叶德卫：A-STEM教育中师生共创着无限可能
叶德卫 深圳市龙岗区教育局
《中小学信息技术教育 》 专题：万物皆课程——师生在A-STEM中共同成长 2019年7-8期
编者按：本期，我们从教育实践层面找到了深圳市龙岗区的教学探索。该区从STEAM教育中获得启发，着眼于人的成长需要和教育的未来发展， 呼应学生兴趣，使其身心连结自然、面向未来， 提出和践行了A-STEM教育。正如叶德卫主任在 《A-STEM教育中师生共创无限可能》文章中一 针见血地指出，当前，一种被称为“自然缺失症” 的病候在这个时代蔓延。而A-STEM教育正是 针对“自然缺失症”的一种教育解决方案。孩子们失去了与自然和真实世界的连接，被困在教室里，而A-STEM从生物课堂的小课题到用几何的眼光看世界，从研究凤仙花染色到蜜蜂课程，让学生们感受万物皆课程，师生在A-STEM中共创共成长。 本期，我们呈现了诸多和生活相联系的课程 案例。在自然中，教师带领学生在真实环境中推 进课程，龙岗区的山野公园和湿地是他们的课 堂，手机、相机、望远镜和显微镜是他们的学习工 具。数学、生物、物理、化学、地理与生态环境的 内容都囊括其中。基于A-STEM的开放性课程， 注重人文艺术，塑造学生的健全人格，缩短学生在理论和实践操作之间的距离，让每位学生找到 自己感兴趣的小课题进行研究，并有所收获。（卢秋红）
A-STEM是深圳市龙岗区呼应新时代而倾力推动的特色教育[1]。笔者在组织制定《深圳市龙岗区A-STEM课程建设的指导意见》后，一直关注区域内学校和老师的实践。龙岗区有公民办中小学校169所，有的座落在中心城区，有的则位于一脚跨出就是东莞或惠州的边缘地带；有邻近华为总部的，也有身处城中村内；有周边被各高耸楼盘包围的，也有靠山或邻水的。不同学校在实施A-STEM教育中所据有的课程资源的丰富性和个性特质不一，课程管理者和开发者的课程意识、学科背景和触发点不一，呈现出丰富多元的实践状态，有生活气息浓郁的项目，也有富含前沿科技含量的设计；有的学校看上去条件相对困乏，但展示的探索成果却令人惊奇；有的项目是多学科的横贯，有的则在艺术和钢铁工具之间乾坤大挪移。总之，教育主管部门充分为学校和教师们提供支持，老师又充分相信学生、指导学生，于是师生们在实践中共同创造着诸多令人惊喜无限的可能，收获了教与学的诸多成果和成就，自身的认知、思维和情感得以共同发展。
一．呼应学生的乐趣，创造美好的学习生活
生活中的小乐趣，激发了孩子们了解凤仙花的兴趣。暑假结束后，一群小学四年级的孩子回学校一起写作业，发现一位同学“染”了指甲，就问：
“宋美玉，你染了指甲吗？”她放下手中的笔，回答：“没有，是用凤仙花包的。”这时，邓慧琳把脑袋凑过来，好奇地问：“怎么包的呀？”宋美玉摸了摸指甲：“就是把凤仙花捣碎，然后放在指甲上，再用麻叶或塑料袋把手指头缠上，睡一觉就染上颜色了。”……
于是，又有孩子问，既然凤仙花可以染指甲，那么能不能染别的呢，如染毛线？于是，这样一个很容易被成年人忽略的看似无用的“问题”，被深具童心的科学老师发现，变成了一项小课题，开启了他们的研究征途。3月，他们开始行动，培育凤仙花苗、学习在土里栽种、施肥、浇水和维护，静静等待……6月，凤仙花开，开始染色的实验，失败，改进，再来，再吸取教训。
这个项目是南湾街道下李朗小学的一群师生完成的。下李朗小学是一所典型的城中村小学，规模很小，建筑和设备设施也上了“年纪”，学生大都为外来务工人员子女。但师生在“凤仙花”项目中的活力和创造，却超越现实的束缚。这让笔者想起老教育家陈鹤琴先生的一段故事：他去某学校调研，学校反映条件有限、没有实验室，无法给学生安排实验。他马上给学校支招，学生实验不一定要在实验室才能开展，比如：可买来活鱼，放在水盆里，滴入墨水，观察墨水从鱼鳃流出的现象，就可以做鱼是用鳃呼吸的实验；让学生带来胡萝卜，将其切开，在胡萝卜上放入菜种，就可以学生观察植物生长等。下李朗小学的张惠瑶、林运红老师就是这样的有心人，像陈鹤琴先生所说的在平凡生活中发现课程资源，又用常见资源创造不一样课程。“凤仙花”是太常见不过的花草，平时可能引不起你的兴趣，但经师生别样的行动，“凤仙花”就内蕴了一种别样的神奇。
