中小學(xué)STEAM教育推進(jìn)策略研究

尚亞麗

(長(zhǎng)春師范大學(xué)傳媒學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032)

中小學(xué)STEAM教育推進(jìn)策略研究

尚亞麗

(長(zhǎng)春師范大學(xué)傳媒學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032)

STEAM教育是融合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)多學(xué)科的綜合教育，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。本文基于STEAM教育思想，分析我國(guó)中小學(xué)STEAM教育存在的問(wèn)題，并給出具體的解決對(duì)策。

中小學(xué)STEAM教育；路徑

STEAM課程是美國(guó)政府主導(dǎo)的“項(xiàng)目引路PLTW”計(jì)劃所倡導(dǎo)的以科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)為核心的課程。STEAM教育以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者不僅從理解、記憶的維度去習(xí)得知識(shí)，而且從應(yīng)用和解決問(wèn)題的角度，通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)獲得知識(shí)與技能，并將多學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通，通過(guò)完成項(xiàng)目學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、解決問(wèn)題的能力以及與同伴之間互相協(xié)作的能力。目前，我國(guó)關(guān)于STEAM教育的研究主要停留在理論層面，要在中小學(xué)全面推進(jìn)STEAM教育還面臨諸多問(wèn)題，如項(xiàng)目的研究與設(shè)計(jì)、教師的培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)以及需要大量資金的支持等。

1 STEAM教育概況

STEAM教育由美國(guó)弗吉尼亞科技大學(xué)學(xué)者Yakman在研究綜合教育時(shí)首次提出，即加強(qiáng)美國(guó)K12關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)及數(shù)學(xué)的教育，專(zhuān)門(mén)用于建立動(dòng)手類(lèi)創(chuàng)造性課程。STEAM教育以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式，是在STEM教育基礎(chǔ)上延伸的教育模式，是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)人文教育的融合，主要通過(guò)新技術(shù)在教育中的應(yīng)用來(lái)推動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新。STEAM教育注重實(shí)踐和過(guò)程，強(qiáng)調(diào)解決真實(shí)問(wèn)題；倡導(dǎo)“做中學(xué)”和“體驗(yàn)式教學(xué)”的教學(xué)模式；強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，注重知識(shí)的跨學(xué)科遷徙及其與學(xué)習(xí)者之間的關(guān)聯(lián)。STEAM教育不是將幾個(gè)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)簡(jiǎn)單疊加，而是通過(guò)解決真實(shí)問(wèn)題，綜合運(yùn)用這些學(xué)科知識(shí)，把死記硬背的機(jī)械學(xué)習(xí)變成解決問(wèn)題的有意義學(xué)習(xí)。由此可見(jiàn)，STEAM教育是一種新型的創(chuàng)新教育應(yīng)用體系。

2 中小學(xué)STEAM教育推進(jìn)的主要問(wèn)題

從美國(guó)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，STEAM教育的全面實(shí)施應(yīng)該是一項(xiàng)由政府、學(xué)校、社會(huì)團(tuán)體、公眾共同參與并協(xié)力打造的系統(tǒng)工程。當(dāng)前，STEAM教育理念在我國(guó)尚沒(méi)有被廣泛普及，教師的配置與培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、設(shè)備資源的建設(shè)資金尚存在諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

2.1 缺乏對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

目前，在我國(guó)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，STEAM教育尚處于起步階段，對(duì)STEAM教育的研究主要集中在理論層面和國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的介紹,一些大城市的重點(diǎn)學(xué)校開(kāi)設(shè)有實(shí)踐課程或項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)。STEAM教育項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要教師具備科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等領(lǐng)域的知識(shí),一個(gè)教師很難具備所有這些領(lǐng)域的知識(shí)和素養(yǎng)，這就需要多名教師的協(xié)調(diào)合作。但是，在應(yīng)試教育背景下，教師、學(xué)生和家長(zhǎng)更注重單科考試成績(jī)，忽略對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在課程的實(shí)施過(guò)程中，中小學(xué)教師沒(méi)有更多的時(shí)間和精力將跨學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行融合，無(wú)法設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的項(xiàng)目?jī)?nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2 缺乏STEAM專(zhuān)業(yè)師資及其培養(yǎng)機(jī)制

