基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)探析：核心素養(yǎng)的視角*

崔 鴻 朱家華 張秀紅

(1.華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，武漢 430079； 2.華中師范大學(xué)教師教育學(xué)院，武漢 430079；3.北京師范大學(xué)中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心華中師范大學(xué)分中心，武漢 430079；4.人民教育出版社，北京 100081)

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基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)探析：核心素養(yǎng)的視角*

崔 鴻1,3朱家華2張秀紅1,4

(1.華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，武漢 430079； 2.華中師范大學(xué)教師教育學(xué)院，武漢 430079；3.北京師范大學(xué)中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心華中師范大學(xué)分中心，武漢 430079；4.人民教育出版社，北京 100081)

基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)是學(xué)生在活動參與、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、問題解決中進(jìn)行的實(shí)踐活動。在基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)中，學(xué)生圍繞“明確的結(jié)果和模糊的任務(wù)”進(jìn)行跨學(xué)科探究學(xué)習(xí)?；陧?xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)在增強(qiáng)人文素養(yǎng)、培育理性思維、養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)意識、提升個體覺悟、強(qiáng)化問題解決等方面具有積極意義，這與學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵具有一致性。基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)在正確把握基礎(chǔ)教育科學(xué)課程價值、連接正規(guī)教育與非正規(guī)教育、接軌熱點(diǎn)理念等方面都面臨著一系列的挑戰(zhàn)。

STEAM；基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)；核心素養(yǎng)；科學(xué)教育

一、引言

STEAM,即科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Art)和數(shù)學(xué)(Mathematics)的整合。STEAM學(xué)習(xí)是學(xué)生圍繞STEAM內(nèi)容開展的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，其跨學(xué)科性、情境性的特點(diǎn)可與“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)(Project-based Learning, PBL)理念交疊?；陧?xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)(簡稱STEAM PBL)即一項(xiàng)學(xué)生在活動參與、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、問題解決中進(jìn)行的跨學(xué)科的實(shí)踐活動。從核心素養(yǎng)的視角，對STEAM PBL展開探析，有助于進(jìn)一步認(rèn)識和理解STEAM的內(nèi)涵，促進(jìn)STEAM教育在中小學(xué)的實(shí)踐，為我國基礎(chǔ)教育改革提供新的路徑。

(一)STEAM教育的緣起與發(fā)展

STEAM教育是一種通過整合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容，指引STEAM學(xué)習(xí)的途徑和方法。1986年，美國國家科學(xué)基金會(NSF)發(fā)布的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報告中提出了“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)教育集成”的綱領(lǐng)性建議，強(qiáng)調(diào)“使美國下一代成為世界科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者”。這被視為提倡STEM教育的開端。進(jìn)入21世紀(jì)，弗吉尼亞理工大學(xué)學(xué)者Yakman把“藝術(shù)”作為重要的人文因素與STEM相融合，從而產(chǎn)生了STEAM。STEAM教育擴(kuò)展了STEM教育的整合范疇，在學(xué)科綜合的基礎(chǔ)上，更好地幫助學(xué)生重燃對理工科目和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)激情，STEAM教育理念很快在國際上風(fēng)靡起來。

2011年和2013年，美國先后公布了《K-12科學(xué)教育框架》和《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(NGSS)，將科學(xué)與工程實(shí)踐、跨學(xué)科概念和核心概念緊密整合，并將STEM教育納入國家標(biāo)準(zhǔn)，這引起了國際教育界的關(guān)注。2015年，中國教育部發(fā)布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》明確提出，要“探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式”。目前，中國教育學(xué)會已經(jīng)成立了“STEAM教育聯(lián)盟”，并在各地區(qū)搭建學(xué)校平臺，逐漸在各省市推行開來。

(二)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與STEAM在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中的整合

Yakman對STEAM各要素之間的關(guān)系進(jìn)行了闡述，他說：“我們生活在這樣一個世界，對科學(xué)的理解離不開技術(shù)，而技術(shù)又依賴于工程來呈現(xiàn)它的相關(guān)研究和發(fā)展，如果沒有對藝術(shù)和數(shù)學(xué)的理解，就沒有工程的創(chuàng)造?！?Yakman，2008)STEAM凸顯了對工程、技術(shù)的整合，這本身就與“基于項(xiàng)目的設(shè)計(jì)”理念吻合，從這個角度出發(fā)，可借鑒Capraro的研究，圍繞“明確的結(jié)果和模糊的任務(wù)”進(jìn)行定義，把基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)融合為一個概念(Capraro et al.，2013，p.2)。

