教育界人士談STEAM課程

張秀紅

馬洪偉 山東省威海市環(huán)翠區(qū)教育教學(xué)研究培訓(xùn)中心教師

《教育》：STEAM課程的概念究竟如何界定？

馬洪偉：STEAM課程還沒有一個(gè)確切的定義。近幾年，我國各級政府部門出臺了一系列關(guān)于STEAM課程的政策，STEAM課程在全國蓬勃開展。各級教育機(jī)構(gòu)也在開展豐富多彩的交流活動(dòng)。STEAM課程已逐步進(jìn)入中小學(xué)校，許多學(xué)校將原有的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、物理實(shí)驗(yàn)室、發(fā)明創(chuàng)造室、陶藝制作坊、剪紙創(chuàng)作坊、電子制作室、航模車模室等功能場室，升級改造為創(chuàng)客空間。不少學(xué)校購置了大量的適合學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的科創(chuàng)器材，建設(shè)了各種富有特色的創(chuàng)客空間。逐漸涌現(xiàn)出一批從事STEAM課程的基地，他們結(jié)合學(xué)校、社區(qū)資源優(yōu)勢開展了創(chuàng)新實(shí)踐課程建設(shè)的探索。在引領(lǐng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、探究學(xué)習(xí)、活動(dòng)體驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方面做了許多有益的嘗試，有效地促進(jìn)了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力發(fā)展。

《教育》：請問您是如何在綜合實(shí)踐活動(dòng)中開展STEAM課程？

馬洪偉：我在開展STEAM課程中發(fā)現(xiàn)：培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中所用工具的問題、尋求解決這些問題的方法、嘗試采取這些方法解決問題、進(jìn)而設(shè)計(jì)出新型實(shí)用工具的能力是非常重要的。學(xué)生們發(fā)現(xiàn)工具存在的問題是具體的。單一的問題，就是一個(gè)項(xiàng)目，解決問題采用的方法就是項(xiàng)目問題解決法。具體解決問題的過程中可用物質(zhì)材料，可使用數(shù)字化工具，可與他人組成團(tuán)隊(duì)共同解決問題，最終的目的是設(shè)計(jì)出新型實(shí)用工具。在這一過程中學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力得到發(fā)展。

《教育》：STEAM課程與信息化的差異？

馬洪偉：信息化教學(xué)是以信息技術(shù)課程的形式對學(xué)生進(jìn)行信息素養(yǎng)的培養(yǎng)和教育。而STEAM課程范圍更為廣泛，讓學(xué)習(xí)者通過親自動(dòng)手設(shè)計(jì)、建構(gòu)，參與到創(chuàng)造性的高階問題解決當(dāng)中。從技術(shù)形式看，信息化教學(xué)是STEAM課程的工具和支持技術(shù)之一。STEAM課程包含信息化教學(xué)。從產(chǎn)出看，STEAM課程有具體的創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)造成品，也有數(shù)字化的作品。信息化教學(xué)，往往是數(shù)字化的產(chǎn)品。

《教育》：STEAM課程存在哪些問題？

馬洪偉：STEAM課程所涉及的內(nèi)容很多，且都是跨學(xué)科知識，需要跨界融合，對教師的綜合素質(zhì)要求較高?，F(xiàn)在，從事STEAM課程的教師，沒有專門受過STEAM課程方面的專業(yè)訓(xùn)練，不清楚STEAM課程的教學(xué)方法，STEAM課程活動(dòng)的設(shè)計(jì)能力欠缺。大部分教師靠的是個(gè)人愛好，一邊自學(xué)相關(guān)知識，一邊教學(xué)生。

市場上可供中小學(xué)選擇的STEAM課程器材很多，如開源電子制作、激光切割、智能機(jī)器人、3D打印技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、無人機(jī)、可穿戴設(shè)備、陶藝、剪紙等，所涉及內(nèi)容太多。如何選擇開展STEAM課程的載體成為各學(xué)校的難題。許多教師覺得眼花繚亂，不知從何下手。且多數(shù)器材只是以說明書的形式呈現(xiàn)，沒有教材，缺少具有科學(xué)體系的教學(xué)案例設(shè)計(jì)作支撐，許多學(xué)校將創(chuàng)客空間建設(shè)成了景點(diǎn)，學(xué)生只是進(jìn)去看看，造成了資源的浪費(fèi)。好一點(diǎn)的學(xué)校外聘技術(shù)人員作為學(xué)校的校外輔導(dǎo)員，組織學(xué)生開展相關(guān)的活動(dòng)，但活動(dòng)缺乏連續(xù)性、系統(tǒng)性。

《教育》：怎樣才能做好STEAM課程？

馬洪偉：首先，加強(qiáng)教師的培養(yǎng)。讓教師們了解STEAM課程的內(nèi)容，明白STEAM課程的意義和作用；學(xué)會(huì)使用新設(shè)備，能根據(jù)新設(shè)備設(shè)計(jì)符合學(xué)生需要的教育課程。

