摘要：近年我国小学STEM 教育迅速发展的同时也面临诸多问题。论文以南京市某STEM教育试点小学为个案，通过文献资料分析，对相关老师的访谈，结合当前我国小学STEM教育推进策略，揭示了我国小学STEM教育发展的困境，剖析了困境形成的原因，并从社会联动、学校合作、教师培训、课程建设、教学革新等五个方面提出了我国小学STEM教育发展困境的解决对策。
关键词：小学STEM教育;困境;对策
一、问题提出
随着时代的发展，人类所面临的问题日渐复杂，分科教育所培育的“人才”已经无法满足社会发展的需求。2017年3月1日发布的《中国STEAM教育发展报告》提出STEM学习利于应对因学生学科割裂造成的现状，培养学习者设计未来的能力，提升国家经济保持繁荣与竞争力的技术和能力[1]。自2014年起，我国部分地区开始推进STEM教育，如江苏2016年建立STEM教育试点学校243所（小学122 所），并举办省STEM教育项目试点学校教师培训[2]。相对于欧美发达国家，我国STEM 教育起步晚、发展慢，在教学实践上的研究较少。STEM教育不仅是新增一门课程，而是尝试从课程理念、教学方式、学生发展目标探索我国小学教育发展的新模式，以期打破当前学生思维固定化、创新意识缺乏、创造实践能力不足等僵局。我国小学如何开展STEM教育？相关培训与政策支撑如何？推进中有何困难？如何化解？对这些问题的探讨，有助于推进我国STEM教育的发展。
笔者选择江苏省STEM教育试点学校之一——南京某小学为个案，通过对其相关文献材料的分析，及学校STEM教育教师团队（体育老师J1、数学老师J2、语文老师J3、美术老师J4、信息技术老师J5）的访谈，对上述问题进行探讨，希望窥斑见豹，对我国小学实施STEM教育的困境、原因做出分析。并结合国内外成功经验，提出我国小学STEM教育困境的解决对策。
二、我国小学实施STEM教育的困境与原因分析
STEM教育的发展为我国小学教育改革发展带来了契机，然而STEM教育的推进对教师队伍结构、课程体系、教学模式、政府与社会支持等方面都提出了新的挑战，这些方面的不足，影响和制约着我国小学STEM教育的发展。个案小学在其推进中，在此方面也遇到诸多困境。
1.以3D打印课为中心的STEM课程建设模式使得教师对“STEM教育”理解存在误区。小学教师所理解的STEM教育是什么样的呢？他们在STEM课程实践中是否做到了“S、T、E、M”甚至与“A”、“R”的整合了呢？5位教师在访谈过程中都普遍表示“听过STEM这个词，知道各字母代表的学科，知道更多的就是整合。”但对于整合内容及整合方式等深入的理解就存在不同理解。J2表示“STEM教育是学校信息技术老师带头做的课题，我觉得是信息技术与数学的整合吧。”从访谈内容可以不难看出，教师对STEM教育的认识层面较浅，并且存在一定的理解误区，将STEM教育理解为“信息技术与其他学科的整合”。个案小学此前一直以3D打印课程作为各科课程融合的技术切入口，因此不少教师对STEM教育的观念认知仍停留在早期技术与课程的整合中。此外，由于小学科学教师的匮乏，目前国内小学STEM教育的主要负责教师大部分都是信息技术老师。负责教师的学科背景使得其自然而然将STEM中的技术窄化为信息技术，并对其他学科教师产生影响。
2.教师“STEM教育”培训体系的缺乏系统化。STEM教育的推进，专业化教师队伍是关键，而STEM教师不足是当前我国STEM教育的主要难题。虽然个案学校尝试通过多学科教师协助以解决该问题，但我国小学师资队伍中缺乏具有工程知识与工程素养的教师，也就决定了多学科教师的协作显然是无法弥补“STEM”中最为重要的工程教育问题需求。此外单一学科背景教师的协作往往会变成多学科知识的拼盘，教学效果大打折扣。造成这种现象的根源性原因，则是体现在现有师范教育与现有教师培训中。关于教师STEM素养提升的问题，J2表示“大多数要靠我们老师自己自学。”理工性极强的STEM教育要求教师不断进行专业学习，这在某种程度上来说是教师的一种负担。访谈时，在问及学校或上级教育部门是否有针对教师STEM素养设置相关课程或培训时，J4表示有过，但并不是很系统，“是蜻蜓点水的培训，我们本身教师培训的總课时是有限定的，再加上还要做那些教科研上的培训，那对这一块，也不会花费很长时间。”教师培训的课时有限，不能满足所有教师的技能培训要求，更多的是理念上的传递或是国外实施STEM教育情况的介绍。且目前在岗教师的技能培训多与购入企业的产品，致使教师培训出现蜻蜓点水的状况。