让孩子在日常生活中探索、发现、创造，使生活与科学相融，追求生活的意义，拒绝无聊与荒诞，进而享受日常生活的美好。这正是我们在A-STEM教育中所提倡的。更重要的是，师生在这一过程中“出逃”或说超越了通常意义上的平凡生活，如可能乏味的课堂和作业，而自主自由的体验和操控着各种概念、工具、想法和情感，获得了一定程度对世界的“掌控感”，进而实现了人的一种精神解放和成长。
二．让身心连接自然，做博物学探索
随着城市化进程加快，越来越多的孩子从小就生活在人工环境中，对于自己脚下土地和身边自然缺少连接，走在绿化带和公园里，身边鸟鸣声声，花开姹紫嫣红，蜂蝶悄悄寻蜜等……似乎没什么感觉。虽然我们走过路过，但何曾听过看过。一种被称为“自然缺失症的病候”在这个时代蔓延。其实，大自然是无私且无限的课程和课堂，正如杜甫所说“万物如有待，花柳自无私。”深圳并不是一个车水马龙水繁华的泥森林大都市，它有50%的土地草木覆盖，拥有城区、山岭、溪流、湖泊、森林、田野、古村、海洋、岛屿和海岸线，是A-STEM课程开设的广阔天地。
于是，有吴向东老师这样的“鸟人”。他是小学科学教师。有学生坐窗边的VIP位，上课常常“打野”，被窗外竹林中小鸟所吸引。吴老师知道了学生不仅在语文周记中写“鸟事”，还总为不知道那些是什么鸟而耿耿于怀。于是，他与语文学科孙安懿老师合作，带领学生开始了“只有开始、没有终止”的观鸟课程。他们带领学生在真实环境中推进，走进龙岗区山野公园和湿地，用手机、相机、望远镜和显微镜作学习工具。如何根据叫声来断定是什么鸟？鸟类怎样就地取材来筑巢？……等等，在孩子们认识里，鸟类有了各自长相，有了语言，有了神情，有了情绪，进而鸟类的多样性、季节性和生态环境的互动作用又成了他们课程的继续延伸。融合了地理、环境、历史、社会、体育和公民意识的“观鸟课程”在继续的生成中……有了这门课程，走在路上，听着“滴--滴-滴-滴，滴滴滴滴”——八声杜鹃呼朋唤友的鸣叫，是不是心境不一样了？！[2]
有张水蔺老师这样的“养蜂人”。他是龙城高级中学的化学老师。学校背靠一片连接深圳和东莞的山岭。张老师在学校后山散步时，发现了蜜蜂，于是开始了他养蜂的探索，而后是养蜂课程的开发：生物、物理、化学、地理与生态环境的内容都攘括其中，“养蜂”变成了宏大的知识盛宴，一个个研究小课题，把一个个高中生也变成了养蜂人，而且，大多是女生哦，她们变成了与“蜇人”的蜜蜂友好相伴的探索者，她们酿蜜，也酿造甜蜜的生活。
有布吉中学的廖昱泓老师这样的STS（科学、技术、社会）践行者，她一改高中生物太少实验和沉闷的刷题取向，立足国家课程标准对现有必修和选修教材内容进行重构，将不同模块相关的知识点相互联系起来，重新组合为新的建基于与生活实际相联系的实验探究性课程，真正做到解决真实生活问题，学以致用。
在STEM日益变硬的时代，心灵缺少了柔软，人之于自然，缺乏温度。观鸟、养蜂、识别花草虫鱼、观察与记录自然事物及其变化——一种自古就有的博物学研究范式。只不过，古代博物学方法相对原始粗糙，而现代博物学则基于当下先进科学研究思想、方法和工具仪器，即保证了科学性，也促进了人与大地、与虫鱼花鸟、与自然万物的连接。它是治疗自然缺失症的良方，人人皆可参与，科学与人文有机交融，学习知识的同时，心灵也得以滋养。在A-STEM教育里，我们称之为“同理心”，不仅仅是同理人与社会，还要懂得同理花与草、蜂与鸟，同理自然万物，爱己爱自然，重拾“民胞物与，天人合一”的传统文化精神，使得珍爱生命、敬畏自然、保护环境更能入脑入心。