其次，加強(qiáng)STEAM課程教材的研究與開發(fā)。教材內(nèi)容要充分體現(xiàn)出工具性、科學(xué)性、技術(shù)性、人文性、思想性、梯度性的統(tǒng)一；要制訂出適合學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)。

最后，充分利用社會(huì)資源，可與社會(huì)機(jī)構(gòu)、大學(xué)合作，聘請專業(yè)技術(shù)人員和有專業(yè)背景的家長作兼職教師，共同參與STEAM課程。

《教育》：STEAM課程的發(fā)展趨勢如何？

馬洪偉：我國從國家層面提出人工智能教育以及中國制造2025，這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都需要激發(fā)全民的創(chuàng)造力。STEAM課程是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的有效途徑之一。學(xué)科整合的STEAM課程體系將三維設(shè)計(jì)，Arduino（電子原型平臺）、控制電子元器件，傳感器，控制器，計(jì)算機(jī)編程等這些內(nèi)容，融匯到創(chuàng)客教育中，學(xué)生可以利用3D設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，應(yīng)用控制器傳感器，制作智能化的物品，將未來創(chuàng)客STEAM課程向更廣更深處延伸。

李榮貴 安徽省蕪湖市鏡湖區(qū)青少年科技活動(dòng)中心主任

《教育》：STEAM課程在發(fā)達(dá)國家發(fā)展?fàn)顩r如何？

李榮貴：歐美發(fā)展成熟，亞太地區(qū)日韓處于領(lǐng)先地位，以美國為代表，國家有頂層政策、政府有經(jīng)費(fèi)保障、有完備的課程體系和師資力量。同時(shí)谷歌、英特爾、行業(yè)協(xié)會(huì)等企業(yè)或者民間組織也給予了大力支持。亞太的日韓，以日本為代表，政府科技發(fā)展的核心在于教育改革，著重從課程體系、教育基金、教師培養(yǎng)多種手段，支持STEAM課程的發(fā)展。獨(dú)具特色的是，日本把機(jī)器人教育和領(lǐng)先的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)融合起來。中國的北京、上海、深圳、溫州等城市成為了STEAM課程的領(lǐng)跑者，通過建設(shè)校園STEAM創(chuàng)客空間、創(chuàng)辦STEAM創(chuàng)客大賽和創(chuàng)客文化節(jié)、成立STEAM創(chuàng)客俱樂部、召開STEAM創(chuàng)客教育研討會(huì)活動(dòng)。

《教育》：STEAM課程的核心特征是什么？

李榮貴：STEAM課程是一種強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和實(shí)踐的教育。學(xué)生采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具運(yùn)用編程語言、數(shù)控機(jī)床、開源電子、3D打印機(jī)等數(shù)字化工具設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新和創(chuàng)造，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在分享中學(xué)習(xí)，STEAM課程不是一門單一的學(xué)科，而是需要綜合科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)、藝術(shù)等領(lǐng)域的知識，促進(jìn)理性思維創(chuàng)造性思維與人文精神的全面、綜合發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力，倡導(dǎo)造物。

STEAM課程從微觀上講，有利于學(xué)生的綜合發(fā)展，提升全面學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新實(shí)踐精神；從宏觀上講，順應(yīng)了當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需要，為社會(huì)輸送大量高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，有利于我國在第四次技術(shù)革命背景下，獲得長期發(fā)展動(dòng)力。

《教育》：什么才是好的STEAM課程？

李榮貴：完善的課程體系建設(shè)：需要將教學(xué)理論和實(shí)踐相結(jié)合，開發(fā)出適用于不同年齡階段學(xué)生的課程體系。數(shù)字化學(xué)習(xí)媒介和裝備：STEAM課程的實(shí)施，需要一定的教學(xué)數(shù)字化裝備作為支撐。特色的機(jī)制和活動(dòng)：建立規(guī)范化和規(guī)律性的創(chuàng)客賽會(huì)和活動(dòng)，定期舉辦，塑造STEAM課程文化氛圍。跨學(xué)科學(xué)習(xí)的有效平臺：建立專業(yè)的學(xué)科、技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，提供跨學(xué)科培訓(xùn)和項(xiàng)目具體指導(dǎo)。具備一定技能專業(yè)教師：STEAM課程的指導(dǎo)者，引路人，要具有開放的思維，知識面廣，善于整合跨學(xué)科學(xué)知識，有比較強(qiáng)的動(dòng)手能力。