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是以學(xué)科的概念和原理為中心，以制作產(chǎn)品并將產(chǎn)品推銷給客戶為目的，在真實(shí)世界中借助多種資源開展探究活動，并在一定時間內(nèi)解決一系列相互關(guān)聯(lián)問題的探究性學(xué)習(xí)模式(劉景福，鐘志賢，2002)。在真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境中，PBL往往需要學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科的思維整合，以項(xiàng)目為驅(qū)動，將分散的學(xué)科問題集中并融合，以應(yīng)對實(shí)際挑戰(zhàn)和解決復(fù)雜問題。有研究者將PBL定義為“一種課堂活動的模式，它脫離了短暫且孤立的教師中心的課堂教學(xué)，以長期的、跨學(xué)科的、學(xué)生中心的教學(xué)取代，且與現(xiàn)實(shí)世界的問題和實(shí)踐相融合的學(xué)習(xí)活動”(Holbrook，2007)。STEAM存在著科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)之間的跨學(xué)科交疊，具有天然的跨學(xué)科性、情境性、實(shí)踐性、協(xié)作性、實(shí)證性，尤其適于立足生活經(jīng)驗(yàn)和社會實(shí)踐取向，進(jìn)行PBL學(xué)習(xí)(余勝泉，胡翔，2015)。綜上可見，STEAM PBL是一種適宜于跨學(xué)科學(xué)習(xí)的模式，STEAM既是內(nèi)容也是目標(biāo)，PBL既是方式也是過程。STEAM PBL，即為學(xué)生圍繞“明確的結(jié)果和模糊的任務(wù)”進(jìn)行的跨學(xué)科的探究性實(shí)踐活動。

(三)基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)特點(diǎn)分析

STEAM綜合了學(xué)科特點(diǎn)，將知識的獲取、方法與工具的應(yīng)用、創(chuàng)新生產(chǎn)的過程以及情感、態(tài)度進(jìn)行了有機(jī)統(tǒng)一，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的同時，體現(xiàn)了一種多元學(xué)科文化的融合創(chuàng)新(胡畔，蔣家傅，陳子超，2016)。這種融合創(chuàng)新立足于時代背景和社會生活基礎(chǔ)之上，與現(xiàn)實(shí)世界緊密結(jié)合。PBL則以項(xiàng)目為驅(qū)動，把分散的學(xué)科問題統(tǒng)整融合，學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)踐、合作學(xué)習(xí)來解決復(fù)雜問題。因此，STEAM PBL具有彰顯時代特色、貼近社會生活、以跨學(xué)科任務(wù)為驅(qū)動、以實(shí)踐為取向、重視反思能力、注重合作學(xué)習(xí)等特點(diǎn)。

二、核心素養(yǎng)視角下STEAM PBL價值探析

隨著全球化、信息化與知識時代的來臨，21世紀(jì)核心素養(yǎng)的討論浪潮席卷全球。國際上，聯(lián)合國教科文組織、經(jīng)合組織、歐盟、美國、日本等紛紛從公民需求出發(fā)，提出了各有特色的核心素養(yǎng)框架體系。核心素養(yǎng)(Key Competencies)，是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力(林崇德，2016，第29頁)。2016年9月，中國教育部公布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與三個方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。

我們立足于核心素養(yǎng)的文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與三個視角，對基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)展開探討，為進(jìn)一步把握STEAM的內(nèi)涵及教育價值、探尋基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)策略與規(guī)律，提供啟示與借鑒。

(一)文化基礎(chǔ)的視角

古今中外，“文化”始終是個內(nèi)蘊(yùn)豐富的概念。泰勒曾給“文化”下了一個經(jīng)典定義：“文化或者文明，從其廣泛的民族志意義上而言，是一個錯綜復(fù)雜的總體，包括知識、信仰、藝術(shù)、道德、法律、習(xí)俗和人作為社會成員所獲得的任何其他能力和習(xí)慣”(Edward Burnett Tylor，1958，p.1)，把文化概念的重心移至社會共享的價值觀念和行為特征方面?！拔幕侨舜嬖诘母突辍?，綜合東西方的觀念來看，文化既有人性屬性也有社會屬性，從人性屬性來看，它作用于個人的物質(zhì)世界、社會世界和精神世界；從社會屬性來看，它反映了一定社會形態(tài)、一定社會經(jīng)濟(jì)政治背景下的普遍價值認(rèn)同。