三．面向计算思维的未来，生发全新的课程
未来是人工智能驱动的，当下的生活其实已经踏入，现代信息技术的发展就在不断地冲击着教育领域，现实中人工智能技术用于教育，有的方面比老师做得更出色。不过，当我们在谈论技术颠覆教育时，不得不承认在教育的大本营——学校，传统的教学和组织方式并没有发生实质性的改变。教育也似乎成了“抵制”技术影响最顽固的一个领域。
不过，在这种固守和变革中，我们欣喜发现，学生已经走在前面。
在华中师范大学附属龙岗中学里，一群爱飞行的高中生正在研究冲压火箭发动机，听上去似乎完全不可能，但真如科学家、工程师一样，借助机械设计和流体仿真等专业软件进行设计和模拟，并自学了很多高中领域没涉及到科学知识。虽然他们无法进行真实的模拟实验，但真实收获却超越学习本身——领头人聂成天乐同学已满怀为国研究火箭发动机的梦想！他介绍，学校多个社团也因研究飞行兴趣而联合起来，偌大创客实验室被他们称为“华附重工”。
随着信息技术的发展，当下科学与工程研究范式已发生重要改变，以模拟仿真为代表的计算科学（第三范式），以大数据为基础的数据密集型科学（第四范式）开始大行其道。新范式的科学研究更需要计算思维，这群学生之所以可以开始一定的火箭发动机研究，也是因新科学范式所赐。
因此，计算科学家们呼吁，计算思维要贯穿到所有的学科中去培养。但在我国，即便是当下信息技术课程，计算思维也基本停留在传统的编程阶段，甚至于把编程等同于计算思维，计算思维的课程亟待建立。
除了课程设计和教学实施外，新技术和新思维对教师队伍也是一个挑战。如果说00后的学生们是数字时代的原住民，那学校的60后、70后和80后老师则可称为数字时代的难民和移民。00后学生们对技术天然无师自通，潜能无可限量，而不少老师们则在新技术面前或者畏手畏脚，或避而远之。在这样的教育教学困境中，一方面是学校如何为学生提供更多的资源条件以支持学生的探究，另一方面，则是老师如何转变自己。
60后的平安里学校王继华老师，就做了很好的表率。她带领团队快速学习和掌握新信息技术，同时指导学生共同探索。她的编程教学不同于单纯的编程技巧训练，而是从反映真实世界入手，基于小学几何初步知识，教小学生学会用几何眼光分析世界，用一定编程算法在图形上去实现初步模拟。经过训练与学习，学生们从小就开始具备用计算的眼光看世界，锻炼出像计算机一样表述和解决问题的能力。这种学习源于生活又高于生活，也让学生在学习中发现新的可能，创造新的未来。
未来会怎样？人们都说当今社会面临着重重挑战—气候变化、全球经济波动、人口老龄化、现代科技相关风险等但不可否认的是，智能时代若干年后很多职业真得将不复存在，有数据统计全球大概有3.75亿人口将面临重新就业，也就是说我们现在的孩子到那时候面对是现在还不存在的岗位。这让未来充满了不确实性。而当我们谈论这些的时候，不免更对教育充满焦虑感，教育何为？成为普遍讨论和思考的话题。
作为教育工作者，我们要正视的事实就是：未来是从今天开始的，未来是我们现在的孩子长大后创造的。我们现在给孩子们提供着什么样的教育，一定程度上我们就拥有什么样的未来。为应对瞬息万变的未来社会，为了创造和平美好的未来社会，我们希望孩子有强大的直觉、积极的感情，希望他们葆有好奇心和想象力，富有责任感和创造力，那当下，我们成人、我们教育工作者、我们的A-STEM教育，要有哪些作为？要发挥些什么样的作用？
我们龙岗区的老师们继续着未尽的探索……
（注：因版面限制，发表时有所删减）
参考文献：
[1]叶德卫.人文引领的STEM教育——深圳市龙岗区A-STEM的探索与实践[J].中国信息技术教育,2019(07):5-7.
[2]孙安懿.基于同理心的批判性思维培养——以《人与鸟》为例[J].中国信息技术教育,2017(19):8-10.
专题：万物皆课程——师生在A-STEM中共同成长