《教育》：STEAM課程與普通課程有什么區(qū)別？

李榮貴：STEAM課程一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生在玩中做、做中學(xué)、學(xué)中做、做中創(chuàng)的教育形態(tài)，是在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代新出現(xiàn)的一種融創(chuàng)新教育、體驗(yàn)教育、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等思想為一體的新型教育模式，是一種培養(yǎng)學(xué)生具有實(shí)踐、創(chuàng)新、協(xié)作、分享特質(zhì)的素質(zhì)教育，是一種以STEAM課程為載體，在課程中體驗(yàn)，在活動(dòng)中創(chuàng)新，注重動(dòng)手實(shí)踐、注重跨界融合、注重開拓創(chuàng)新、鼓勵(lì)協(xié)作分享和強(qiáng)調(diào)做、學(xué)、創(chuàng)合一的教育理念。因此STEAM課程是一種新型教育方式，內(nèi)涵更加豐富，外延更加廣泛。

《教育》：STEAM課程的發(fā)展前景？

李榮貴：在我國大力推動(dòng)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的背景下，政府的支持和國家政策為STEAM課程的發(fā)展提供了很多便利條件。在未來幾年，政府會(huì)加大財(cái)政投入，中小學(xué)校會(huì)加速STEAM課程空間的建設(shè)，高校也會(huì)設(shè)置與STEAM課程相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)更多的教師，教育專家和一線教師也會(huì)根據(jù)教學(xué)的需求需開發(fā)豐富多彩的STEAM課程，探索出更多適用于STEAM課程的教學(xué)模式，政府、學(xué)校、企業(yè)、校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等都會(huì)為中小學(xué)生提供配套的服務(wù)?！督逃畔⒒笆濉币?guī)劃》提出：有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

劉黨生 中國電子學(xué)會(huì)深度學(xué)習(xí)專家委員會(huì)主任、國際機(jī)器人教育（中國）研究院院長

《教育》：如何改變STEAM課程在學(xué)校的真實(shí)情況，怎樣做才能行知合一？

劉黨生：多數(shù)人把STEAM課程看成搭檔3D打印機(jī)玩無線遙控飛機(jī)、玩機(jī)器人。當(dāng)真正做起來的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)很多東西并不是想當(dāng)然，特別是做教育的，要和社會(huì)上很多創(chuàng)客有所區(qū)別。而這種區(qū)別最主要原因，是教育元素的強(qiáng)化、植入和融合。融合課程是對今天課堂的全新挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)讓課堂靈動(dòng)起來，讓課程有一個(gè)自我成長、自我發(fā)育、自我拓展的空間。建立學(xué)校實(shí)驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)，并基于學(xué)校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)和積淀，把STEAM課程理念滲透到語數(shù)外、理化生等主學(xué)科當(dāng)中，形成主學(xué)科和新興學(xué)科的無縫連接。讓學(xué)校的教室少一些、實(shí)驗(yàn)室多起來，讓老師的特色工作室更多一些；要大力推廣學(xué)生自己的學(xué)習(xí)角、成果角等。應(yīng)注重校本化的實(shí)施，重視對理論、機(jī)制、資源和小樣本的探索研究，形成學(xué)校的老師的學(xué)生的個(gè)體的可持續(xù)、可延續(xù)的學(xué)習(xí)模式。

《教育》：如何圍繞STEAM課程，推動(dòng)學(xué)校的課程建設(shè)？

劉黨生：從融合式學(xué)習(xí)到項(xiàng)目式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變是必然，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有更綜合的感覺。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中，教師只能行使一部分職能。因?yàn)閷W(xué)生有很多想法，社會(huì)通行的項(xiàng)目式課程，教師無法涵蓋所有，這個(gè)時(shí)候?qū)W校就謀求社會(huì)上的支持。比如說張江實(shí)驗(yàn)中學(xué)才用了一種項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，小衛(wèi)星的項(xiàng)目式安排。小衛(wèi)星這個(gè)項(xiàng)目，恰恰能融合k12領(lǐng)域的很多知識體系。學(xué)校自主開創(chuàng)了一個(gè)三體課程，進(jìn)行了一種落地式的設(shè)計(jì)，幫助孩子充分調(diào)用已知的知識，訓(xùn)練批判思維。

另外，當(dāng)前很多學(xué)校雖然都配有學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室，卻是一個(gè)擺設(shè)，只供學(xué)生參觀，并不是開放的。實(shí)驗(yàn)室必須對學(xué)生開放。在這個(gè)工作基礎(chǔ)上，學(xué)校的第二步工作是做學(xué)校的特色實(shí)驗(yàn)室。比如在張江實(shí)驗(yàn)中學(xué)，開放集成電路實(shí)驗(yàn)室；在嘉定實(shí)驗(yàn)中學(xué)，開放物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室。如果這些情況不能滿足就向社會(huì)求援。希望社會(huì)上一些高新實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放。如果學(xué)生提出的想法經(jīng)學(xué)校論證有一定可操作性，企業(yè)實(shí)驗(yàn)室不能對接的時(shí)候，高校實(shí)驗(yàn)室就要對所有學(xué)生開放。調(diào)動(dòng)社會(huì)所有資源，滿足STEAM課程的教學(xué)需要。