圖1 《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》框架

1.基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)體現(xiàn)了時代背景下的文化追求，有助于增強(qiáng)人文素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生能動地掌握文化符號與生產(chǎn)工具，形成健康的價值觀STEAM PBL是一種以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式，它通過設(shè)計(jì)預(yù)期產(chǎn)品，組織整合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)與數(shù)學(xué)的符號知識的學(xué)習(xí)，以項(xiàng)目為驅(qū)動，將知識轉(zhuǎn)化為工具性、認(rèn)知性、交往性的實(shí)踐，解決真實(shí)問題，最終得到實(shí)際產(chǎn)品——這是促進(jìn)學(xué)生掌握當(dāng)前社會形態(tài)和經(jīng)濟(jì)政治背景下的文化符號、生產(chǎn)工具的過程，是文化基礎(chǔ)投射到現(xiàn)實(shí)世界中的具體體現(xiàn)。

STEAM不是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)知識的簡單疊加，而是將學(xué)科整合到一種“教學(xué)范式”中(Judith A. Ramaley，2016)。把STEAM PBL作為一種跨學(xué)科學(xué)習(xí)的范式，它不僅包括如何設(shè)計(jì)內(nèi)容、組織學(xué)習(xí)，還包括最基礎(chǔ)的、對STEAM基本內(nèi)涵和價值取向的理解。

人文素養(yǎng)作為文化基礎(chǔ)的重要內(nèi)容，反映了社會或個體在時代背景下對于文化精神的追求。回顧STEAM教育出現(xiàn)的歷史背景，不難發(fā)現(xiàn)其在美國得到極大關(guān)注的重要原因源于美國對自身國際競爭力下降的反思，以及對學(xué)生在國際數(shù)學(xué)、科學(xué)測評項(xiàng)目中表現(xiàn)欠佳的審視。它的出現(xiàn)具有時代特征，在一定程度上反映了社會的需求。因此，追溯STEAM PBL內(nèi)在的教育價值，一方面，從社會本位的角度，它體現(xiàn)了鮮明的時代特色，它的內(nèi)容來源、組織與實(shí)施，無不與社會文明狀況密切關(guān)聯(lián)；另一方面，從個人本位的角度，STEAM PBL體現(xiàn)了作為客體的產(chǎn)品滿足作為主體的學(xué)生的需求這一價值內(nèi)涵，而在STEAM PBL中，這種價值內(nèi)涵可以人為地激發(fā)、引導(dǎo)，可以通過教育的作用使其符合時代背景下的普遍價值觀念。

綜上，從社會本位和個人本位兩個方面論證STEAM PBL，其教育內(nèi)涵中體現(xiàn)了人文素養(yǎng)的基本意蘊(yùn)，可以通過STEAM PBL引導(dǎo)學(xué)生能動地掌握文化符號與生產(chǎn)工具，形成健康的價值追求。

2.基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)以跨學(xué)科任務(wù)為驅(qū)動，有助于培養(yǎng)理性思維，提升科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力

STEAM學(xué)習(xí)的本質(zhì)在于發(fā)現(xiàn)學(xué)科知識間的內(nèi)在聯(lián)系(李雁冰，2014)，STEAM PBL是概念性知識學(xué)習(xí)的完美方案，因?yàn)榱己迷O(shè)計(jì)的PBL本身就是跨學(xué)科的，而且其本質(zhì)是合作性的(羅伯特·M·卡普拉羅，2016，第78頁)。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，STEAM PBL更注重學(xué)生在整合跨學(xué)科的知識應(yīng)用中充分調(diào)動思維，以任務(wù)為驅(qū)動，主動地確認(rèn)目標(biāo)、尋找資源、建構(gòu)路徑、解決問題。因此，傳統(tǒng)課堂與STEAM PBL課堂在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、評價等方面存在差異，下表嘗試總結(jié)了傳統(tǒng)課堂與STEAM PBL課堂的一些區(qū)別。

表1 傳統(tǒng)課堂與STEAM PBL課堂的區(qū)別

一方面，相較傳統(tǒng)課堂，STEAM PBL的過程往往是教師發(fā)布一個“模糊的任務(wù)”，然后要求學(xué)生輸出一個“明確的結(jié)果”。為了達(dá)成這個被精確定義的結(jié)果，學(xué)生不僅需要掌握必要的跨學(xué)科知識，還要具有高級思維能力、問題解決能力，通過多學(xué)科交叉、以問題為導(dǎo)向，通過參與、探究、解釋、澄清、評價等過程，發(fā)展科學(xué)探究和實(shí)踐能力，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

