我们不是“输血”，而是教你如何“造血” | 美国STEM课程探访录 STEM的概念很火

STEM

的概念很火，也有越来越多的学校都在打STEM特色，很多家长都知道这四个字母分别代表的是什么单词，但是——

这四个单词的背后又包涵了哪些内容呢？

为此，我们专门采访了博士毕业于俄亥俄州立大学，资深美国低龄教育学者韩静老师。韩老师这样解释道：

STEM是科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，这个大家都知道，但是核心到底是什么呢？STEM这个单词其实也恰巧有一个含义，是

“造血干细胞”

，虽然只是个巧合，但是这个含义正好可以概括STEM的精髓。它的课程要完成的是“造血”的功能，而非“输血”。
因为STEM是个综合类的课程。我们可以回想下自己曾经参加高考时，理综是个“拼盘”，第一到第三题考的是生物，细胞相关，第四到第六题又考了物理，牛顿定律。最后一道大题的几个小问题，也既有物理，也有化学和生物。STEM和这种“拼盘”式的考察是完全不同的。

关于到底什么是STEM？韩老师给大家举了个例子：

我们现在正在

和上海的一个教育局共同研发一个“水下机器人”的项目

。这正好是一个能充分体现STEM精髓的课程。

在这个课程的过程中：

1学生要以PVC管（相当于家里的水管）为基础进行机器人框架的搭建；2搭建完，加泡沫或者利用浮力，让机器人主框架悬浮在水里，既不能沉到水底，也不能漂在水面；3用3D打印制作螺旋桨，用编程的方式远程操控，让机器人可以在水中左转或右转（这个其实要经过计算，看哪个元件要动，哪个不动，动多少，才能实现转弯、上浮）；4制作机器手柄，让机器人可以下潜在一定的位置，能抓住手里的东西再回到水面。

这个过程看似不难，但其中运用了

数学（计算机器人的转弯和速度）、物理和计算机等相关的知识

，像这样一个“做中学习”
的项目就是STEM课程的很好的体现。所以STEM不是拍着脑门就能想出来的，课程是需要一定的载体的。

而STEM的课程研发和教学，正是把曾经孤立的模块，给它们

用一种又能在生活中遇到，又有现实意义的过程来实现

，比如：

在学习能量守恒时，不再让学生死背公式，而是让学生搭建过山车，让学生在搭建的过程中计算半径和最高可达到的高度，以及轨道要怎么搭才能让气球不飞出去等等。

这些都是STEM课程很好的体现。

所以STEM课程的前提是要有“

做中学习

”的意识，而且在完成某个
既定课题任务
的过程中能够
运用
到所学的数学、物理、化学、生物、计算机等科目的知识，孩子才能真正从死读书变成灵活掌握。

壹

STEM在美国很火，

各个州的STEM课程会有差别吗？

每个州之间的差别不大，主要差别在

学校的档次和重视程度

上。

美国的学校是选课走班，所以这就导致对于课程的需求量是很大的，因为要给予学生很多的选择。

有的学校非常重视STEM，有特别多选择；也有的学校是根据自身特点来研发课程。

比如学校周边有一条大河，就会多开一些跟水资源相关的STEM课。

总体来说，要看学校的mission，如果学校比较重视的话，那课程的门类和资源相对就会比较多，因此美国每个州都会有STEM很强的学校。比如：

1雷克学院——

克利夫兰西部排名第一的私立贵族

，学校里有自己的森林和湖，教学区占了差不多三分之一，剩下的部分像一个森林公园。像学
艺术
的同学可以在这里写生，也可以在这里做生物实验。2位于俄亥俄州代顿市的迈阿密山谷学校，因为这里是飞机发明者莱特兄弟和阿姆斯特朗的家乡，所以这所学校的STEM课程跟当地的
戴顿空军基地
有很密切的联系，一周可以去戴顿大学使用两三次实验室。

贰

STEM课程

对于学生的年龄和基础

有什么要求？

这个要看课程设置，有的学校STEM课程从初中开始设置，有机器人方向的，也有3D打印、磨具等，所以还是要看project的难度。

容易一些的初二就可以开始，但是大部分还是高中才开设。

叁

美国学校有这样的氛围，一个中国公立学校的学生9年级去美国，要如何做衔接才能跟得上？

STEM课程一般都是小组学习的模式，很少是自己一个人完成的。

像一个机器人的项目，有的学生要做管理，有的要做控制，有人要做宣传和展示，比如“我们是如何用最省钱的方式实现最好的效果”，因此每一个项目都是多方面能力的综合展现。

一般中国学生都是

负责计算或者项目的整体把控

，在操作、搭建和演讲方面的能力稍弱一些。

当然如果中国的孩子在初中甚至更早的时候，参与到这种小组的学习中去，学习动手能力，练习做presentation，对高中课程的衔接会很有意义。

肆

中国学生参与项目并且做的好的多吗？

今年哥伦布学院有一个中国学生，参与了机器人社团，特别优秀，他们小组最后获得了机器人比赛的大奖。

伍

在高中阶段学习的这些课程对于未来大学的选择和专业的选择有什么帮助？

像参加计算机课程，如果能在大型比赛中拿奖，对于未来申请奖学金会很有帮助。

美国的中学STEM教学还有个流行的“项目教学法”，比如：

芬威克学校的PLTW（project lead the way）

，每个学期有一个“终极”目标，打个比方：我们这个学期要做一个水下机器人，完成到黄浦江里捡垃圾的任务，那这个学期我们就基于这个目标完成所有的教学。

管道勘测、水资源保护等这些项目，专业性很强，如果孩子真的感兴趣，也可以更早地为自己定专业，对于大学来说，看到孩子们的明确想法，以及科研经历，都会优先考虑的。

美国像engineer和经济结合的专业，大家还是非常感兴趣的。

对于能够

在美国中学的STEM项目里有出色表现

的学生来说，会比在中国读高中再申请美国本科的学生来说大有优势。

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