?STEM教育的特征之一是解決真實情境問題。
我國教育家陶行知先生也曾提出過“生活即教育”“社會即學?！薄敖虒W做合一”的生活教育三大原理，指出生活就是一連串問題的求解過程。真實情境問題導向的STEM教育最終是返回生活的教育，所以STEM課程一定是“真實問題導向的”而不是“教科書導向的”的過程。這是目前開展STEM類課程中的一個難點。
“真實”情境問題和“偽真實”情境問題
某一課題實踐學校的老師在設計海洋主題的STEM課程中，其中有一個項目是“給魚兒蓋房子”，教師和學生在這里很仔細地學習了百科全書中魚兒在海里生活的深度、溫度、光照度、水流、鹽度等條件，甚至包括魚兒喜歡的洞穴形狀等，然后老師又給學生播放了動畫片尼莫家房子被毀的視頻，導入讓學生給魚兒建房子。學生從開展畫思維導圖頭腦風暴蓋房子條件，到設計房子圖紙、動手搭建房子模型一系列的過程，甚至在展示中還強調自己建的房子適應海底的條件(除了海洋物理化學環境的條件考慮，還包括抗水流強度的結構、安全結構等)，整個外顯學習過程仿佛進行了一個真正的基于項目的STEM學習全過程。
但在這一STEM項目中，老師恰恰忘了引導學生，該項目到底要解決什么問題，也就是人類為什么要給魚兒蓋房子這一問題。這既是一個必須回答的真實情境問題，同時也說明學生為什么可以判斷自己需要給魚兒蓋房子、蓋房子的最終意義在哪里。這也是最終評價整個學習過程的重要標準，而不是簡單的對魚兒生活環境知識學習、思維導圖學習、設計能力培養、動手物化能力加強等割裂問題的評價。
通過課題組的反復剖析，教師終于明白，是因為人類濫捕、廢物排放、開礦或采集珊瑚等行為污染了海洋，破壞了魚兒生存的環境，造成了海洋生態的退化，也造成了人類無魚可打的困境。因此，給魚兒建房子，是為了恢復生態，保護海洋環境，也是為了人類自身的生存。這樣的批判性思考過后，教師通過引發學生對問題深刻的人文思考，激發學生渴望探索和解決這一問題的興趣，也打開了學生的思路，給不同的魚兒尋找不同的環境和不同的房子。除了具體的工程原理之外，還能從正反兩方面分析評價自己建造的與其他小組建造的房子的優劣、適應魚群的不同等，從而使創造能力、創新能力和批判性思維、合作學習能力都得到了鍛煉，完成真正意義的高效學習。
更重要的是，這些能力是建構在解決真實情境問題基礎上，用嚴謹的科學思維、工程思維結合人文素養、對生活的熱愛而完成的，而不是一個模糊的貌似簡單S、T、E、A、M組合的偽問題。
實踐結果證明，偽真實問題降低了項目學習的意義，而真實問題則可以提高學習效率，在相同時間內，學生的綜合素養在有意義有興趣的價值獲得感中得到了提升。
“模糊”和“精準”的真實情境問題
STEM教育是基于真實情境問題的學習，所以STEM教育的項目設計中，找準一個真實情境問題，學習過程圍繞解決這一真實問題展開，才能是有意義的學習過程。
到底是為魚兒建房子還是解決生態環境問題，老師們在實踐過程中多有困惑。這反映了教師對STEM教育的理解不夠深刻，以為將科學、工程、技術、數學和人文等內容融入進去了就是一個好的STEM學習項目，沒有認真思考到底為了解決什么問題才這么做。
還有的老師雖然知道要創設真實問題，但是因為對要研究的問題本身理解不透，上位和下位問題分不清楚，也難以找準整個項目要解決的真實問題。例如，在小學有“包裝盒的設計”這樣的綜合實踐活動課程，老師所在學校是以足球文化為校本特色，教師就應開展基于足球文化的“足球包裝箱設計方案”的課程學習。
