近日，在湖州南浔，上海外国语大学附属浙江宏达学校五楼微课堂上，30多名二年级的孩子正在理科老师吴建伟的指导下，上一门名为“高楼模型”的STEM课程。
图片来自网络。
来自吴建伟嘉兴实验小学，这是一堂面向湖州市南浔区12所小学的校长和科学教师的公开课。从本周开始，这些学校将把STEM工作室教材引入课外拓展课，开展STEM课程的实验教学。
什么是STEM？和常规的理科班有什么区别？孩子学习这种课程能有什么收获？
STEM课程
它在美国已经发展了30多年。
在英语中，stem这个词最初的意思是花和植物的茎。但“STEM”作为课程名称，是科学、技术、工程、数学四个学科的英文缩写的统称。
1986年，美国国家科学委员会发表的《本科科学、数学和工程教育》报告提出发展“科学、数学、工程和技术”教育，这成为STEM一词的由来。
融合了四门学科的STEM课程与传统的理科课程有什么区别？
湖州市南浔区小学科学教师、研究员沈在2015年参加浙江省小学科学研究培训时，接触到了STEM课程的教学方法。她认为，综合应用科学、技术、工程和数学知识解决生活中实际问题的STEM课程可以作为传统科学课程的补充。
2016年秋，沈对该区小学科学教师进行了培训。她带领老师们用注射器和木块做挖掘机，用硼砂和PVA做弹力球，用不同材质的纸做口罩。参与式课程体验让参加培训的老师们大开眼界。
沈说，“STEM课程让学生通过基于项目的方法解决问题来获取知识，而不是直接从课本和老师那里索取知识。”
今年9月，浙江省教育厅借鉴美国印第安纳州STEM教学的成功经验，下发了《关于推荐选择STEM种子学校的通知》。计划从全省推荐的26所中小学中选择12所STEM种子学校和14所培训学校。
湖州市南浔区教育局局长陈介绍，南浔连续五年在湖州中考成绩名列前茅。中小学的教学质量是优秀的，但需要在特色教育上有所突破。
浙江宏达学校一年多来一直在寻求自己的办学特色。校长江表示，STEM教育符合HTC创立之初“加强科技人才培养”的教学理念。学校的功能教室，完整的硬件配套设施包括机器人、无人机、3D打印机，可以为STEM教学提供支持。
在启动仪式上，南浔区教育局副局长陆国强表示，南浔所有小学，无论是不是STEM课程实验学校，都要在学校成立STEM领导小组，制定3到5年的STEM课程规划。
“新课程没有现成的参考，需要大家共同探索。STEM是一门综合性课程。不仅理科老师要参与，综合实践和数学的老师也要陆续加入进来。”陆国强说，“STEM课程在试点的同时，也不能脱离国家规定的理科课程要求。”
使用简单的材料，如吸管。
5分钟设计并建造一座“高楼”
群居在非洲大草原上的筑巢鸟可以用干草建造一个超过100个房间的巢。它重1吨，长6米，宽4米，厚2.1米，可使用100年以上。堪称动物界的建筑大师。
2000多年前，古罗马人受筑巢鸟类的启发，用发明的混凝土建造多层公寓，但不知道如何加固，限制了建筑物的高度。直到发明了钢筋，人类才能在全世界建造高楼。今天，世界上最高的建筑是迪拜的哈利法塔，这是一座828米高的巨型建筑，由33万立方米的混凝土和6.2万吨钢筋制成。
孩子们瞪大了眼睛，觉得不可思议。从筑巢的小鸟到罗马的公寓，再到哈利法塔，他们不仅学到了科学知识，还接受了建筑工程技术上的启蒙，懂得了钢筋混凝土可以加固房屋。
但是STEM项目的高明之处不仅仅在于听知识，更在于动手操作。
科学老师吴建伟站在讲台上:“同学们，今天我们也要建一栋高楼。你有15分钟按照自己的图纸建高楼，看谁高谁稳。你明白吗？”
“我明白！”微课堂上，孩子们三人一组，陷入了热烈的讨论。
教室里没有钢筋水泥。小孩子怎么建高楼？
别担心，利用课本工具箱里的材料，小建筑师们用稻草做钢筋，用纸胶做混凝土，在规定的时间里搭起了五颜六色的“建筑”。有些群体用三角形做底座，有些用四边形，有些用平顶房，有些用尖塔。
在玻璃另一边看着的老师们没有想到，这些8岁的孩子已经可以自己动手建造自己理想中的房子了。他们没有学过力学原理，只是在动手实践中，学会了用三角形结构加固房屋的原理。
“从下周开始，我们学校的科学老师和信息技术老师将为整个二年级6个班的230多名孩子上STEM课，每周一次，作为课外拓展课程的一部分。”闵介绍说。
STEM Studio是第一套。
正式从美国引进的STEM教材
吴建伟少儿“高楼模型”示范课来自浙江教育出版社出版的STEM工作室。从今年下半年开始，南浔1500多名小学生将使用这套教材。
《STEM工作室》根据美国麦格劳-希尔教育集团最新出版的STEM教材改编。在征求南京师范大学教育科学学院院长顾建军的意见和建议后，由浙江教育出版社出版，浙江青云在线教育科技有限公司运营，这是国内第一套正式从美国引进的STEM教材。
“高楼模型”是STEM Studio A1的一个活动。“这套书针对不同的年龄段，从A到e，设计了不同难度的教材”，据浙江青云在线教育科技有限公司副总经理马新波介绍，STEM Studio的每本书都分为“像一个科学家”和“科学、技术、工程、数学”两个模块。
马新波说，“像个科学家”主要用来介绍科学知识，看看科学家是怎么工作的，培养科学思维，比如蜗牛住在哪里，青蛙怎么动；“科学、技术、工程、数学”重在实践。它通过探究活动来激发学生的兴趣，通过小实验来引导学生动手实践STEM项目。最后还介绍了科学家的职业。
罗敏江承认:“我们以前的拓展课程都是老师自己编的，介绍一些南浔特色，比如篆刻技术，名人文化，比较零散。”STEM Studio”有一整套系统。一是引进了美国‘做中学’的先进理念，二是以项目为主线，孩子比较喜欢。”
“南浔有很多做电梯的企业，还有智能电梯小镇。电梯行业很有名。我们的课程允许孩子们自己设计电梯。”浙江教育出版集团副总编辑邱连根举了一个例子。
他认为，中国教育有很多新的理念和术语，但在教学实践中可操作性很少。现在中国3到7岁的孩子会用很多电脑和智能手机，但是不会系鞋带，不会骑自行车。越来越多的职业正在消失，未来的大学生可能从事还没有被发明出来的职业。
“在科技主导的现代社会，我们应该做STEM教育育人，让孩子提出问题，并用STEM的方法和思维去尝试解决。”邱连根说。
了解材料、折叠飞机、设计喂鸟器、制作轮子、电梯和水车的模型……无数现实问题等待着这些未来的科学家和工程师们在办公桌前探索。
