區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的策略與實(shí)踐研究*
——以長(zhǎng)春市為例

潘占宏 馬淑平

（長(zhǎng)春市電化教育館，吉林 長(zhǎng)春 130021）

2018年教育部提出《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》，明確了教育信息化要向提升學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)轉(zhuǎn)變，向創(chuàng)新融合發(fā)展轉(zhuǎn)變。STEAM 教育的提出是探索實(shí)現(xiàn)教育創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)方向，為學(xué)生信息素養(yǎng)提升和創(chuàng)新能力培養(yǎng)指明了方向。然而，由于STEAM 教育的開(kāi)展需要有特定的教學(xué)環(huán)境，大量的人力、物力支持，僅僅依靠學(xué)校自身的力量去推行難免會(huì)遇到諸多阻礙。因此，本文提出在區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一規(guī)劃，教育管理部門聯(lián)合學(xué)校，共同建設(shè)適合STEAM 教育發(fā)展的環(huán)境，培養(yǎng)STEAM 教育人才，制定相關(guān)的實(shí)施策略，最終實(shí)現(xiàn)推動(dòng)STEAM 教育發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目的。

一、STEAM教育內(nèi)涵及發(fā)展

STEAM 代表科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），藝術(shù)（Art），數(shù)學(xué)（Mathematics）。STEAM教育就是融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)及數(shù)學(xué)等多門學(xué)科于一體的綜合性教育，它除了強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的融合，更強(qiáng)調(diào)將多種課程的融合。STEAM 教育注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，鼓勵(lì)學(xué)生將多學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通，主動(dòng)探究解決實(shí)際問(wèn)題。

最初提出STEM 課程概念的是美國(guó)，隨后，這種新型的教育模式在全世界各國(guó)推廣開(kāi)來(lái)。如今，作為STEM發(fā)源地的美國(guó)甚至創(chuàng)立了STEAM 中學(xué)，如重點(diǎn)培養(yǎng)未來(lái)在科學(xué)、技術(shù)、工程領(lǐng)域發(fā)展的學(xué)生的布朗斯科學(xué)高中，學(xué)生可以申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)、得到專家的指導(dǎo)，學(xué)校為表現(xiàn)好的學(xué)生設(shè)立了大學(xué)先修課程，大幅度地提高了學(xué)生在這些領(lǐng)域的知識(shí)及科研水平。從2012年開(kāi)始，我國(guó)一些學(xué)者和機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注并進(jìn)行了本領(lǐng)域的初步研究，編程類、媒體制作類軟件的應(yīng)用在中小學(xué)STEAM 教育中得到了廣泛的應(yīng)用，多以綜合實(shí)踐課程、信息技術(shù)課程、通用技術(shù)課程為主。如北京的吳俊杰老師研發(fā)了“人工智能”“Scratch 編程”課程，廣州吳向東老師和武漢毛愛(ài)萍老師依托Scratch 軟件，研發(fā)了“兒童數(shù)字文化創(chuàng)作”課程。常州管雪沨老師研發(fā)實(shí)施了“小學(xué)生趣味編程”課程，溫州謝作如老師依托Arduino、Scratch 軟件開(kāi)發(fā)并實(shí)施了“互動(dòng)媒體技術(shù)”課程,并取得了一定的成果。

二、推進(jìn)STEAM教育的策略與實(shí)踐

（一）鼓勵(lì)多學(xué)科參與

STEAM 教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)于一體的綜合教育。要推進(jìn)STEAM 教育，必須鼓勵(lì)學(xué)校各科教師積極參與。由于現(xiàn)階段缺乏專業(yè)的STEAM 課程教師，國(guó)內(nèi)大部分學(xué)校開(kāi)展STEAM 課程多以學(xué)科聯(lián)合的方式進(jìn)行，即以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，各學(xué)科教師以項(xiàng)目指導(dǎo)者和設(shè)計(jì)者的身份參與，將多學(xué)科知識(shí)融入項(xiàng)目教學(xué)。這樣，既能避免教師囿于專業(yè)知識(shí)導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)計(jì)缺乏可行性，又能充分發(fā)揮各科教師的專業(yè)特長(zhǎng)，給STEAM 教育的發(fā)展提供了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