教師創設了“12個足球的包裝”這樣的情景，使學生可以通過數學的幾何體特征，學會準確迅速計算棱長、表面積、體積等，還能夠組合新的幾何體。體育方面增加學生對足球的興趣，美術方面能夠通過運用形、色、空間等美術語言描繪和立體造型方法等，培養學生對工具、材料的認識，通過動手，培養學生勞動操作能力。學生們后來展示的作品真的非常棒，但是在場的專家問了一個問題，你們這個包裝箱是為解決什么問題制作的，是為了送禮?運輸?收納?……不同的實際問題會有不同的解決方案。教師給出的標準，是讓每個小組從“結構設計、材料選擇、工具選用、人員分工、制作流程、預期效果、本組特色”7個方面展示匯報。雖然學生在匯報和互評中，都有意無意地提出了一些實用性考慮，但是因為要解決的目標問題不精準，造成了標準缺失，效果就打了折扣。后來和老師仔細分析，其實她是創設了一個學校足球課后足球收納箱的情境，但是設計課程中變成了包裝箱，設計評價標準時也沒有考慮真實情境的問題解決這一指標，模糊了要解決的真實問題，造成了學生解決方案中似是而非的困惑，對最終的物化出來的產品評價就沒有了返回解決真實問題的標準，造成了課程實施中的上述問題。
可見，在STEM教育中，找準真實情境問題，在項目學習中，緊緊圍繞解決真實問題發生學習活動，評價指標也緊跟這一思想，才能真正做到學習過程靈活開放，方案設計豐富多樣，也才能充分激發學生的創造力和創新能力，真正培養學生發現問題解決問題的能力。
“教科書導向”和“真實問題導向”的真實情境問題
在傳統的“教科書導向的”課程實施中，學生在實驗室中，根據實驗手冊，按照規定好的實驗器材、實驗步驟，嚴格遵循實驗要求，成功制造并收集二氧化碳即可，并可能還有要求記住化學反應式的考核。
從STEM教育的視角，教師們明確了必須設計出一個開放的可以有多種解決方案的實踐學習過程，于是確定了解決“滿足不同需求二氧化碳的生產方式” 的真實情境問題。以此實際問題出發，從二氧化碳的用途、二氧化碳的性質、二氧化碳的化學組成，探究生成二氧化碳的各種可能方式(甚至包括從空氣中收集)。然后，創設工業制取和實驗室制取兩個真實情境路徑，通過調研搞清楚工業制取二氧化碳的幾種方式的原理和結構以及選取這種制取方式的原因。例如，工業制取考慮的原材料易得性、安全量大等性價比影響因素。再回到實驗室，從教科書給出的制取方法開始，一步步探究實驗室制取二氧化碳的各種方法的優缺點。在實驗中，在保證安全的前提下，鼓勵學生不斷探究實驗室制取二氧化碳裝置(不同的實驗器材組裝)、收集方法、化學反應物、定量測量方法等，最后各小組都可能給出自己小組認為的最佳的制取方法，并在全班展示說明。
從上面“傳統實驗室驗證型實驗”到“STEM項目學習”的問題進階過程可見，STEM教育中的真實情境問題，首先是一個有不確定解決方案的開放的問題，其次是與生活實踐緊密聯系的真實情境問題。解決策略是“從真實生產生活中來發現問題——抽象到實驗室或課堂中解決問題——回到真實生活生產背景下評價問題的途徑。
STEM學習中要堅持“明確的目標，模糊的過程”，即解決某個確定的實際問題，解決方案和解決過程是多途徑的，從而鼓勵學生的探索、創新和創造力。同時，在這樣一個過程中，從調研、對比、設計、制作、合作、探究、交流、展示、分享等各個環節，也鍛煉了學生跨學科的綜合應用能力，發現問題和解決問題的能力。
綜上所述，圍繞解決真實情境問題發生的STEM學習過程，是一個自然而然應用跨學科知識的過程，學生應用科學、技術、工程和數學等多門學科知識，協作和探究式地解決現實問題。在參與和體驗學習的過程中，學生不僅獲得了結果性知識，更重要的是，提高了他們的學習能力，學會從多學科、多視角、多維度來分析和解決問題，收獲了蘊含在真實問題情境中的過程性知識，實現了從“學會”到“會學”的質的突破。
學生在獲得綜合應用知識解決真問題的能力過程中，極大的激發了他們的創造力和創新能力，同時具備了應用科學思維、工程思維進行批判性思考的能力，綜合素養得到提升，鍛煉了他們綜合解決問題的能力，也引發了他們對社會和國家層面的真實問題的關注，這是培養學生具備《中國學生發展核心素養》要求的必備品格和關鍵能力的有效途徑。