另一方面，科學(xué)、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)在STEAM的跨學(xué)科框架內(nèi)得到整合，STEAM本身彰顯了一種學(xué)習(xí)文化，一種偏向工科思維的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，一種趨于能力和智慧疊加的行動學(xué)習(xí)(王娟，吳永和，2016)。所以，在STEAM PBL中，理性思維是開展學(xué)習(xí)的重要思維能力，學(xué)生必須能夠善于發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)現(xiàn)象、尋求合理證據(jù)、科學(xué)地作出解釋，才能夠保持學(xué)習(xí)活動的延續(xù)。

從以上兩方面出發(fā)，STEAM PBL將知識的獲取、方法與工具的利用以及實(shí)踐創(chuàng)新的過程進(jìn)行了有機(jī)統(tǒng)一，是一種多元融合。STEAM PBL的每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)都是建立在學(xué)生對問題的觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的基礎(chǔ)之上的，這些思維方式是理性思維的具體體現(xiàn)，而且這個思維過程充分調(diào)動并鍛煉了學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力。

(二)自主發(fā)展的視角

學(xué)習(xí)是個體由于與環(huán)境的相互作用或經(jīng)驗(yàn)過程所導(dǎo)致的身心方面出現(xiàn)的相對持久的變化，而這個變化就是指人的發(fā)展(陳佑清，2011，第77頁)。因此，除了人在生理方面的變化之外，學(xué)習(xí)和人的發(fā)展是內(nèi)在相關(guān)的。杜威認(rèn)為：“發(fā)展就是指能力向著某些特定渠道變化的方向形成各種習(xí)慣的過程，這些習(xí)慣包含執(zhí)行的技能、明確的興趣以及特定的觀察和思維的對象”(John Dewey，1916，p.56)，這里的“習(xí)慣”與核心素養(yǎng)在內(nèi)涵上是一致的。由此可見，在某種意義上，學(xué)習(xí)的目的即為了促進(jìn)個體核心素養(yǎng)的發(fā)展。根據(jù)維列魯學(xué)派、皮亞杰、杜威等人的研究觀點(diǎn)，人必須通過自身能動的活動而發(fā)展自身的素質(zhì)(陳佑清，2011，第85頁)。以杜威為例，他認(rèn)為，發(fā)展來自于個體與環(huán)境相互作用的經(jīng)驗(yàn)過程。皮亞杰的“發(fā)生認(rèn)識論”認(rèn)為認(rèn)識起因于主客體之間的相互作用，而以主體自身活動為中介的主客體之間的相互作用是主體認(rèn)識發(fā)生、發(fā)展的基本原因和機(jī)制。因此，個體能動的活動是自主發(fā)展的決定性因素。

1.基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)以實(shí)踐為取向，有助于養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)意識，促進(jìn)個體意義感的獲得

STEAM PBL有助于養(yǎng)成學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識。學(xué)習(xí)作為個體基于對符號知識和經(jīng)驗(yàn)知識的理解，探究外部世界并建立與客觀世界之間關(guān)系的活動，其本身就是一種特殊的實(shí)踐活動(郭元祥，伍遠(yuǎn)岳，2016)。在此意義上，學(xué)習(xí)在本質(zhì)上即為一種通過探究外部世界、構(gòu)筑主體意識的實(shí)踐活動。STEAM PBL則是通過規(guī)定明確的結(jié)果，有導(dǎo)向性地引導(dǎo)學(xué)生基于對跨學(xué)科的符號知識和經(jīng)驗(yàn)知識的理解，在探究客觀世界的過程中形成個人認(rèn)識，這種認(rèn)識不僅是新形成的經(jīng)驗(yàn)知識，也包括實(shí)踐過程中對主體原有認(rèn)識的改造，還有新認(rèn)識的生成。應(yīng)當(dāng)說，學(xué)習(xí)活動的發(fā)生本質(zhì)上包括意識的變化，STEAM PBL則充分體現(xiàn)出學(xué)習(xí)的實(shí)踐屬性，更能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，能夠引導(dǎo)學(xué)生面對學(xué)習(xí)對象進(jìn)行能動建構(gòu)和主動加工。具體來說，學(xué)生把學(xué)習(xí)的狀態(tài)從被動地學(xué)習(xí)識記、理解知識轉(zhuǎn)為主動實(shí)踐，并獲取能力和思維的成長，養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)的意識。