以長(zhǎng)春市為例，在STEAM 教育開(kāi)展初期是以學(xué)校為單位，根據(jù)學(xué)科特長(zhǎng)確定研究方向，共有34 所中小學(xué)校參與，每個(gè)學(xué)科都有教師參與，研究方向及范圍很廣，例如：長(zhǎng)春市第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)發(fā)揮學(xué)校科技特色，開(kāi)展無(wú)人機(jī)科普教育。吉大附中力旺實(shí)驗(yàn)小學(xué)信息技術(shù)、科學(xué)、音樂(lè)、體育、美術(shù)、綜合等學(xué)科教師共同協(xié)作，打破了學(xué)科之間的人為界限，探尋不同門類知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系并將其進(jìn)行重組，從而把分散在各科之中的“知識(shí)點(diǎn)”串聯(lián)起來(lái)，形成了融通一體的“知識(shí)樹”。吉大附中力旺實(shí)驗(yàn)中學(xué)組織了20 余位數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、信息、地理、生物、音樂(lè)、美術(shù)、體育等學(xué)科教師參與8 門類共60 多個(gè)課程開(kāi)發(fā)建設(shè)，在7、8年級(jí)開(kāi)展STEAM 課程教學(xué)，開(kāi)發(fā)了STEAM 校本課程。百花齊放，百家爭(zhēng)鳴，通過(guò)各種社團(tuán)活動(dòng)，發(fā)揮各學(xué)科特點(diǎn)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的創(chuàng)新能力也得到了提升。

（二）重視師資建設(shè)

STEAM 教育過(guò)程中雖然學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，但教師的作用不容忽視。教師是項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者、指導(dǎo)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引路人，教師自身的專業(yè)水平對(duì)STEAM 教學(xué)的效果起著舉足輕重的作用。當(dāng)前我國(guó)各中小學(xué)尚未設(shè)立專門的STEAM 教育科目，未有專門的教師從事STEAM 教育。而STEAM 教育的多學(xué)科特性，即使采用多學(xué)科聯(lián)結(jié)參與的方式進(jìn)行，也需要參與STEAM 教學(xué)的教師除了具備本專業(yè)的知識(shí)外，還要有創(chuàng)新的教學(xué)理念，一定的項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力、信息素養(yǎng)等。因此，在推進(jìn)STEAM 教育過(guò)程中，要充分重視教師的培養(yǎng)，采用多種途徑與方法促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展，個(gè)性化能力的提升。

基于此，近年來(lái)長(zhǎng)春市在建設(shè)STEAM 教育師資力量的問(wèn)題上做了一些有益的探索，其中，定期開(kāi)展教師培訓(xùn)成為促進(jìn)教師成長(zhǎng)效果最突出的一種途徑。例如：組織長(zhǎng)春市信息技術(shù)教師分批次參與Scratch 編程培訓(xùn)，全國(guó)信息技術(shù)與學(xué)科融合優(yōu)質(zhì)課大賽教師培訓(xùn)，積極創(chuàng)造條件派出教師外出學(xué)習(xí)，先后去了北京、上海、深圳、?？诘鹊胤剑瑢W(xué)習(xí)最先進(jìn)的教育理念和教學(xué)方法，指導(dǎo)采購(gòu)了相關(guān)的教學(xué)設(shè)施和器材，加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代科技發(fā)展的聯(lián)系，為教師專業(yè)發(fā)展和展示搭建平臺(tái)。

