意、行整體和諧發(fā)展的過程，STEM教育活動(dòng)提供了這樣的契機(jī)，因此在學(xué)習(xí)過程中，課程設(shè)計(jì)者、教師更需要進(jìn)一步地幫助學(xué)生整體和諧地發(fā)展。并且，強(qiáng)調(diào)知情意行的整體發(fā)展，并不是指STEM教育活動(dòng)必須嚴(yán)格地按照知情意行固定程序來進(jìn)行，而是開展STEM教育活動(dòng)可以有多種形式，教師需要根據(jù)具體的情況靈活處理、有的放矢、因材施教。

（三）復(fù)歸學(xué)習(xí)方式

STEM課程需要打破傳統(tǒng)的學(xué)科課程的知識(shí)領(lǐng)域，STEM課程教師也需要更新教學(xué)理念、提高STEM教學(xué)能力。STEM課程要求課程教師德才兼?zhèn)?、知行合一、?nèi)外兼修。要真正理解STEM教育、理解學(xué)生、理解科學(xué)教學(xué)，就要求教師具備相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)，并具備進(jìn)行科學(xué)探究和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力，通過跨學(xué)科整合STEM教育資源，解決一些無法用單一學(xué)科解決的現(xiàn)實(shí)問題。并且要求課程教師通過教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的思維、動(dòng)手實(shí)踐的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及與人溝通的能力。深度學(xué)習(xí)過程中的STEM教育用于融合整個(gè)探究式學(xué)習(xí)過程，深層次的學(xué)習(xí)過程不僅僅停留于培養(yǎng)“能工巧匠”，而是“全面發(fā)展的人”，決不能把STEM教育等同于職業(yè)技能教育。無論是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，還是基于實(shí)踐的學(xué)習(xí)，都要有知識(shí)原理的滲透，不能停留于技能操作上，在開展STEM教育時(shí)一定要把握住“跨學(xué)科”這個(gè)核心，引導(dǎo)學(xué)生利用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題，把知識(shí)學(xué)活、學(xué)透、學(xué)扎實(shí)，形成更加完善的知識(shí)體系和思維框架，以此來應(yīng)對(duì)未來社會(huì)的復(fù)雜挑戰(zhàn)。STEM教育活動(dòng)中的深度學(xué)習(xí)路徑包含著學(xué)習(xí)方式的復(fù)歸，在深度學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)過程是一種迭代過程，可以看作是一種學(xué)習(xí)的復(fù)歸，通過不斷地試錯(cuò)、優(yōu)化、重復(fù)，最后到達(dá)一種極值狀態(tài)，這種狀態(tài)產(chǎn)生的結(jié)果，就是學(xué)生辯證思考探究能力的深化，也是進(jìn)行STEM教育活動(dòng)的基本目標(biāo)。在STEM教育活動(dòng)中，利用深度學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)過程的復(fù)歸來進(jìn)行多學(xué)科的交叉融合，從而達(dá)到提升學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的目的。

（四）深化學(xué)習(xí)結(jié)果

STEM教育活動(dòng)中通過一系列深度學(xué)習(xí)途徑，得到最優(yōu)化結(jié)果，最后根據(jù)結(jié)果進(jìn)行深化。由于地方背景、經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化的差異，STEM教育在推進(jìn)過程中仍然存在挑戰(zhàn)，《STEM 2026》報(bào)告總結(jié)出了八大挑戰(zhàn)，分別為：（1）促進(jìn)公平的STEM教與學(xué)經(jīng)驗(yàn)和資源；（2）培育參與度高且網(wǎng)絡(luò)化的STEM實(shí)踐社區(qū)；（3）重新設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)以提高趣味性和風(fēng)險(xiǎn)性；（4）開展早期STEM教育；（5）打破STEM學(xué)科間以及其他非STEM學(xué)科之間的分界；（6）重新構(gòu)想學(xué)習(xí)空間；（7）開發(fā)創(chuàng)新且可以操作的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式；（8）賦予STEM新面孔以促進(jìn)多元化、多機(jī)遇的社會(huì)環(huán)境。其中深度學(xué)習(xí)方式就是重新構(gòu)想學(xué)習(xí)空間的一種，將學(xué)習(xí)過程進(jìn)行模型化、迭代化、最優(yōu)化，使其具有空間感、連續(xù)感、變化感。STEM教育過程中的重新構(gòu)想學(xué)習(xí)空間這一挑戰(zhàn)可以通過一系列深度學(xué)習(xí)途徑解決，能充分對(duì)初步的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行深化、提煉。其中游戲化教學(xué)就是重新構(gòu)想學(xué)習(xí)空間的一種方法。

教育應(yīng)該尊重生命原本的樣子，是為了幫助孩子去到更高的地方，把學(xué)習(xí)選擇、人生選擇放入游戲中，讓孩子親身體驗(yàn)抉擇的過程和不同抉擇帶來的結(jié)果，教會(huì)孩子用不同的方法去看待和解決問題，在現(xiàn)在看來，游戲化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式并無不同，都是提高課堂效果的工具，我們應(yīng)該更加注重孩子可以通過深度學(xué)習(xí)的方式，獲得新時(shí)代的必備技能——批判性思維、抽象邏輯思維能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、合作能力等。這些都是STEM教育中需要得到的學(xué)習(xí)成果，游戲化教學(xué)之中又可以融入深度學(xué)習(xí)的一系列學(xué)習(xí)途徑，最終進(jìn)行學(xué)習(xí)成果的深化。