如何把STEAM教育和應試教育掛鉤？天才工場正在進行一場“實驗”

2013年，剛從加拿大麥吉爾大學畢業的蘇雪泥來到中國，發現此時中國的STEAM教育方興未艾，帶著對教育的熱情，她創辦了一家以科學實驗為特色、面向3-14歲兒童的“天才工場”。

 

外界所不知的是，這位90后創始人出生于加拿大，從重慶、香港、北京到蒙特利爾，中間切換過IB國際學校、公立校、私立校等不同的教學環境，接受過西方教育的她并沒有像旁人認為的那樣對國內的應試教育帶有“怨念”。

 

“很多家長在不了解天才工場課程前，認為應試教育和素質教育是沖突的，而且兩者不可兼得。其實，應試教育和素質教育應該是相輔相成的，而STEAM教育是兩者相融合的媒介。在國際背景下，中國孩子的理工科基礎是非常扎實的，欠缺的只是一個讓他們發揮并學以致用的平臺。”

 

2018年，天才工場計劃在全國拓展50家校區，同時開拓線上業務，并且針對國際學校以及有出國留學意向的中小學生開發雙語的STEAM課程。“在中國的教育體系中，對于如何從1到100，我們已經非常擅長，但是對于如何從0到1的這個過程，我們充滿了未知，這種未知帶來的是行動上的恐懼、瞻前顧后和止步不前。天才工場創立之初就是希望在未來全球化的時代，普及國際化的少兒科技教育，培養具備創新能力的下一代。”蘇雪泥對鯨媒體說道。

 

科學競賽培訓是拉動STEAM教育剛需的引擎？

 

在課程與服務上，天才工場根據不同年齡層學生的動手和理解能力差異，分為學前、啟蒙、初級、中級、高級5個學階，內容涵蓋物理、化學、生物、藝術、工程與技術等科目?；诖?，天才工場提供的課程服務包括基礎班、科學工作坊、項目集訓/訓練營、競賽特訓以及科技游學。

 

“競賽特訓是我們的特色之一，”蘇雪泥說道，“在某些科技類競賽活動上獲獎會給孩子以后的升學提供加分項，我們會針對有參賽需求的孩子們提供賽前專項指導，尤其是面臨五升六、小升初的孩子。”

 

蘇雪泥舉例：來自人大附小五年級的張同學，7歲時來到天才工場，學習兩年后以《干香菇中甲醛有效去除方法及應用探究》研究課題，獲得了北京市多項科技競賽的一等獎，作為科技特長生在六年級升學過程中成為了優先錄取的對象。

 

為什么一個五年級的孩子會研究出看似大學本科難度的課題？蘇雪泥介紹道，研究的初衷其實來源于生活，張同學平時不喜歡吃香菇，為了不吃香菇而想向媽媽證明香菇里有不好的成分，于是這位同學通過查找資料發現：香菇在生長的過程中會產生甲醛，而在干燥的過程中甲醛含量會增加。那人們在食用的時候會不會因處理不當而不能完全去除甲醛呢？于是，他想探究一下用什么樣的方法處理香菇中的甲醛最為徹底。

 

在天才工場老師的指導下，經過多輪實驗和多次調查得出了結論：采用60℃以上的熱鹽水浸泡處理干香菇30分鐘以上，能有效去除干香菇中的甲醛。這種方式處理后干香菇中的甲醛幾乎檢測不到。

 

蘇雪泥告訴鯨媒體：這個研究來源于生活，也應用于生活。傳統的科學課堂上，老師單方面授課，強調死記硬背，一個問題有一個正確答案，學的理論知識與現實脫節。“我不希望科學實驗課僅僅停留于預設結果、‘說明書式’的實驗步驟或活動安排，而應該加強‘探究’的元素，真正上升到科學研究、發明創造的層面，并且有豐富多元化的成果展示，包括發表論文、撰寫報告、制作海報、匯報演講等。”

 

“其實無論是小朋友，還是科學家、大學教授，無論是做一個小小的科學實驗，還是做通往諾貝爾獎的一項研究工作，道理和路徑是相通的。我們相信孩子在早期階段是有能力去接觸高科技研究和技術的，如果能從小接觸到科學研究、做一些發明和創造，這意味著在他的腦海中已經埋下了一顆科學的種子，對以后的科學思維以及創造力的養成是有幫助的。”蘇雪泥說道。

