溫州區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

施昌魏

[摘 ? 要]區(qū)域推進(jìn)STEAM教育是培養(yǎng)新一代溫州人“創(chuàng)造·創(chuàng)業(yè)·創(chuàng)新”精神的重要訴求，可通過建立共享聯(lián)盟，研發(fā)特色課程，實(shí)施“館校融合”，探索教學(xué)范式、評價(jià)機(jī)制、師資培養(yǎng)，實(shí)施系列活動(dòng)，打造STEAM教育的“溫州模式”。實(shí)施STEAM教育可以從科學(xué)課程入手，從信息技術(shù)課切入，以拓展性課程、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、校園科技節(jié)活動(dòng)為載體。

[關(guān)鍵詞]STEAM教育;溫州模式;區(qū)域?qū)嵺`

STEAM教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）、數(shù)學(xué)（Mathematics）跨學(xué)科融合的教育。它旨在使學(xué)生參加以活動(dòng)、項(xiàng)目和問題解決為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供動(dòng)手做的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使學(xué)生在綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)應(yīng)對挑戰(zhàn)的過程中創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問題。STEAM教育是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的強(qiáng)有力支持。核心素養(yǎng)需要在具體教育教學(xué)實(shí)踐中落地，而STEAM教育的獨(dú)特價(jià)值，就在于通過整合為學(xué)生提供更加真實(shí)、富有現(xiàn)實(shí)意義的學(xué)習(xí)情境，有利于學(xué)生高階思維與積極情感的投入，使學(xué)生在解決復(fù)雜問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，全面提升核心素養(yǎng)。

一、區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的價(jià)值意義

溫州人素有“中國猶太人”之稱，改革開放以來，足跡遍布世界各地。在新的大時(shí)代背景下，新一代溫州人要傳承和發(fā)揚(yáng)溫州人的精神——?jiǎng)?chuàng)造、創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新，這是對溫州人的本土期待;要突出四個(gè)“學(xué)會(huì)”——學(xué)會(huì)求知（做樂學(xué)的自己）、學(xué)會(huì)做事（做自主的自己）、學(xué)會(huì)共處（做樂群的自己）、學(xué)會(huì)做人（做最好的自己），這是成為現(xiàn)代人的自我需要，也是溫州人走向世界的基本要求。STEAM教育的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的4C核心能力，即溝通交流能力（Communication skills）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力（Collaboration）、批判性思維（Critical thinking）和創(chuàng)造與創(chuàng)新能力（Creativity and innovation），這與新一代溫州人“四個(gè)學(xué)會(huì)”的教育目標(biāo)緊密關(guān)聯(lián)（見圖1）。因此，在溫州區(qū)域推進(jìn)STEAM教育，恰逢其時(shí)，恰逢其事，不可不為，不可慢為。

二、區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的工作目標(biāo)

1.提高區(qū)域青少年的STEAM素養(yǎng)

通過STEAM教育引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，注重實(shí)踐、注重動(dòng)手、注重過程、注重創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的好奇心和主動(dòng)探索的興趣，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)與技能的運(yùn)用能力、同伴合作能力、在生活中發(fā)現(xiàn)問題并在生活情境中跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力，聚焦4C核心能力培養(yǎng)，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。

2.培育區(qū)域STEAM教育骨干教師

通過STEAM教育的課程開發(fā)、課程實(shí)施與評價(jià)，提升全市教師跨學(xué)科融合與運(yùn)用能力、批判性思維與創(chuàng)造性思維能力、項(xiàng)目教學(xué)與問題教學(xué)的實(shí)施能力，培養(yǎng)STEAM教育骨干教師隊(duì)伍，帶動(dòng)全市中小學(xué)教師跨學(xué)科教育教學(xué)水平的提升。

3.打造STEAM教育的“溫州模式”