STEAM PBL有助于促進(jìn)個體意義感的獲得。實(shí)踐是物質(zhì)和精神結(jié)合在一起的追求意義、創(chuàng)造意義的活動(秦光濤，1998，第56頁)。STEAM PBL充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的實(shí)踐屬性，它本身即促進(jìn)個體追求意義的實(shí)踐活動。在STEAM PBL中，學(xué)生設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程反映了其對STEAM學(xué)習(xí)內(nèi)容本身的理解和價值取向，縱使STEAM PBL往往通過規(guī)定“明確的結(jié)果”引導(dǎo)學(xué)生的思維方向，但是在學(xué)習(xí)活動結(jié)束后呈交的作品總是存在個性差異，這種個性差異體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中作為學(xué)習(xí)主體的價值澄清，它不僅與學(xué)生的既有經(jīng)驗(yàn)相關(guān)，也是學(xué)生在參與新的學(xué)習(xí)內(nèi)容時其個體意義、學(xué)習(xí)意義的體現(xiàn)。STEAM PBL賦予了學(xué)生充分追求意義感的學(xué)習(xí)條件，幫助學(xué)生在個體學(xué)習(xí)中形成個人價值觀，不斷增強(qiáng)個體意義感，讓個人的身心得到全面發(fā)展。

2.基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)注重自我反思，有助于提升個體覺悟，形成健康的生命觀念

STEAM PBL注重學(xué)生的自我反思與覺悟。STEAM PBL強(qiáng)調(diào)在實(shí)踐活動中運(yùn)用跨學(xué)科能力開展學(xué)習(xí)，而反思我國當(dāng)前的教育現(xiàn)狀，以科學(xué)課程為例，表現(xiàn)為過于注重事實(shí)性知識，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維與實(shí)踐方面有所不足；教學(xué)更傾向于識記、理解層面的目標(biāo)要求，易造成學(xué)生對所學(xué)知識的理解不夠，能力培養(yǎng)欠缺等問題(崔鴻，2013)。因此，教師在組織教學(xué)的過程中，應(yīng)以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在需要為出發(fā)點(diǎn)，開發(fā)以實(shí)現(xiàn)學(xué)生個體能力綜合發(fā)展為目的的主體實(shí)踐活動，尤其注重激發(fā)學(xué)生的自我反思與覺悟。學(xué)生的自我反思與覺悟能力，在學(xué)習(xí)中體現(xiàn)為能夠意識到自己的思維變化，并能夠進(jìn)行反思。這對學(xué)生控制自我學(xué)習(xí)具有重要意義，它能夠讓學(xué)生隨時監(jiān)控和掌握自己的學(xué)習(xí)狀況，能夠識別對某個概念掌握到何種程度、還需要參與何種學(xué)習(xí)過程才能夠達(dá)到對概念的進(jìn)一步理解和掌握。STEAM PBL需要學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程，明確學(xué)習(xí)需求，并對自我作出評估，把項(xiàng)目中的學(xué)習(xí)與當(dāng)前學(xué)習(xí)水平結(jié)合起來，確定進(jìn)一步學(xué)習(xí)的方向和程度。因此，這個學(xué)習(xí)過程對于提升個體的自我反思能力是有益的。

STEAM PBL有助于學(xué)生形成健康的生命觀念。深入探析STEAM PBL，“項(xiàng)目”是學(xué)生溝通內(nèi)部世界和外部世界的重要橋梁，STEAM學(xué)習(xí)則成為一條在內(nèi)部世界和外部世界之間穿行的指定通道，學(xué)生可以根據(jù)個人的既有經(jīng)驗(yàn)，選擇合適的方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)部世界和外部世界的溝通。因此，STEAM PBL作為一項(xiàng)通過探究外部世界、構(gòu)筑主體意識的實(shí)踐活動，在個體形成意義感的同時，學(xué)生也會對學(xué)習(xí)內(nèi)容所指向的外部世界進(jìn)行判斷，逐步形成個人的世界觀。這種判斷發(fā)端于主體，共同作用于學(xué)生的外部物質(zhì)世界和內(nèi)部精神世界，一方面促進(jìn)學(xué)生對外部物質(zhì)世界的認(rèn)知、理解、判斷，另一方面學(xué)生在構(gòu)筑主體意識的同時，開始思考深刻的人生問題，追問、反思自我的意義，進(jìn)一步讓生命得到涵養(yǎng)，并形成健康的生命觀念。