3.三中心教学模式仍占主导地位。STEM课程比单一学科课程所涵盖的知识面广，且其教学更多需要学生基于项目的合作学习来实现。而对中国教师来说是一个极大挑战。我国小学教学仍以以教师中心、教材中心、课堂中心的三中心教学为主。知识被切割为多个单元，教师分课时向学生传授，学生识记知识。教师是知识传授者，学生是被动知识接受者。正如教师所言：“传统课，老师可以把每一句话都背下来，甚至于老师们会预测学生会讲些什么话。而STEM这种课很多时候都是要随机应变的。”（J5）、“我们国家不管从幼儿园还是小学，老师教学的模式就是老师说一，你就得说一;老师说二，你就得说二。不允许你开小差，也不允许你有拓展性思维。你让学生突然预测一些问题，学生这种预测的能力会比较弱。”（J4）由此可见，已经适应传统三中心教学模式的教师，尤其在以知识识记为主的应试教育主导下，无论教师、学生，显然都难以跳出现有教学模式、学习方式。
4. STEM课程资源匮乏，开发难度大。我国STEM教育是学自美国，相对于美国丰富的STEM课程资源，国内STEM教育更多的是雷声大雨点小，或是对国外STEM教育的研究，或是国外实施案例的介绍。目前我国STEM课程，一种是购买所翻译的国外STEM课程资源，一种是依托Scratch创意编程、Arduino创意电子等进行开发[3]。个案小学的STEM课程是第二种形式。J5在访谈中提到会STEM课程应选择“适合于我们中国中小学年龄特点和我们的国家标准教材比较能整合在一起的课程”。国外STEM课程与我国学生认知发展特点及国家课程标准的契合性还存在问题。从创客课程延伸而言，由小学老师自主设计的课程，往往在课程内容的整合性、科学性上存在问题。同时也无完备的设计思路或依托的设计思想。这也是导致部分老师将STEM课程理解为信息技术与课程整合的直接原因。适合中国小学的STEM课程资源匮乏以及该国家课程标准的不明确，使得我国小学STEM教育短期内很难切实推进。
5.缺乏切实有效的支撑和推动措施。较于美国的社会联动，国内STEM教育处于尚未成初级阶段。《中国STEM教育白皮书》、小学科学课程标准等政策的发布以及各级政府陆续出台系列政策倡导STEM教育的发展。然而在问及学校或上级教育部门是否有具体举措帮助推进课程时，J3表示“STEM教育不是学校或者地方教育职能部门出台政策就能够克服的”。J5则表示“好像暂时没有什么帮助或者扶持，领导也只是给了我们一些精神上的鼓励”。虽然目前我国一些地区出台了相关政策，但政策还不够具体，例如对STEM教育的资金和实验条件支持、课程资源的支持以及师资力量的支持等并无明确的政策，这也使得将STEM教育变成实际行为变得难以进行[4]。国内STEM教育研究起步较晚，在教学实践上的探索还比较少，只占STEM文献数量的14%。其中以教学设计建议或案例的文章居多，实证研究较少，主要集中在中小学阶段，高等教育阶段进行的实践应用较少[5]。此类研究的缺乏也从侧面验证了我国目前STEM课程资源短缺的问题，究其原因，仍是我国政府政策推行力度较弱。
三、我国小学实施STEM教育的对策
我国小学STEM教育尚处于起步阶段，遇到此类困境在所难免。我们应积极借鉴其他国家经验，立足本国情况，促进我国小学STEM教育的发展。
1.加强各方联动，协同推进。美国STEM教育的迅速发展得益于美国政府及社会各界的重视和积极参与。实践经验表明，依靠单一的职能部门推动STEM的发展是远远不够的。协同推进中，一方面小学应该加强自身的STEM建设，积极主动地与兄弟学校分享STEM教育资源与经验，实现资源经验共享、互帮互助的小学STEM教育联盟。另一方面要加强高校、小学在STEM教育发展中的合作，充分发挥高校STEM专业人才的价值。如美国普渡大学的SLED项目中[6]，构建“高校STEM相关学科的专家——高校课程与教学专家——小学一线教师”的STEM实践共同体，旨在利用学科专家对知识的专业性、课程与教学专家对课程结构的把握以及小学一线教师的教学实践经验，三方合作开发设计STEM课程。若仅仅依靠一方设计开发课程，必然会具有一定的片面性。只有将高校教师的专业性及小学教师的教学经验融合在一起，所开发出的课程才能在适合我国小学生身心发展特点的基础上更好地实现科学、技术、工程、数学等学科内容的整合。