充分發(fā)揮浙南STEAM教育協(xié)同創(chuàng)新中心各部門的職責(zé)與優(yōu)勢，建立基于區(qū)域特色的STEAM教育實(shí)踐系統(tǒng)，打造區(qū)域STEAM教育創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。以迭代、融合及創(chuàng)新思維為導(dǎo)向，通過系統(tǒng)、整體、有序的引導(dǎo)，組織優(yōu)質(zhì)STEAM資源共建、課程共享，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)， 培育一批有影響力的STEAM特色學(xué)校。轉(zhuǎn)型升級溫州市中小學(xué)“小數(shù)學(xué)家、小科學(xué)家、小文學(xué)家”培育項(xiàng)目、中小學(xué)創(chuàng)客教育等，形成STEAM教育的“溫州模式”。

三、區(qū)域推進(jìn)STEAM教育的主要任務(wù)

1.建立溫州STEAM教育聯(lián)盟

選拔評選一批溫州市STEAM教育試點(diǎn)學(xué)校，形成包括國家STEAM教育領(lǐng)航學(xué)校、省種子學(xué)校等在內(nèi)的溫州STEAM教育聯(lián)盟。聯(lián)盟內(nèi)的學(xué)校結(jié)合科學(xué)、信息技術(shù)、勞動(dòng)技術(shù)、通用技術(shù)、數(shù)學(xué)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等國家課程，統(tǒng)籌學(xué)校的創(chuàng)客教育、科技創(chuàng)新基地建設(shè)、科學(xué)教育特色學(xué)校建設(shè)等工作，開展SETAM教育的實(shí)踐與探索。定期開展聯(lián)盟校STEAM教育研討、交流與展示活動(dòng)，形成具有推廣價(jià)值的STEAM教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)策略，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2.研發(fā)區(qū)域特色STEAM教育課程群

基于溫州市STEAM教育聯(lián)盟學(xué)校，成立課程共享聯(lián)盟，共同開發(fā)和實(shí)施具有學(xué)校和區(qū)域特色的STEAM課程內(nèi)容，形成STEAM教育課程群。包括：基于科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等基礎(chǔ)性課程的STEAM主題學(xué)習(xí);面向全市各類學(xué)校廣泛推行的基礎(chǔ)性STEAM教育課程，主要平移借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有的先進(jìn)STEAM教育課程，打造適用性廣、操作性強(qiáng)的課程內(nèi)容，以便各類學(xué)?！懊杓t”實(shí)踐;STEAM教育試點(diǎn)學(xué)校自主研發(fā)的STEAM教育課程，基于校本開發(fā)實(shí)施，并通過課程共享聯(lián)盟實(shí)現(xiàn)資源共享;基于“小數(shù)學(xué)家、小文學(xué)家、小科學(xué)家”培育項(xiàng)目的“三小”“三師”融合課程;以科技館資源等為載體，研發(fā)基于主題場館特色的多樣化、多層次、項(xiàng)目化展區(qū)課程，對接“館校融合”項(xiàng)目。

3.實(shí)施STEAM教育“館校融合”項(xiàng)目

借力市科技館、博物館、圖書館等場館資源，實(shí)施STEAM教育“館校融合”項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)STEAM教育在項(xiàng)目、空間、資源、經(jīng)費(fèi)等部門的力量融合。各類學(xué)校自主對接“館校融合”項(xiàng)目資源，利用現(xiàn)代教育技術(shù)工具，在原有傳統(tǒng)教室、學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造升級，建設(shè)STEAM創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，打造具有時(shí)代特征、資源豐富、硬件和軟件相配套的學(xué)習(xí)空間，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，增強(qiáng)學(xué)生的STEAM學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

4.探索STEAM教與學(xué)的范式

結(jié)合《溫州市中小學(xué)第二輪“促進(jìn)有效學(xué)習(xí)”課堂變革三年行動(dòng)》的推進(jìn)，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為主要形式，強(qiáng)調(diào)與真實(shí)生活的聯(lián)系，倡導(dǎo)項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、主題活動(dòng)，積極探索基于真實(shí)情境的應(yīng)用學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)、表現(xiàn)學(xué)習(xí)，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行個(gè)人、小組、集體以及多種形式相互融合的學(xué)習(xí)活動(dòng)，豐富教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，探索STEAM教與學(xué)的有效范式。