(三)社會參與的視角

班杜拉的“社會學(xué)習(xí)理論”把人本主義、行為主義和認(rèn)知心理學(xué)的有關(guān)內(nèi)容加以整合，在一定程度上探討了個體的認(rèn)知、行為與社會因素交互作用對學(xué)習(xí)行為的影響。在《關(guān)于費(fèi)爾巴哈的提綱》中，馬克思作出了人的本質(zhì)“是一切社會關(guān)系的總和”的論斷，堅(jiān)定了從社會屬性去尋求人的本質(zhì)的觀點(diǎn)。學(xué)習(xí)即人的發(fā)展過程，學(xué)習(xí)具有實(shí)踐屬性，個體的學(xué)習(xí)具有社會參與性。學(xué)習(xí)中的社會參與強(qiáng)調(diào)處理好本我和他我、自我與社會的關(guān)系，形成正確的情感態(tài)度價值觀和行為方式。這要求學(xué)生在社會參與中能處理好自我與社會的關(guān)系，養(yǎng)成現(xiàn)代公民所必需遵守和履行的道德準(zhǔn)則與行為規(guī)范，增強(qiáng)社會責(zé)任感，提升創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)個人價值的實(shí)現(xiàn)，推動社會發(fā)展進(jìn)步，成為有理想信念、敢于擔(dān)當(dāng)?shù)娜恕?/p>

1.基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)以合作學(xué)習(xí)作為基本形式，有助于形成責(zé)任意識和團(tuán)隊(duì)精神

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)包括個體形成正確的責(zé)任意識，同時具有團(tuán)隊(duì)意識和互助精神，能主動作為，履職盡責(zé)，對自我和他人負(fù)責(zé)等。STEAM PBL是一種在社會性互動中開展的以學(xué)生為中心的跨學(xué)科合作學(xué)習(xí)。這種合作學(xué)習(xí)包含幾個方面的社會性互動，一是學(xué)生與外界環(huán)境的互動，二是存在個性差異的學(xué)生之間的互動，三是師生之間的互動等。因此，STEAM PBL的課堂是多樣性的。在課堂上，學(xué)生可以更充分地和同齡人進(jìn)行互動，產(chǎn)生交互影響。STEAM PBL通過發(fā)布一個跨學(xué)科任務(wù)，要求學(xué)生輸出一個“明確的結(jié)果”。在這種以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)中，學(xué)生個體的價值觀能夠被充分地引導(dǎo)和投射，一方面，學(xué)生可以在社會性互動過程中，意識到自己的分工和責(zé)任，以及自己在學(xué)習(xí)共同體中所分配的角色；另一方面，教師可以通過引導(dǎo)、展示和呈現(xiàn)，協(xié)助培養(yǎng)學(xué)生的自立性、自主性和自治性，激勵學(xué)生更勇于承擔(dān)責(zé)任，激發(fā)團(tuán)隊(duì)精神。

2.基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)以社會生活作為學(xué)習(xí)內(nèi)容來源，有助于塑造創(chuàng)新意識和培養(yǎng)應(yīng)對社會挑戰(zhàn)的能力

國內(nèi)有學(xué)者總結(jié)歸納了適宜于我國學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)的三種思路，包括應(yīng)用延伸型整合思路、工程框架型整合思路、設(shè)計(jì)即探究型整合思路(唐小為，王唯真，2014)。縱觀三種思路，有的強(qiáng)調(diào)注重實(shí)際問題解決能力，有的重在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，有的以探究科學(xué)原理為導(dǎo)向，而其內(nèi)容選材均來自現(xiàn)實(shí)社會生活的需求。社會性、時代性、現(xiàn)實(shí)性是STEAM PBL的鮮明特點(diǎn)。

STEAM PBL允許學(xué)生對個人感興趣的主題進(jìn)行深入的探究，鼓勵學(xué)生對項(xiàng)目產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新。由于學(xué)生可以通過呈現(xiàn)項(xiàng)目產(chǎn)品來展示學(xué)習(xí)成果，學(xué)生在學(xué)習(xí)中就會表現(xiàn)出更多的自主性和自覺性，不斷激發(fā)創(chuàng)造活力，并且持續(xù)對新問題、新想法進(jìn)行評估、決策、問題解決，在潛移默化中提升社會適應(yīng)能力和危機(jī)應(yīng)對能力。

三、核心素養(yǎng)視角下實(shí)施STEAM PBL的現(xiàn)實(shí)與挑戰(zhàn)

(一)如何正確把握科學(xué)課程的價值

在基礎(chǔ)教育階段，科學(xué)課程是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要課程。以小學(xué)科學(xué)課程為例，教育部《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出，小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。從核心素養(yǎng)的視角看，科學(xué)課程不僅教給學(xué)生了解自然、獲得知識的科學(xué)探究方法，還注重保護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使學(xué)生成為具有終身學(xué)習(xí)能力的個體?？茖W(xué)課程作為STEAM的內(nèi)容成分，兼具實(shí)踐屬性，適宜于以STEAM PBL開展教育教學(xué)?！吨袊茖W(xué)教育發(fā)展報告(2015)》強(qiáng)調(diào)，要借鑒STEM教育理念，在科學(xué)教育中開展工程和技術(shù)教育(羅暉，王康友，2015，第28頁)。

