STEAM融入大教育格局的思考與探索

劉黨生

10月16日，第三屆全國中小學(xué)STEAM教育論壇在上海市嘉定區(qū)工業(yè)區(qū)舉行。論壇吸引了來自全國各地的300余名STEAM教育工作者與會(huì)，并分享了STEAM融入學(xué)校教育、區(qū)域大教育格局等方面的思考和探索。下面筆者將回顧論壇的精彩之處。

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1.STEM與創(chuàng)客教育融合

華東師范大學(xué)副校長任友群在論壇的發(fā)言中梳理了國際視域下的STEM成長歷程、創(chuàng)客教育，以及STEM教育與創(chuàng)客教育的異同。

（1）STEM的成長歷程

自1986年，始于美國國家科學(xué)基金會(huì)有感于國內(nèi)理工科人才的匱乏和理工科教育的不振而發(fā)表的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》（Undergraduate Science、Mathematics and Engineering Education）報(bào)告，建議國家調(diào)動(dòng)各類資源投入科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程（SME）領(lǐng)域的教育以來，歷經(jīng)1990年Technology（技術(shù)）被納入其中，SME變?yōu)镾MET；2001年，“STEM教育”第一次為美國官方所用；2007年，美國發(fā)布《國家競爭力法》（National competition law）；2009年，奧巴馬發(fā)表了“教育促進(jìn)創(chuàng)新”的演講，宣布在全國范圍內(nèi)開啟“教育促創(chuàng)新”計(jì)劃；直至2011年，美國弗吉尼理工學(xué)院暨州立大學(xué)學(xué)者Georgette Yakman提出在STEAM中，A不僅僅指的是藝術(shù)，還有美（Fine）、語言（Language）、人文（Liberal）、形體（Physical）等藝術(shù)含義。

STEM教育的過程不僅把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識進(jìn)行疊加，而且還將本來分散的四門學(xué)科自然地組合形成新的整體。不論是STEM教育還是STEAM教育，它們都是為了更好地幫助學(xué)生不被單一學(xué)科的知識體系所束縛，促進(jìn)教師在教學(xué)過程中更好地進(jìn)行跨學(xué)科融合，鼓勵(lì)學(xué)生跨學(xué)科地解決真實(shí)情境中的問題。同時(shí)，科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科的相互結(jié)合，有效地提升了學(xué)生解決問題的綜合能力和跨學(xué)科的思維能力。

（2）創(chuàng)客教育

創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)推動(dòng)著教育系統(tǒng)內(nèi)“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)”的發(fā)展。創(chuàng)客教育所強(qiáng)調(diào)的鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者是創(chuàng)造者，學(xué)習(xí)的過程也是創(chuàng)造的過程，以及創(chuàng)造者注重學(xué)習(xí)者不一樣的想法并將其變成現(xiàn)實(shí)等教育思想都與現(xiàn)代教育理念不謀而合。其實(shí)，創(chuàng)客也是一種業(yè)余愛好，因而廣義上不存在所謂的創(chuàng)客教育，只能說是一種創(chuàng)客培養(yǎng)，它重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造、創(chuàng)新的精神。如今我們所倡導(dǎo)的創(chuàng)客教育更多以數(shù)字化工具作為基礎(chǔ)，創(chuàng)客更集中體現(xiàn)在數(shù)字化創(chuàng)客上。

（3）STEM教育與創(chuàng)客教育的異同（如下頁表）

STEM教育與創(chuàng)客教育的差別主要為：①兩者起源不同，但都需要社會(huì)各界的共同參與。②STEM教育更強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科，創(chuàng)客教育則更強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造與分享。③兩者都強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境問題，但創(chuàng)客教育問題主要來自學(xué)生。④創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)真實(shí)作品的產(chǎn)出，而STEM關(guān)注動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。⑤師生角色定位不同。

創(chuàng)客教育與STEM融合，首先要深化STEM教育，創(chuàng)設(shè)基礎(chǔ)教育過程中更多STEM課程空間。其次，促進(jìn)不同學(xué)科教師之間緊密合作，并整合多方資源，提升STEM和創(chuàng)客教育的課程水平。最后，深化教育評價(jià)體系，匹配 STEM教育與創(chuàng)客教育需求。

2.學(xué)生創(chuàng)新能力特征和技術(shù)的兩面性

教育部教育裝備研究與發(fā)展中心副主任劉詩海在論壇中對“學(xué)生創(chuàng)新能力特征”和“技術(shù)的兩面性”進(jìn)行了闡述與分析。

他認(rèn)為學(xué)生創(chuàng)新能力特征包括：善于觀察，并能用類比、推理的方法表達(dá)；敢于質(zhì)疑權(quán)威性的觀點(diǎn)；凡事喜歡尋深究，盡力弄清事物的來龍去脈；能耐心聽取別人的見解并從中發(fā)現(xiàn)問題或受到啟發(fā)；能發(fā)現(xiàn)事物與現(xiàn)象間的邏輯聯(lián)系；對新鮮事物充滿好奇心；凡遇到問題總是喜歡在解決方法上另辟蹊徑；具有敏銳的觀察力和善于提出問題的能力；總是從失敗中發(fā)現(xiàn)成功的啟示；在學(xué)習(xí)上常有自己關(guān)心的獨(dú)特的研究課題。而在注重“技術(shù)的兩面性”過程中，教師要警惕技術(shù)不但可以用來解決問題，它也同樣可以引發(fā)新問題。