STEAM教育的實(shí)施要求教師不僅具備豐富的學(xué)科知識(shí)、掌握一定的教學(xué)方法，而且能夠?qū)⒖鐚W(xué)科的知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的情境中。學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)并完成作品。我國(guó)目前的中小學(xué)師資培養(yǎng)機(jī)制沒(méi)有涉及STEAM教育開(kāi)設(shè)的師資培訓(xùn)課程和專(zhuān)業(yè)教師，所以需要對(duì)教師進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)。隨著新技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，培訓(xùn)的內(nèi)容還應(yīng)不斷更新。很多地區(qū)由教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師開(kāi)展STEAM教育課程，但由于教師本身受到專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的限制，STEAM課程只是涉及Scratch編程、機(jī)器人設(shè)計(jì)、3D打印等項(xiàng)目。因此，加強(qiáng)STEAM的師資隊(duì)伍建設(shè)，建立有效的STEAM師資培養(yǎng)機(jī)制，已成為STEAM教育發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。

2.3 缺乏對(duì)STEAM實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

目前，國(guó)內(nèi)有少數(shù)中小學(xué)校教師通過(guò)校園創(chuàng)客空間或個(gè)人工作坊開(kāi)展STEAM教育，但這類(lèi)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目活動(dòng)主要是3D打印、Scratch和機(jī)器人設(shè)計(jì)等,不能滿(mǎn)足更多學(xué)生的需求。為了滿(mǎn)足不同學(xué)生的興趣愛(ài)好，項(xiàng)目或活動(dòng)內(nèi)容可以設(shè)計(jì)得更加豐富些。根據(jù)美國(guó)STEAM教育的經(jīng)驗(yàn)，需要建設(shè)更多的STEAM教育實(shí)驗(yàn)室，增多項(xiàng)目和活動(dòng)的門(mén)類(lèi)，加強(qiáng)學(xué)科的交叉性,并建設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)具有更大的操作空間、更豐富的資源和設(shè)備，滿(mǎn)足更多學(xué)生的需要，為學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)提供支持。

2.4 缺乏資金支持

STEAM教育實(shí)踐項(xiàng)目的研究、設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，需要多名不同專(zhuān)業(yè)教師的不斷探索和實(shí)驗(yàn)。為了滿(mǎn)足開(kāi)展多種實(shí)踐項(xiàng)目的需求，實(shí)驗(yàn)室要購(gòu)買(mǎi)大量的資源和設(shè)備，如3D打印機(jī)、木工工具、電子設(shè)備和元件、電路元件、縫紉設(shè)備和材料等?？梢?jiàn)，STEAM教育在中小學(xué)的推進(jìn)過(guò)程中需要大量的資金，然而該課程并非考試課程，多數(shù)學(xué)校未投入足夠的資金用來(lái)開(kāi)展STEAM教育的實(shí)驗(yàn)室。

3 中小學(xué)STEAM教育推進(jìn)策略

我國(guó)中小學(xué)STEAM教育的發(fā)展由教師、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，由大學(xué)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、社會(huì)力量輔助，由家長(zhǎng)和企業(yè)眾籌資金。