5.探索STEAM教學(xué)評價(jià)機(jī)制

嘗試建立體現(xiàn)各學(xué)段不同水平和要求的STEAM教學(xué)與學(xué)習(xí)的評價(jià)體系，開發(fā)量規(guī)、量表等表現(xiàn)性評價(jià)工具。結(jié)合溫州市“小文學(xué)家”“小數(shù)學(xué)家”“小科學(xué)家”的“三小”評選標(biāo)準(zhǔn)的研制，積極探索多樣化的表現(xiàn)性評價(jià)方式、課程評價(jià)機(jī)制和評價(jià)技術(shù)策略。

6.探索STEAM教師培養(yǎng)機(jī)制

借助課程平移等多種途徑與方式，圍繞 STEAM教育教學(xué)策略、教學(xué)課例與項(xiàng)目研發(fā)、課程開發(fā)、項(xiàng)目及課程評測體系研制等專題開展研究和學(xué)習(xí)，通過培訓(xùn)、公開課、研討課、學(xué)術(shù)報(bào)告等形式，對教師進(jìn)行培訓(xùn)與培養(yǎng)，努力提高溫州區(qū)域教師的STEAM教育價(jià)值理解能力、STEAM跨學(xué)科領(lǐng)域理解與實(shí)踐能力、STEAM課程開發(fā)與整合能力、STEAM教學(xué)實(shí)施與評價(jià)能力，形成溫州區(qū)域“做中學(xué)”教師STEAM素養(yǎng)與能力培養(yǎng)機(jī)制。

7.開展STEAM教育系列活動(dòng)

以溫州市科技局STEAM資助項(xiàng)目、區(qū)域STEAM課程研發(fā)與展示交流、基于“館校融合”的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)、溫州與嘉定的“科創(chuàng)課程”共建項(xiàng)目、基于本土“三小”培育項(xiàng)目的STEAM活動(dòng)等為載體，組織學(xué)校師生開展STEAM教育系列活動(dòng)。

四、區(qū)域?qū)W校STEAM教育的實(shí)踐路徑

1.從科學(xué)課程入手，凸顯工程實(shí)踐的STEAM

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年）》（以下簡稱新課標(biāo)）被稱為“中國版的STEAM”，因此，從科學(xué)課程入手成為當(dāng)前小學(xué)實(shí)施STEAM教育的重要路徑。在課程內(nèi)容上，新課標(biāo)增加了“技術(shù)與工程”領(lǐng)域。這一領(lǐng)域的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生有機(jī)會(huì)綜合所學(xué)的各方面知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)對個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的影響。技術(shù)與工程實(shí)踐活動(dòng)可以使學(xué)生體會(huì)到“做”的成功和樂趣，并養(yǎng)成通過“動(dòng)手做”解決問題的習(xí)慣?；赟TEAM理念，需要把技術(shù)和工程作為科學(xué)課程實(shí)施的重點(diǎn)方向（見圖2）。例如，學(xué)習(xí)了“聲音”單元后，可讓學(xué)生利用身邊的材料自制小樂器， 并完成一首簡單歌曲的演奏;學(xué)習(xí)過“電”單元后，可讓學(xué)生完成一個(gè)模型小屋的電路設(shè)計(jì)和制作，并滿足小屋的相應(yīng)功能。