3.“STEAM+”理念構(gòu)建園區(qū)大教育新格局

嘉定工業(yè)區(qū)張敏部長分享了園區(qū)人用“STEAM+”理念構(gòu)建園區(qū)大教育新格局的思考和實(shí)踐。

（1）打破圍墻，構(gòu)建園區(qū)大教育、教育大融合的新格局

為了打破圍墻，構(gòu)建園區(qū)大教育、教育大融合的新格局，我們依托智慧教育發(fā)展聯(lián)盟平臺，整合社會(huì)資源、激發(fā)創(chuàng)新能力、孵化創(chuàng)新人才，提出了“科技和文化兩翼齊飛”的整體戰(zhàn)略，并著力構(gòu)建了“科技創(chuàng)新+文化創(chuàng)意”的“STEAM+”大教育格局。同時(shí)，我們還要扎實(shí)開展好三項(xiàng)行動(dòng)：一是著力開發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目。在“留一堂課給夢想”創(chuàng)新項(xiàng)目發(fā)布會(huì)上，推出陶陶樂、繪生活、生命探秘、超級翅膀、觀風(fēng)云、綠色創(chuàng)學(xué)、探鼓、酷玩無人機(jī)、機(jī)器人競技場等15個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目。二是著力打造“夢想課堂”。廣泛招募界內(nèi)外、各行各業(yè)的精英加入“筑夢導(dǎo)師”隊(duì)伍，編制可供學(xué)生自由選擇的“夢想課程”，幫助學(xué)生開啟夢想、成就夢想。三是著力建設(shè)學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)基地。建立30個(gè)“夢想課堂”學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)基地，通過觀摩、操作、互動(dòng)、交流等多種方式，給學(xué)生帶來科技體驗(yàn)、社會(huì)體驗(yàn)、文化體驗(yàn)、紅色體驗(yàn)合成生態(tài)體驗(yàn)。

（2）力推STEAM教育與學(xué)校教育的深度融合

在STEAM教育與學(xué)校教育的深度融合方面，我們圍繞科技文化兩翼齊飛的整體戰(zhàn)略，將STEAM的精神內(nèi)核融入到學(xué)校課程建設(shè)中。首先在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中滲透了STEAM理念，促進(jìn)課堂的轉(zhuǎn)型升級；其次是基于學(xué)校實(shí)際開發(fā)STEAM課程。近兩年來，園區(qū)各中小幼學(xué)校圍繞STEAM的精神內(nèi)核融入開展了一系列草根式探索。

4.創(chuàng)客教育的實(shí)施平臺與課程模式

北京師范大學(xué)教育學(xué)部創(chuàng)客教育實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人傅騫從五個(gè)維度論述了創(chuàng)客教育的實(shí)施平臺與課程模式，即創(chuàng)客教育實(shí)施平臺的誤區(qū)。創(chuàng)客教育就是學(xué)習(xí)創(chuàng)客工具，就是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新，就是STEAM教育，就是培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)客教育的SCS教學(xué)法。此外，傅騫還介紹了面向主題的課程設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講解了創(chuàng)意電子教育支持生態(tài)建設(shè)。

5.STEAM課程群建設(shè)與實(shí)踐

浙江省溫州中學(xué)謝作如老師介紹了開展STEAM課程群建設(shè)與實(shí)踐的體會(huì)。

浙江省在2011年啟動(dòng)了《深化普通高中課程改革方案》?！斗桨浮芬螅阂患壧厣痉秾W(xué)校開發(fā)的各類選修課程不少于每30名學(xué)生1門，二級特色示范學(xué)校已開發(fā)各類選修課程不少于每40名學(xué)生1門?！斗桨浮愤€規(guī)定：知識拓展類選修課程比例不超過60%，職業(yè)技能類選修課程比例不少于10%，每學(xué)期選修課程課時(shí)比例不少于總課時(shí)的20%。