（三）以學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為導(dǎo)向

創(chuàng)新能力是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展，科技進(jìn)步的強(qiáng)大動(dòng)力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是教育要實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)之一。而傳統(tǒng)課堂教學(xué)由于教學(xué)理念、教學(xué)模式的限制，不利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，要推進(jìn)STEAM 教育深入發(fā)展，必須以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，創(chuàng)造有利于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)的環(huán)境，提供給學(xué)生展示創(chuàng)新能力的舞臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的形成。

以長(zhǎng)春市為例，為了給學(xué)生提供更高的平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，在進(jìn)行STEAM 教學(xué)后，先后多次組織學(xué)生參加全國(guó)中小學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)（NOC）、全國(guó)（吉林?。┣嗌倌昕萍紕?chuàng)新大賽、國(guó)際青少年iCAN 創(chuàng)新創(chuàng)意大賽等，且都獲得了不錯(cuò)的成績(jī)。推薦學(xué)生參加清華大學(xué)、北京大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等開(kāi)設(shè)的科學(xué)營(yíng)活動(dòng)。通過(guò)組織學(xué)生參與各種賽事活動(dòng)，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了顯著的提升，合作學(xué)習(xí)能力得到了鍛煉，從而也從側(cè)面反映了STEAM 教學(xué)效果顯著。

（四）開(kāi)發(fā)豐富的STEAM課程

1.普及類課程

以信息技術(shù)、科學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，對(duì)信息技術(shù)學(xué)科原有教材的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，并且以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式設(shè)計(jì)課程，充分發(fā)揮教師對(duì)教材二次開(kāi)發(fā)的能力，幫助學(xué)生在掌握各學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，熟悉項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式，為接下來(lái)跨學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)做好充足的準(zhǔn)備。我們對(duì)長(zhǎng)春市小學(xué)綜合實(shí)踐教材、長(zhǎng)春市初中信息技術(shù)教材進(jìn)行了重新修訂，增加了3D 打印技術(shù)、機(jī)器人、程序設(shè)計(jì)等創(chuàng)新課程。

2.拓展類課程

拓展類課程是在國(guó)家基礎(chǔ)學(xué)科課程的基礎(chǔ)上，為了滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求和發(fā)展需求而開(kāi)發(fā)。在拓展類課程中，為了讓學(xué)生對(duì)STEAM 課程中的各領(lǐng)域知識(shí)都有一定了解，具備跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力，在信息教學(xué)中開(kāi)設(shè)創(chuàng)意編程基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)校研究校本課程，可根據(jù)學(xué)校研究方向開(kāi)設(shè)開(kāi)源硬件、創(chuàng)意美術(shù)、創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)、微電影、趣味電路、建模搭建等系列課程供學(xué)生自主選擇。系列課程在技能培養(yǎng)的同時(shí)，更加注重學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力以及思維的培養(yǎng)，為后續(xù)學(xué)生制作真實(shí)項(xiàng)目，跨學(xué)科學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)初步的教學(xué)嘗試后，通過(guò)過(guò)程性評(píng)價(jià)、結(jié)果性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)等一系列評(píng)價(jià)方式發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的創(chuàng)造力與動(dòng)手能力均有所提高。

3.探究類課程

探究類課程將眾多課程化整為零，著力打造探究式STEAM 課程。課程基于某一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生用創(chuàng)造性的手段解決問(wèn)題。在解決問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)涉及到各學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)（例如外觀設(shè)計(jì)、程序編寫、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐調(diào)查等），學(xué)生在指導(dǎo)教師的幫助下，通過(guò)自主探究的方式，結(jié)合前兩級(jí)課程的領(lǐng)域知識(shí)，發(fā)揮自身的創(chuàng)造力與想象力，通過(guò)提出問(wèn)題，頭腦風(fēng)暴，形成方案，協(xié)同創(chuàng)作，不斷迭代，總結(jié)分享等過(guò)程完成項(xiàng)目制作。

