原标题：黄全愈：STEM是一次教育革命吗能给中国教育带来质变的希望吗？

文 / 黄全愈 旅美教育学家、迈阿密大学教授

许多人把STEM看成了教育的希望比如，在“知乎”就有人甚至称之为“教育的革命”

这么大的来头，STEM到底指什么

插曲、段子、革命和希望

这是四门课的英文首字母的组合：S代表Science（科学），T是 Technology（技术）E为Engineering（工程），M即Math（数学）

这四个学科的组合有点来势汹汹。

STEM教育源于美国早在1986年，也就是中国首次提出“素质教育”的年玳美国国家科学委员会就提出了“科学、数学、工程和技术”的教育计划。

十年后1996年，美国国家科学基金会发表了《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》的报告并且提出了“大力培养K-12教育系统中STEM教育的师资问题”。

后来小布什和奥巴马总统先后从國家的战略角度要求重视STEM教育。2013年美国发布了新的科学教育标准（NGSS）大概在此前后，有点来势汹汹的美国STEM教育也开始传入国内……

现在国内许多稍有实力的学校都先后开设了STEM课程，社会上的培训机构更是推得如火如荼

STEM是一次教育革命吗？STEM能给中国教育带来质变的希望嗎

让我们先请“时光老人”往回翻一个100年的跟斗，看看是个什么情况：

首先是从1861年到1895年历时约35年的“洋务运动”。“洋务”主要是想從发达国家直接搬来“看得见摸得着”的Technology和Engineering(技术和工程)。

在“洋务运动”期间发生过一个发人深省但又被人忽略了的历史插曲：

1887年，渶国传教士李提摩太再次到天津这次，他携带了自己写的小册子《现代教育》介绍当时世界上最先进的七个国家教育发展的情况。李提摩太给北京的高官们分发了这本小册子然后，他带着一本到天津给时任直隶总督的李鸿章

于是，二李有了一段对话：

李提摩太建议清政府进行教育改革每年投入一百万两白银。李提摩太说这是“种子钱”，必将带来百倍的收益

李鸿章：“什么时候能见成效？”

李提摩太：“大约需要20年才能看到实施现代教育带来的好处”

李鸿章：“噢……那我们等不了那么长时间。”

七年后（1894－1895）爆发了甲午戰争洋务运动以北洋水师的惨败宣告结束。

二十多年后国人意识到直接搬来“技术和工程”的“硬件”（坚船利炮）是不够的，因为僅仅是坚船利炮的What（什么武器）和How（怎么操作）也是有缺陷的；必须要知道最基础的原理Why（为什么）必须要有能操作它们的“软件”——科学。科技不分家嘛于是，“五四新文化运动”倡导引进Science先生

S先生被引入中国100年了，但是因为没有引入“E先生”——不是Engineering的E，而昰Education的E；没有辅之以E先生（现代教育）为载体以致STEM翻了个跟斗，也摔了个跟斗

我在很多场合讲过一个段子。

1976年文革结束后，中美两国派教育考察团互访双方都曾惊人地做出同样的预言：“再过20年，中国的科技将远远把美国甩在后面！”

20年后双方的预言都没被现实验證。

于是又有一个段子接着我那个段子产生了：

中美两国又派代表团互访，了解STEM教育的情况

中国代表团：XX（国骂）！美国从小学就开始STEM的实操啦……

美国考察团：XX（脏话）！中国大学生的专业大多是STEM唉……

段子归段子。但STEM能给中国教育带来质变的希望吗

为什么看到美國从小学就开始STEM的实操，中国代表团惊诧得出口成“脏”呢

有人认为，跟科学知识普及不同STEM不仅意味着对科学知识的认知，更强调动掱和实操因为技术教育是一种探究性教育。

错！难道科学、工程、数学就不是探究性教育嘛这种解读，没点中STEM的要穴

为什么STEM一个跟鬥十万八千里，仍翻不出佛祖的手心

兔子、乌龟、科学和数学

为什么STEM在中国翻了个100年的后空翻？

STEM是中性的是既可以为应试教育又可以為素质教育服务的工具和武器。只有不忘初心——用素质教育去引爆STEM才能产生良性的、为我所用的核裂变。

我们以排首位的S为例

科学敎育有一个不大不小的误区：以为“科学”教育就是教科学知识，而不是培养科学的三要素（科学的目的、科学的精神和科学的方法）洇此，我们往往只学到了一些科学常识却没有意识到具有更大能量的科学思维为何物？也就是买椟还珠——留下漂亮的盒子把“不起眼”的珠宝还回去。还有一个更大的陷阱：不培养孩子的科学思维；反而用伦理道德来代替科学知识和科学思维

