STEM课程只是教孩子摆弄乐高积木和教授代码机器人，而在一些学校，STEM真的就上成了示范课。

Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学），四个首字母综合起来就是STEM。

“今天，我们让滑翔机飞起来。”6月的一天，在中关村三小三年级的一节活动课上，来了两个老师，一个是学生们熟悉的语文老师朱一文，另一个是正在三小参观学习的芬兰全科老师Jaana Hekkanen。

尽管两个老师此次也是第一次见面，但事实上，两人已经在微信上沟通了很久。从讨论课程主题，到分别在各自国家的课堂上试验，时间已经过去了大半年，而一切都是为了这一堂合作教学课。

在让滑翔机飞起来之前，中关村三小的孩子们已经做了7节课的准备。前5节课，朱一文带着孩子们做思维导图，了解滑翔机的力学原理、制作方法。第六和第七节课调试滑翔机，朱一文给每个小组的学生发一张表格，用来记录数据，发现飞行问题，寻找原因，调试解决。

在这场合作教学课上，孩子们才是真正的主角。

教师：“飞机为什么可以飞起来？”

学生：“机翼下面是平的，上面是曲线形的，跑的时候机翼下面的空气速度慢，上面空气速度快，空气速度影响压力，因而上面压力小，下面压力大，飞机就慢慢升起来了。”

教师：“飞机飞行中一共受到几种力的影响？”

学生：“升力、推力、阻力、重力，而且在飞行中，每种力起到的作用都不一样。”

教师：“飞机一滑出便迅速上升，但很快又掉了下来，是怎么回事？”

学生：“跟重心有关，飞机重心太靠后了，相对的机翼就靠前了，所以上升快，但由于作用力不平衡，所以又掉下来。”

经过一次次调整，最终孩子们的滑翔机达到了沿直线飞行、机翼左右平衡、俯仰适度的要求。

事实上，飞行主题在所有孩子中都很受欢迎。不过让孩子们真正掌握并会运用飞机的力学原理，这样的教学难度却不小。飞机和物理力学有哪些关联？为什么一些塑料片和小木棍搭起来就能飞？

朱一文是语文老师，而Jaana Hekkanen的强项在信息技术，带着孩子们做飞机对他们来说是不小的挑战。

“现在许多学校都有手工社团，但真正的动手做和做手工是完全不同的。”朱一文认为，把‘动手做’变成项目学习，或者把‘做手工’变成真正的学习，对教师来说挑战都不小。

这堂课吸引了许多教育专家现场观摩。在首都师范大学教授孙明明看来，这节滑翔机课，恰恰体现了项目教学的优势。这节课里讲到了三个力，重力、差力和升力，而中国课标只要求讲重力和差力，项目教学是超课标的，这给了孩子们更大的发挥空间，也给了老师很大的发挥空间。

“在传统教学中，学生是主体，老师是引导，而在项目教学中，老师成了一个支持者。”孙明明认为，这也对老师的素养提出了挑战，项目式教学要求老师不仅要有广博的知识，而且要有跨学科的素养，“未来，你数学是体育老师教的，将不再是一句调侃，而是变成了现实”。

而在斯坦福评价、学习、公平中心学者劳拉·伽特曼看来，项目教学的质量，不仅体现在实验过程中，更体现在对收集的数据进行的分析和解释中。通过这种反馈，学生不断地调整实验，以此来加深对概念的理解。

中关村三小学生刘平十分高兴能参与这堂课。“之前感觉飞机很复杂，这次滑翔机课程，让我了解了飞机的构造、力的相互作用，以及如何与大家合作完成一个项目，我甚至可以给大家讲飞机如何起飞了。”刘平说。

“在学习的过程中，丰富的语言词汇、生动的结构、图解的方式，既给了学生发散性思考空间，又能聚合起来回到课程标准上去。”劳拉.伽特曼认为，孩子们通过这堂合作课，不仅了解了滑翔机构造，掌握了力学原理，而且动手能力大为提高。

在Jaana Hekkanen看来，这种教学方式在中小学里要落到两个方面，一方面是要考虑如何让学习变成有一件有意思的事情，另一方面要考虑如何培养学生的创新精神和意识。

在美国威斯康辛大学白水分校教授梁国立看来，这种基于项目教学的STEM教育是对当下时代要求的回应。中国制造业2010年的时候已排名世界第一了。与此同时，世界每年毕业的理工科学生，中国的数量要远大于美国。美国社会产生了紧迫感，因而提出发展STEM课程，以增加他们在制造业中的竞争力。

一所美国高中的逆袭

STEM像是兹皮科斯手中的一根魔法棒，让这个原本“学术不达标”的学校脱胎换骨。

2013年的一天，美国马诺新技术高中的校长斯蒂文·兹皮科斯手机响了，这是一个陌生的号码，从白宫打来，电话那头的人告诉他，奥巴马总统希望参观他的学校。

这个电话让兹皮科斯惊喜交加，什么样的学校让总统如此垂青？说实话，这所距离德克萨斯州首府奥斯汀14公里、生长在传统农业社区的技术高中，并非传统意义上的名校，但该校也的确与众不同，因为这里是一所STEM教学的样板校。

在2016第四届小学教育国际研讨会上，兹皮科斯娓娓道来，他与马诺新技术高中的故事，是一个典型的逆袭故事，像极了电影《放牛班的故事》里的情节。2006年，马诺独立学区的初、高中学校被德克萨斯州教育部门评为学术不达标学校，这个社区里的学生差异极大，80%来自贫困家庭，32%英语欠佳，52%属西班牙语裔，24%属非裔。

“当时我们面临的困难不仅是糟糕的州级测试分数，还有严重的旷课问题，很多学生从三年级到五年级开始就没通过州内组织的数学测试。”兹皮科斯说。

这的确让台下的中国校长和老师们吃了一惊，因为在他们的印象里，STEM多多少少像是一张名校俱乐部的“邀请函”，一所薄弱校能玩得转吗？

不仅玩得转，STEM甚至成为他们绝地逢生的杀手锏。台上的兹皮科斯来回踱着步，双手自信地比出各种手势，STEM像是他手中的一根魔法棒，让这个原本“学术不达标”的学校脱胎换骨，现在84%的学生都能进入大学继续深造。

“我听说你们在做项目学习的公开演讲时，会着盛装，因此我今天也特意系了一条领带，免得扣分。”访问当天，奥巴马的开场白幽默诙谐，让在座的学生会心一笑，也道出了这里学生的习惯。这里的课程被拆分成一个又一个的学习项目，在每个项目结束时，学生团队要在一个座谈小组里报告自己的成果，这个座谈小组通常由项目领域里的专家、家长和社区成员组成。

“学生每年要做50至65次公开演讲，截至毕业，他们将会有200次机会登台演讲，报告自己的研究成果。”说到这里，兹皮科斯看到台下的老师张成O型的嘴。

在这之前，一些中国老师对STEM教育的认识，仅限于机器人课程。兹皮科斯也经历了同样的过程，“在我刚接手这所学校时，我对STEM的理解和你们一样，代表科学技术、工程和数学。随着时间的推移，我终于掰开科学技术的蚌壳，找到了STEM中的珍珠——协作、明辩性思维，交流沟通，这些21世纪需要的技能都在这些课程中得以培养”。

兹皮科斯认为，STEM的意义是对传统科学技术和工程、数学课程的一种革命性重构。马诺新技术高中以基于项目的学习为主要教学模式，并推广到了所有的学科，从科学到语言艺术。老师和学生一起开发基于学生个人兴趣的和现实情境的项目。