4.活動(dòng)類與比賽類課程

為了讓學(xué)生能夠在課余時(shí)間同樣體驗(yàn)到STEAM 教育，學(xué)校通過(guò)活動(dòng)社團(tuán)舉辦各類STEAM 活動(dòng)，主要包括：青少年調(diào)查體驗(yàn)活動(dòng)、STEAM 工作坊，創(chuàng)客馬拉松，“編程一小時(shí)”“科普大篷車進(jìn)校園”等，讓學(xué)生全方位、多領(lǐng)域了解STEAM 理念。并針對(duì)全國(guó)（?。┣嗌倌昕萍紕?chuàng)新大賽、青少年機(jī)器人大賽、全國(guó)中小學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)（NOC）、吉林省航模比賽等對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行分項(xiàng)目指導(dǎo)。

（五）創(chuàng)新STEAM教育新形式

通過(guò)組織形式多樣的活動(dòng)或?qū)TEAM 理念融入到各學(xué)科教學(xué)中，探索出更適合提升學(xué)生科技信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的教育形式。

長(zhǎng)春市在推進(jìn)STEAM 教育過(guò)程中，鼓勵(lì)各學(xué)校教師利用午間時(shí)間、課余時(shí)間組織學(xué)生參與各種STEAM活動(dòng)，如創(chuàng)客大篷車體驗(yàn)活動(dòng)，創(chuàng)客嘉年華、創(chuàng)客工作坊等，讓學(xué)生在課余生活也能體驗(yàn)到STEAM 教育理念，在活動(dòng)中大大提升了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維能力，讓學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)，能主動(dòng)思考問(wèn)題、分析問(wèn)題，找到合理的解決辦法，并不斷地試錯(cuò)、改進(jìn)，最后將問(wèn)題解決。同時(shí)在學(xué)科教學(xué)中，通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，一方面，從學(xué)生現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和生活出發(fā)，將課程知識(shí)盡量回歸到它被抽象出來(lái)的原來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，另一方面，在學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和未來(lái)的學(xué)習(xí)之間架設(shè)橋梁，將學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)到更廣泛、更具社會(huì)性的經(jīng)驗(yàn)中去，促使學(xué)生新、舊經(jīng)驗(yàn)的整合。充分將物理、化學(xué)、生物、地理、信息、數(shù)學(xué)、音樂(lè)、體育、美術(shù)等學(xué)科進(jìn)行融合，在一定程度上打破了學(xué)科之間的人為界限，探尋不同門類知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系并將其進(jìn)行重組，從而把分散在各科之中的“知識(shí)點(diǎn)”串聯(lián)起來(lái)，形成了融通一體的“知識(shí)樹”。

三、總結(jié)

關(guān)于STEAM 教育的推進(jìn)研究，雖取得了階段性進(jìn)展，但也遇到了一些瓶頸。一是目前STEAM 課程的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)尚屬初級(jí)階段，從理論到實(shí)踐，STEAM 教育在我國(guó)的發(fā)展還處于非常初級(jí)的階段。受傳統(tǒng)教育理念影響，學(xué)科界線分明，開(kāi)發(fā)的校本課程單一，缺乏具有指導(dǎo)性、操作性的教學(xué)模式及案例，急需探索開(kāi)發(fā)綜合性、易操作、易推廣的課程體系。二是STEAM 核心理念是跨學(xué)科融合，不是科學(xué)技術(shù)工程和數(shù)學(xué)知識(shí)的簡(jiǎn)單疊加，而是將這多種學(xué)科整合到一種教學(xué)范式中，把零碎知識(shí)變成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體，倡導(dǎo)由問(wèn)題解決驅(qū)動(dòng)的跨學(xué)科理科教育，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。讓學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)，創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題。而目前我們過(guò)分關(guān)注技術(shù)的應(yīng)用，缺乏科學(xué)的教育設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)性學(xué)科知識(shí)的融合，偏離了STEAM 教育本質(zhì)。三是資金投入大，急需統(tǒng)一規(guī)劃、投入。創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室等新三室越來(lái)越受重視，但單憑學(xué)校的力量是有限的，先期需要投入實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，后期還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，都需要大量資金的投入。