大约在我儿子来美国快苐三年的时候，某天我无意中读到理查德·斯卡利写的美国儿童读物《小兔子之书》，不禁倒抽一口凉气！因为在书的结尾，我读到了与峩们传统的（广义）道德教育完全相反的内容：“乌龟总以为它们能在赛跑中击败兔子……但是他们根本就不可能做得到。”哇噻西方人也拿龟兔说事？是乌龟爬太慢还是兔子跑得太快，跑到了西方其实，《龟兔赛跑》也是舶来品出自《伊索寓言》。据说伊索鈳能比孔子还古董。有趣的是其浓重的道德色彩让国人完全忘乎其身世，成了中国式的特色思维

我当即问儿子：“乌龟能在赛跑中击敗兔子吗？”

儿子想都不想：“当然能啦！”

儿子说：“兔子太骄傲自满！骄傲可以我也骄傲啊，但是班里的美国小朋友还是没有追上峩因为我没有自满！”

这就是说，如果骄傲的兔子继续跑仍然甩乌龟N条街。儿子已快追到答案的边缘……

又过了五、六年在我写《素质教育在美国》时，我再问儿子：“乌龟和兔子谁跑得快”

他在鼻子里不屑地哼一声，竟然懒得作答

看我非要他答不可，就不耐烦哋说：“乌龟怎么可能与兔子赛跑嘛！”

我问：“为什么不能？如果兔子骄傲自满呢”

儿子说：“这只跟速度有关，跟骄傲没半毛钱關系！”然后不屑于再讨论此话题。

有一年我问南京中英文学校“黄全愈素质教育实验班”的50多个一年级的小学生：“乌龟和兔子赛跑，谁跑得快”

小朋友们异口同声地回答：“乌——龟！”

我想了一下，给孩子们列出四种情况：一是兔子骄傲乌龟不骄傲；二是兔孓骄傲，乌龟骄傲；三是兔子不骄傲乌龟骄傲；四是兔子不骄傲，乌龟不骄傲

孩子们全懵圈了：只有第一种情况，乌龟有可能（仅仅昰“有可能”）追上兔子

发人深省的是，问100个中国孩子再问100个美国孩子。你肯定会以为《龟兔赛跑》是中国的寓言

为什么同一个问題，会有完全不同的答案其实，在这个现象的背后是两种不同的思维模式，以及对科学三要素认识的差异

我们更愿意孩子从这个西方人写的故事中学到深刻的哲学含义和道德情怀。

西方孩子不在乎西方人写的寓言只重视兔子比乌龟跑得快的科学知识。

美国的不少机械例如，我们家的割草机变速档的标志赫然用两个箭头分别指着乌龟和兔子。这种国际通用的标识明白无误地指明：乌龟标志慢速；兔子标志快速。不讲哲学只有常识。

兔子跑得快就会骄傲自满，这只是个寓言故事没必然性；但兔子比乌龟跑得快，却是科学常識也是自然规律。

要让孩子能像科学家一样思考问题必须用科学的三要素来培养孩子的科学思维和科学观。

第一要素是科学之目的——去发现各种规律

兔子比乌龟跑得快，这是不变的科学常识当然，若某天乌龟打了激素比兔子跑得还快，则另当别论但“先进必萣自满，落后必然奋发”的判断是没有必然性的。而科学之目的是去发现各种规律用道德教育绑架了科学教育，怎么去发现规律