反觀小學(xué)科學(xué)課程的實(shí)施現(xiàn)狀，當(dāng)前科學(xué)課程的教學(xué)雖然基本可以開展，但是重視程度普遍不夠，還未能意識到科學(xué)教育在個體終身發(fā)展中的重要作用，在課程實(shí)施、師資建設(shè)、基礎(chǔ)資源建設(shè)、教科書編制等方面仍存在薄弱環(huán)節(jié)。譬如，將科學(xué)知識作為課程的主體內(nèi)容、把科學(xué)探究作為科學(xué)素養(yǎng)的代名詞、對科學(xué)情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)流于形式等(羅暉，王康友，2015，第38-39頁)，而專職科學(xué)教師配備不足、科學(xué)課程資源短缺等現(xiàn)狀也日益突出。其背后的原因在于政府、教育管理部門、學(xué)校對科學(xué)課程的認(rèn)識尚不充分。在這種狀況下，STEAM PBL的實(shí)施缺乏基本的課程資源和硬件環(huán)境，師資隊(duì)伍的建設(shè)也有待加強(qiáng)。然而，在發(fā)達(dá)國家，科學(xué)課程往往在學(xué)校教育中占據(jù)重要地位，以美國為例，科學(xué)課程是和閱讀、數(shù)學(xué)并列的核心課程。如何立足于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，正確把握STEAM的內(nèi)涵？如何進(jìn)一步實(shí)施STEAM PBL？如何創(chuàng)新STEAM PBL策略和手段？只有認(rèn)真審視基礎(chǔ)教育科學(xué)課程的價值，把科學(xué)課程列為基礎(chǔ)教育階段的核心課程，才能夠正確應(yīng)對當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)與挑戰(zhàn)。

(二)如何連接正規(guī)教育與非正規(guī)教育

開展STEAM學(xué)習(xí)是實(shí)施STEAM教育的重要方面。STEAM教育的全面實(shí)施，是一項(xiàng)由政府、學(xué)校、社會團(tuán)體、公眾共同參與并協(xié)力打造的系統(tǒng)工程(胡畔，蔣家傅，陳子超，2016)。因此，STEAM PBL的落實(shí)不應(yīng)局限于學(xué)校教育，而應(yīng)該與社會資源結(jié)合，打通正規(guī)教育與非正規(guī)教育的藩籬。尤其是在非正規(guī)教育環(huán)節(jié)，以科技館為例，其展陳項(xiàng)目集展覽、教育于一體，活動設(shè)計(jì)往往以PBL作為基本的開展手段，適合于開發(fā)PBL課程資源，有助于STEAM PBL的落實(shí)。從核心素養(yǎng)的視角出發(fā)，在學(xué)生培養(yǎng)中兼顧正規(guī)教育與非正規(guī)教育環(huán)節(jié)，不僅有助于學(xué)生的全面發(fā)展，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生更好地提升社會參與能力，進(jìn)一步理解科學(xué)技術(shù)與人類文明的有機(jī)聯(lián)系，增強(qiáng)知識運(yùn)用能力和解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。

國際上，關(guān)于如何連接正規(guī)與非正規(guī)的STEAM教育已產(chǎn)生了一些具有理論和實(shí)踐價值的成果，如美國《2015年STEM教育法》(STEM Education Act of 2015)以立法的形式推動非正規(guī)STEM教育的開展和發(fā)展，促進(jìn)校內(nèi)外STEM教育的融合；德國科技館將自身STEAM內(nèi)容列入教育系統(tǒng)的一部分，積極與當(dāng)?shù)貙W(xué)校教育配合，取得成效；芬蘭“Heureka項(xiàng)目”以人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，打通學(xué)校教育與場館教育的溝通壁壘，等等。在國內(nèi)，STEAM教育研究仍處于萌芽階段，尚未形成完整的理論體系和操作性強(qiáng)的模式。在非正規(guī)教育環(huán)節(jié)，我國目前STEAM學(xué)習(xí)的開展多與創(chuàng)客教育相結(jié)合，北京、上海等城市已成立了一些創(chuàng)客空間、云中心等，積極開展STEAM PBL實(shí)踐，但是支持STEAM學(xué)習(xí)的社會力量還很不足。在正規(guī)教育環(huán)節(jié)，一方面，學(xué)校開展STEAM學(xué)習(xí)往往需要向國際教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)支付高昂費(fèi)用購買課程，缺乏本土課程的開發(fā)和建設(shè)，教育效果還有待加強(qiáng)；另一方面，中國教育學(xué)會已成立“STEAM教育聯(lián)盟”，并在各地區(qū)搭建學(xué)校平臺，推動開展STEAM學(xué)習(xí)。然而就整體而言，學(xué)校教育重內(nèi)容、輕方法，場館教育重活動體驗(yàn)、輕內(nèi)容設(shè)計(jì)，STEAM學(xué)習(xí)的內(nèi)容和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)的方法并未有效地結(jié)合在一起。因此，學(xué)校教育和場館教育仍需進(jìn)一步發(fā)揮互補(bǔ)優(yōu)勢，把STEAM的內(nèi)容和PBL的手段融合起來，推動教育實(shí)踐。連接正規(guī)教育與非正規(guī)教育不僅能夠有效地節(jié)約教育資源，并且能夠開展更加豐富多元的STEAM PBL實(shí)踐活動，進(jìn)一步發(fā)揮其育人價值。然而，如何連接、以及怎樣有效地連接正規(guī)教育與非正規(guī)教育，這仍是需要探討的問題。