 

除了中小學競賽前的競賽特訓之外，天才工場還提供每周一次的基礎班，體驗科學實驗的工作坊、科技游學、寒暑營隊，如創新36計發明營、魔法榮耀科學營、腦洞藝術科技營、逆向工程營等等。

 

基礎課基本上每次課會圍繞一個主題，基于新課標教材，在老師的指導下，用一半以上的課堂時間讓孩子們實際動手實驗。

 

另一個教學場景是科學工作坊，工作坊借鑒了美國的“車庫文化”，美國人家里的車庫就像是一個小的實驗室，為孩子們提供了一個發明創造的場所，孩子們可以把自己的想法帶到車間實踐，在天才工場的“車庫”里，擺滿了各種材料供孩子們動手實踐，例如剪刀、錘子、紙片、木棍等等。

 

在周末或寒暑假期間，天才工場會組織不同主題特色的訓練營，每期5天、每天8小時帶領孩子在室內或前往科技館、博物館、藝術館等了解并體驗一組科學課題或跨學科知識。例如因網紅手游“王者榮耀”而命名的“魔法榮耀營”的主題包括火系列知識、化學顯色反應、氣壓氣體知識、電學靜電、物理力學知識，融合了生物、物理、化學等跨學科知識。

 

5E教學法能否形成STEAM教育的閉環？

 

課程品質參差不齊是目前STEAM教育普遍存在的問題，“我們認為一節好的科學課不僅要有好玩的科學實驗和專業的科學知識，更應該強調科學方法和思維。天才工場有一套自己的教學方法——“5E教學法”，即從引入開始—探索—解釋—延伸應用—到最后的評價。

 

例如天才工場的經典實驗課《超低溫—液氮》，老師以神奇的液氮作為引入，引起孩子們的好奇心——如何在30秒內做出一杯冰激凌？帶著孩子進入探索階段，原來是因為液氮具有零下196度超低溫的特性。隨后，老師會拿出一個大大的液氮罐，將液氮倒入燒杯里，讓孩子仔細觀察液氮的顏色、形態、氣味等并對科學現象做出解釋。最后進入評價環節，讓孩子記錄科學實驗日志。

 

“傳統的教科書對于‘氮氣’的介紹與描述即‘一種無色無味的氣體，化學式為N2’，孩子理解起來比較抽象，但是通過天才工場的實驗課，我們讓孩子從視覺上直觀地認識了液氮的物理性質，這種教學方法——從抽象到具象、從宏觀到微觀、從現象到本質是我們課程的一大特點。”蘇雪泥這樣告訴鯨媒體，“除此之外，我們希望孩子們通過5E教學法掌握科學思維和科學方法，例如U型思維、逆向思維、比較法、分類法、類比法等等，這些思維方法不僅僅運用在科學課上，在今后的語文、數學等其他科目上或日常生活中也能融會貫通。”

 

“七八歲正是孩子天馬行空、腦洞大開的年紀，在天才工場的課堂上，學生在老師的指導下通過調研、討論和實驗學習科學概念和專業術語、搭建知識結構，進行科技實踐。到了五、六年級孩子不得不面臨小升初的壓力，而我們的STEAM課程恰恰是與學科掛鉤，不但對孩子升學有直接的幫助，而且對其未來在初高中階段學習生物、物理、化學等學科時也有幫助。”蘇雪泥說道。

 

目前，天才工場在全國設有十余家線下STEAM校區。作為《北京市教育科普基地》，天才工場已為中關村一小、首師大附小、伊頓幼兒園、共青團、中國科技館、北京動物園等共計120多所幼兒園、中小學和事業單位輸出課程、產品、服務，參與學生達15萬人，并且在2016年被命名為《北京市初中生開放性科學實踐活動A級（最高級）資源單位》。

 

在談到未來規劃時，蘇雪泥說到，2018年，天才工場計劃在全國拓展50家校區，同時開拓線上業務，并且針對國際學校以及有出國留學意向的中小學生開發雙語的STEAM課程。“教育行業是個非常分散的市場，并不存在什么競爭，大家應該共同努力一起培育素質教育市場。希望在未來全球化的時代，普及國際化的少兒科技教育，培養具備創新能力的下一代。”