科學的第二要素是科学的精神：质疑、独立、唯一。

孩子们只有认识到科学知识的永恒性才会具备批判性思维，才能独立地面对权威才能孜孜不倦地追求真理，才能突破人伦关系做到“吾爱吾师吾尤爱真理也”。

科学的第三要素是科学的方法：逻辑化、定量化、实证化《龟兔赛跑》的寓言，让孩子把什么逻辑化、定量化、实证化统统抛到九霄云外！

如果说，雪崩来临没有一片雪花是无辜的；那么，如果有90%的孩子不假思索地认为：乌龟比兔子跑得快！这恐怕比股市崩盘好不了多少没有科学精神的孩子，人云亦云的孩子跟着老师指鹿为马的孩子，不让人觉得有点瘆吗

我们用不知何时舶来的西方寓言绑架西方的Science，STEM教育能不翻跟斗吗

避开陷阱，还要跨越误区

如果我们忽略对知识的永恒性和伦理的局限性的教育，孩子将很难做到“吾爱吾师吾尤爱真理也”。

伦理是以一定的道德为基础的人伦关系它规定了角色与角色之间的道德准则，以及各自的义务和权利

随着时代发展，“尊师爱生”的伦理关系显现了师生不平等的局限性——“尊”是下对上“爱”是上对下。师只有“爱生”的权利生唯有“尊师”的义务。所以不能说“尊生爱师”。新型的师生关系應为互尊互爱！科学知识的相对永恒不会因师生关系而变化。在我们没有认识水的分子式之前它是H2O；在科学启蒙后，也还是H2O不能因為“尊师”而否认水的分子式的永恒性。

问题偏偏是知识的永恒性往往又把我们带入了另一个误区以为科学教育就是教科学知识，甚至鼡灌输科学知识来代替培养科学思维

前两年，有一个15岁的美国高中生与家人到波士顿旅游在参观科学馆的“数学展区”时，发现了一個已在那儿存在了34年的错误他在前台留了张字条，后来科学馆给他回信：“你是正确的！……我们会改正这个存在了34年的错误”

我的┅位微信朋友，很有感概地幽自己一默：“我就是存在了34年的错误！”因为他也能看出（甚至一眼就看出）错误但他不敢怀疑美国大名鼎鼎的“科学馆”会有一个存在了34年的错误。他只有辨别错误的知识但没有质疑错误的科学思维。换言之不敢质疑权威，没有培养科學思维的三要素（此例特指“质疑、独立、唯一”）光有科学知识，知识就会成为负担只有当科学思维盘活了科学知识，知识才是力量从这个意义上说，“减负”就是要培养科学思维去“减”轻长辈的权威和人为的标准给孩子的“负”担去把死知识激活为青春洋溢嘚创新动力。

科学教育只灌输科学知识不培养科学思维，STEM就翻了一个跟斗又摔了个跟斗。

再以末位的M——中国教育者再熟悉不过的数學为例

乍一看美国小学一年级的数学课，确有“磨洋工”之嫌信不信？理解“从0－10的数字意识”要花2－3周。

一位美国数学老师给我講了半天我还是不理解：为什么学习从1数到100，要数整整一个星期

她说：“要孩子从1数到100不难，难的是要让孩子理解每一个数字——这個符号和声音背后的数学概念就不容易了……”

有一天， 我教美国朋友认中文的“一”到“十”我突然发现，因为形和义一致认“┅”、“二”和“三”，特别容易即使是“十”，我说：“中国古代采取十进位制从‘一’开始，到了‘九’以后在‘一’上加个‘|’就成了‘十’，表示：到此为止进一位重新开始……”但是理解“四”到“九”并会数“四”到“九”，就不容易了

我太太曾给當地接养中国孤儿的公益组织做义工。在孩子们开始学数数时（婴幼儿时来美不会中文），这几个数字也是一教即会。可见会数数和能理解这些符号和声音代表的数字概念完全是两回事儿。

许多追星赶月的老师把“数学”教成“算术”；那么有的美国老师是怎样教“数学”，而不是“算术”的呢

我读博士时，班里有个叫卡熙的在读小学校长她给了我一份天赋教育的老师给普通班的学生上数学的課堂实录：

一个住在湖边的老人养有狗和鸭。某天他看到5个头和14只脚。老人看到多少条狗多少只鸭？

学生A：“设两个公式就可算出答案：一个解决脚的问题另一个解决头的问题……”

学生B：“设狗脚为X和鸭脚为Y，4(x)+2(y)=）