(三)如何合理接軌創(chuàng)客教育等熱點(diǎn)理念

對于如何開展STEAM學(xué)習(xí)，國內(nèi)外不少學(xué)者展開了探討，一些新技術(shù)、新觀念，如創(chuàng)客教育、兒童編程、3D打印、虛擬現(xiàn)實(shí)等，相繼被研究者用于與STEAM學(xué)習(xí)相整合。事實(shí)上，在正確把握STEAM內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，通過引入新方法、新手段來促進(jìn)STEAM PBL的開展，這個過程是可取的。以創(chuàng)客教育為例，國內(nèi)有研究者認(rèn)為，STEAM學(xué)習(xí)和創(chuàng)客雖然有著不同的起源，但都面向?qū)W生的核心素養(yǎng)，這是兩個概念對于當(dāng)前教育教學(xué)改革和發(fā)展最大的貢獻(xiàn)(趙興龍，2016)。

然而，如何將STEAM PBL與這些熱點(diǎn)理念合理接軌？國內(nèi)這方面的研究雖然逐漸增多，但仍以思辯式的討論為主，開展的相關(guān)實(shí)踐并不多。仍以創(chuàng)客教育為例，在思考STEAM學(xué)習(xí)與創(chuàng)客教育的關(guān)系時，國內(nèi)研究領(lǐng)域出現(xiàn)了許多爭論，有的學(xué)者認(rèn)為兩者都強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科內(nèi)容，是包含或交叉的關(guān)系(楊曉哲，任友群，2015)，有的學(xué)者認(rèn)為兩者可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)整合，即在創(chuàng)客教育中實(shí)現(xiàn)STEAM素養(yǎng)的整合(王旭卿，2015)，也有許多學(xué)者認(rèn)為不必對這兩個實(shí)踐概念進(jìn)行辨析，而應(yīng)更注重如何與課堂教學(xué)結(jié)合?？梢姡掠^念、新技術(shù)如雨后春筍般萌生，不斷沖擊思想，這成為開展STEAM PBL需應(yīng)對的現(xiàn)實(shí)與挑戰(zhàn)。在整合新觀念、新技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)厘清彼此之間的關(guān)系，立足STEAM PBL的本質(zhì)與內(nèi)涵，注重實(shí)踐反思和效果評價，秉持育人取向，將STEAM PBL與熱點(diǎn)理念合理接軌。

四、結(jié)語

21世紀(jì)，國際競爭逐漸演變?yōu)榫C合國力的競爭，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)在國際競爭中起到重要作用。STEAM教育著眼于復(fù)合式創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，在新時代背景下，其教育意義和價值仍在不斷拓展延伸。應(yīng)當(dāng)說，STEAM教育有其積極的意義，但是對于如何準(zhǔn)確地把握其內(nèi)涵，還需進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)論證。本研究立足核心素養(yǎng)的視角，結(jié)合基礎(chǔ)教育的現(xiàn)實(shí)與挑戰(zhàn)，嘗試對基于項(xiàng)目的STEAM學(xué)習(xí)展開探析，希望能夠?qū)θ绾胃玫卮龠M(jìn)STEAM教育的實(shí)踐提供借鑒。

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(責(zé)任編輯 陳振華)

10.16382/j.cnki.1000-5560.2017.04.006

北京師范大學(xué)中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心自主課題項(xiàng)目“義務(wù)教育八年級科學(xué)教育質(zhì)量監(jiān)測工具研制”(2016-04-008-BZK01)