溫州中學(xué)在方案實(shí)施過程中，立足“跨學(xué)科”學(xué)習(xí)的認(rèn)識，啟動(dòng)了機(jī)器人競賽工作、開設(shè)了機(jī)器人校本課程、成立了科技制作社（學(xué)生自發(fā)），學(xué)生自行設(shè)計(jì)傳感器、焊接、組裝機(jī)器人，將機(jī)器人知識應(yīng)用于科技創(chuàng)新，參加比賽，并通過Arduino研究數(shù)據(jù)采集、人機(jī)互動(dòng)技術(shù)。后來，我們認(rèn)識到這一方向就是STEM。截止到目前，各項(xiàng)活動(dòng)達(dá)成的效果令人滿意：精品課程數(shù)量全省第一，入選省選課平臺也是全省第一；STEM方面的課程多達(dá)十多門；特色課程涵蓋互動(dòng)媒體技術(shù)、Arduino創(chuàng)意機(jī)器人、數(shù)學(xué)視界下的3D打印，等等。

溫州中學(xué)通過實(shí)踐并歸納出STEAM課程的特點(diǎn)，即自下而上（這是一種自下而上的課程訴求，很多課程教師是在無意間進(jìn)入STEAM領(lǐng)域的，而學(xué)生對課程內(nèi)容也形成了新訴求）、快速迭代（STEAM課程的快速迭代是特色，沒有以不變應(yīng)萬變的核心課程內(nèi)容，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果極大地豐富了課程內(nèi)容）。

論壇外圍拓展體驗(yàn)項(xiàng)目追蹤

論談議程之后，與會(huì)代表轉(zhuǎn)戰(zhàn)上海的各個(gè)場地，繼續(xù)通過實(shí)地考察的形式，進(jìn)行STEAM活動(dòng)體驗(yàn)。

1.創(chuàng)客嘉年華

2015上海創(chuàng)客嘉年華邀請了電子、環(huán)保、生物、聲音和文化類的創(chuàng)客，通過展示、論壇、工作坊等多種形式，讓人們近距離體驗(yàn)創(chuàng)客文化。同時(shí)，結(jié)合科技、藝術(shù)、傳統(tǒng)手工藝、科學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域，為人們創(chuàng)造了玩炫酷高科技、嘗遍天南地北美食、參加趣味游戲、體驗(yàn)手工與科技相結(jié)合、啟發(fā)創(chuàng)意思維的狂歡之地等奇妙體驗(yàn)。

在機(jī)器人陣列中，一款名為“明”的機(jī)器人，是一款兩輪自平衡、可遠(yuǎn)程臨場服務(wù)的智能設(shè)備。操作者通過遠(yuǎn)程操控命令機(jī)器人完成各種動(dòng)作，并運(yùn)用實(shí)時(shí)視頻通訊保證了操作的可延續(xù)性。擁有智能機(jī)器人一直是人類的夢想，而“NAO機(jī)器人”就是一款可愛并且絕對吸引眼球的智能機(jī)器人。

動(dòng)手工作坊里，花藝、皮具、編織乃至創(chuàng)意折紙和竹子加工都為創(chuàng)客及發(fā)燒友們提供了一展才華的機(jī)會(huì)。就連最普通的吸管，也似剛剛經(jīng)歷過頭腦風(fēng)暴一樣，成為吸管機(jī)器人。同時(shí)，MOLA模拉無人機(jī)的超大肥皂泡表演、五對五相撲足球、相撲機(jī)器人大賽等活動(dòng)也為大家?guī)砹诵碌捏w驗(yàn)。

本次嘉年華的現(xiàn)場論壇吸引了眾多社會(huì)大眾。

2.模型節(jié)活動(dòng)

第七屆上海模型節(jié)活動(dòng)是致力于為青少年和模型科技愛好者搭建展示和交流的平臺。鼓勵(lì)他們在參與的活動(dòng)過程中，充分發(fā)揮動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)合作、感知體驗(yàn)的科學(xué)精神，不斷激勵(lì)他們自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用科學(xué)知識進(jìn)行思考、分析并解決實(shí)際問題，發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神、關(guān)注科技熱點(diǎn)、積極參與各項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，關(guān)心、了解、探究、感悟，體驗(yàn)、分享科技模型活動(dòng)帶來的快樂和成就感，使他們能更好地接觸和了解模型科技前沿的發(fā)展領(lǐng)域，更高效地參與體驗(yàn)?zāi)Ｐ涂萍紕?chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。本屆模型節(jié)設(shè)有模型比賽、模型表演、模型制作、模型攝影攝像和模型嘉年華、親子擂臺賽、優(yōu)秀攝影作品展等活動(dòng)內(nèi)容。

結(jié)語

論壇的舉行，預(yù)示著教育社會(huì)化的春風(fēng)正在吹拂我們傳統(tǒng)的教育架構(gòu)，未來的教育需要更多的全員師資、全科師資和全能師資，而我們的社會(huì)也召喚著越來越多的多元成長、個(gè)性成才的創(chuàng)新型接班人。內(nèi)外共同發(fā)力，跨界跨地域的大教育格局正在嘉定的熱土上孕育、孵化。學(xué)校勢必要打破圍墻，走向融合。