3.1 設(shè)計(jì)基于項(xiàng)目、活動(dòng)及問(wèn)題的學(xué)習(xí)情境

目前，多數(shù)學(xué)校的STEAM教育由計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)或教育技術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)教師擔(dān)任，設(shè)計(jì)的項(xiàng)目主要是3D打印、Scratch和機(jī)器人等活動(dòng)。為了滿(mǎn)足不同學(xué)生的興趣愛(ài)好，可招聘電子或工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師，與信息技術(shù)、美術(shù)、數(shù)學(xué)等專(zhuān)業(yè)教師一起設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)項(xiàng)目?jī)?nèi)容。項(xiàng)目活動(dòng)內(nèi)容包括3D打印、Scratch、機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、創(chuàng)建電路、插圖制作、生活物品設(shè)計(jì)與制作、縫紉手工制作、木工制作等。為學(xué)生提供豐富的資源、工具和設(shè)施，指導(dǎo)他們?cè)O(shè)計(jì)并制作作品，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。

3.2 構(gòu)建STEAM教育實(shí)驗(yàn)室

為了滿(mǎn)足不同年級(jí)學(xué)生以及不同項(xiàng)目的需求，應(yīng)提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的要求。除了計(jì)算機(jī)設(shè)備外，實(shí)驗(yàn)室還需要具備操作臺(tái)、工具擺放區(qū)、3D打印設(shè)備、激光切割機(jī)、焊接工具、木工工具、縫紉手工設(shè)備等。擺放這些設(shè)備和工具需要很多空間，因此實(shí)驗(yàn)室面積比普通教室要大很多。實(shí)驗(yàn)室分幾個(gè)功能區(qū)，每個(gè)功能區(qū)的設(shè)備要有固定的擺放位置。較小的工具應(yīng)該分類(lèi)掛在墻上，以方便學(xué)生查找。為了避免學(xué)生在實(shí)踐操作過(guò)程中受傷，實(shí)驗(yàn)室的裝修設(shè)計(jì)要充分考慮安全問(wèn)題，用防護(hù)罩將一些有危險(xiǎn)的工具包裝起來(lái)。

3.3 家長(zhǎng)、社會(huì)力量眾籌資金

構(gòu)建STEAM教育實(shí)驗(yàn)室需要大量的資金，而目前能將大量資金投入到STEAM教育實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校還不多。學(xué)校可以采取眾籌的方式，集中社會(huì)力量建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生和家長(zhǎng)是最大的受益者，可以采取家長(zhǎng)、企業(yè)、社會(huì)捐助等形式籌集資金。

3.4 開(kāi)展面對(duì)家庭教育的STEAM項(xiàng)目

可設(shè)計(jì)一些面對(duì)家庭教育的STEAM項(xiàng)目，由家長(zhǎng)、學(xué)生在家完成，學(xué)生通過(guò)自己的努力獨(dú)立完成項(xiàng)目。項(xiàng)目應(yīng)該圍繞現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)問(wèn)題，例如Scratch編程軟件的創(chuàng)意、制作小臺(tái)燈、地震報(bào)警器、縫紉手工作品等。

4 結(jié)語(yǔ)

目前中小學(xué)STEAM教育課程設(shè)計(jì)尚未完善，實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有統(tǒng)一的風(fēng)格，STEAM教育課程主要由教育技術(shù)學(xué)教師擔(dān)任。隨著教育的多元化發(fā)展，STEAM教育越來(lái)越趨向成熟，這種教育形式的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越凸顯，吸引更多社會(huì)資金的注入，從而推動(dòng)素質(zhì)教育的發(fā)展，培養(yǎng)更多創(chuàng)新型人才。

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[2]李小濤,高海燕,鄒佳人,等．“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的STEAM教育到創(chuàng)客教育之變遷——從基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2016(1):28-36．

[3]范先佐.義務(wù)教育均衡發(fā)展與農(nóng)村教育難點(diǎn)問(wèn)題的破解[J].華中師范大學(xué)學(xué)報(bào),2013(2):148-157.

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2095-7602(2017)12-0139-03

2017-07-11

吉林省教育廳“十二五”社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃項(xiàng)目“吉林省‘農(nóng)遠(yuǎn)工程’教育資源應(yīng)用狀況實(shí)證研究”(吉教科文合字[2015]第278號(hào))。

尚亞麗(1975- )，女，講師，碩士，從事教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用研究。