2.增加STEM师范教育，健全教师培训。好的STEM课程离不开一位优秀的STEM教师，在现有师范教育中，增加STEM教育专业，明确STEM教师的专业性及重要性，培养专业化的STEM教育，这一举措有待国家推进实施。而在现有师范培养体系不足，尚未将STEM教育纳入专业教育的情况下，则要促进对现有教师的职后培训，设置课程或技能提升课程，提升在职教师的STEM素养。技能提升课及STEM课程必须是系统化的。而STEM教育的培训师资则需要突破“教育专家主导”的局面，组成“STEM课程培训或咨询团队”。
3.细化课程标准，完善课程目标。课程标准是一门课程的指路明灯，会对课程的各方面进行详细的阐述，对学生的学习提出全面性的要求。目前我国大部分的STEM课程都是以我国小学科学课程标准为主，2017年新出台的小学科学课程标准分别从“科学知识”、“科学探究”、“科学态度”、“科学、技术、社会与环境”四个方面阐述具体目标，但尚未出台明确的STEM课程标准及目标。确立STEM课程标准及课程目标迫在眉睫。确立STEM課程标准时，不应盲目学习先进经验，要因地制宜且需综合考虑到STEM课程的可应用性。而课程目标应该清晰明确;在完善目标时，应参照整合学科的课程目标制定，更应与我国基本的育人目标相吻合。学校一般将STEM课程作为校本课程来实现对学生创造思维、团队合作能力等综合能力的培养，在确立课程标准及课程目标时，更应结合本校学生的实际情况设置。
4.突破教学局限，实施教学革新。如果说课程是建筑的设计图纸，那么教学则是具体的施工过程。在课程开展的过程中，教师教学也是至关重要的一环。STEM课程的教学方式更是一场教学方式的革新。STEM教育更多采用的是以学生为中心、以经验为中心、以活动为中心的新三中心教学模式，提倡学生创造性、自主探究、合作学习能力培养的STEM教育，势必会对我国传统班级授课制采纳的教学方式产生冲击。要开展STEM课程就必须对现有教学模式手段进行革新。重视对一线教师及准教师的专业培养，不仅是对教师能力素质的培养，更是引导教师观念转变。教师在强化自身的专业能力及素质，积极转变观念的同时，在课堂教学中应采用合作教学的方式，构建教师共同体，注重不同专业教师间的协作交流、经验分享，改善教师单一学科知识背景的不足。
四、结论与展望
STEM教育作为近年国外教育发展的热点，也是国内目前课程改革的重点与难点。个案小学作为目前我国STEM教育发展的“先驱者”，在积极探索推进的同时也面临着诸多困难，而个案小学作为我国开展STEM教育所有小学的缩影，体现的并不仅仅是这一单一学校在探索过程中遇到的困难。开展STEM教育的过程中开展STEM教育是一个循序渐进的过程，在未来的道路上我们也会遇到越来越多的挑战。国外的经验固然重要，但怎样在不改变STEM教育本质的情况下，将其本土化，厘清我国小学在实施STEM教育的困难，积极主动地寻求解决的对策，发挥其最大的效用，在创新与改进中努力推进我国小学STEM教育的发展。而在小学STEM教育的发展中，除了加强社会联动，政府协同推进以外，教师作为课程设计开发、课程实施的重要组成部分，加强自身专业水平，积极开拓改革创新现有教学模式手段也是必不可少的。相信在多方协作的努力下，中国的小学STEM教育定会迅猛发展。
参考文献：
[1]搜狐网.中国STEAM教育发展报告[EB/OL].http：///a/204423990_629769.2017.
[2]中国江苏网.269 所中小学、幼儿园跻身江苏STEM试点学校[EB/OL].http：///jiangsu/jiangsunews/201709/t20170927_1557284.shtml，2017-9-27.
[3]赵兴龙，许林.STEM教育的五大争议及回应[J/OL].中国电化教育，2016 （10）：62-65.
[4]方旭，史妮娜.我国中小学教师STEM教育现状的实证研究[J].中国教育信息化，2018 （03）.
[5]丁林，杜玉霞.从美国STEM教育的发展看中国STEM教育[J].中国信息技术教育，2016 （Z2）：21-29.
[6]James D.Lehman.Promoting Effective Teaching in Science Learning through Engineering Design[EB/OL].<http：//hub.mspnet.org//index.cfm/24333？>.2017-04-25.