在學(xué)習(xí)方式上，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科學(xué)習(xí)。STEAM理念下的科學(xué)課堂更趨向于“大科學(xué)”，提倡多學(xué)科融合式的學(xué)習(xí)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)。小學(xué)科學(xué)課程針對學(xué)生身邊的現(xiàn)象，從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域，綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)四個(gè)領(lǐng)域之間知識(shí)的相互滲透和相互關(guān)聯(lián)，注重自然世界的整體性，發(fā)揮不同知識(shí)領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能;注重學(xué)習(xí)內(nèi)容與已有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合、動(dòng)手與動(dòng)腦的結(jié)合、書本知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐的結(jié)合、理解自然與解決問題的結(jié)合，著力提高學(xué)生的綜合能力;強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程與并行開設(shè)的語文、數(shù)學(xué)等課程的相互滲透，如科學(xué)課上要用到數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)處理、模型量化等能力，語文的記錄、表述、論文、戲劇表演等能力，需要實(shí)踐活動(dòng)中研究性學(xué)習(xí)等科學(xué)方法的指導(dǎo)。這種融合式學(xué)習(xí)的最終目的是通過解決問題，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高學(xué)生綜合素養(yǎng)的目標(biāo)，讓學(xué)生能夠在離開學(xué)校后有能力運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)，通過合作與實(shí)踐，完成主題項(xiàng)目和解決生活中的難題。

2.從信息技術(shù)課切入，聚焦技術(shù)應(yīng)用的STEAM

2015年10月7日，美國的《STEM教育法（2015）》（STEM Education Act of 2015）正式生效，明確將計(jì)算機(jī)科學(xué)列入STEM教育的范圍，體現(xiàn)了未來教育對公民信息素養(yǎng)的重視。我國當(dāng)前信息技術(shù)課程實(shí)施的主要問題是課程目標(biāo)單一，存在明顯的“為技術(shù)而技術(shù)”的問題，學(xué)生“用技術(shù)解決問題”的實(shí)踐應(yīng)用能力有待提升。

基于STEAM理念，溫州市廣場路小學(xué)于2013年開始啟動(dòng)信息技術(shù)學(xué)科的變革，四年級開設(shè)Scratch課程，五年級開設(shè)“Micro：bit”課程，六年級開設(shè)“智能小車”課程。這些課程的設(shè)計(jì)都以問題解決為載體，以程序編寫為主線，以項(xiàng)目方式開展教學(xué)，在實(shí)踐中將分散的學(xué)科知識(shí)融合在一起，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生根據(jù)研究需要設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化解決方案，進(jìn)行多次迭代，在工程目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，在親身經(jīng)歷中發(fā)展解決問題的綜合能力。

從信息技術(shù)課程切入開展STEAM教育，較多地基于開源硬件、機(jī)器人和編程的創(chuàng)客類課程和活動(dòng)。師資以技術(shù)類教師為主，教學(xué)活動(dòng)多為動(dòng)手制作，對于科學(xué)原理和工程設(shè)計(jì)等內(nèi)容和環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)比較薄弱，需要在實(shí)施中多加注意。

3.以拓展性課程為載體，滿足個(gè)性需求的STEAM

拓展性課程指學(xué)校自主開發(fā)開設(shè)，供學(xué)生自主選擇的課程。拓展性課程建設(shè)要關(guān)注綜合性，要設(shè)計(jì)項(xiàng)目式、主題式、探究式的學(xué)習(xí)活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)有意義的真實(shí)學(xué)習(xí)情境，增強(qiáng)學(xué)生的探究精神和綜合素質(zhì)。拓展性課程建設(shè)要關(guān)注實(shí)踐性，要為學(xué)生提供更多的動(dòng)手操作、實(shí)踐體驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，提高學(xué)生的勞動(dòng)實(shí)踐意識(shí)和能力，培養(yǎng)學(xué)生的意志品格。

拓展性課程是當(dāng)前學(xué)校實(shí)施STEAM教育的重要路徑。以瑞安市第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)為例，學(xué)校先后開設(shè)了生物研究、3D打印、機(jī)器人、三模三電、發(fā)明創(chuàng)造、科技制作、七巧創(chuàng)意、太陽能社、自然觀察、小實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)意陶藝等十多門課程供學(xué)生選擇，同時(shí)關(guān)注課程的動(dòng)態(tài)建設(shè)，根據(jù)學(xué)生選課情況和反饋評價(jià)調(diào)整課程內(nèi)容或更新課程設(shè)置，以滿足更多學(xué)生的個(gè)性需求。以拓展性課程為載體開展STEAM教育，要關(guān)注課程實(shí)施的全面性和差異性，防止課程實(shí)施僅指向社團(tuán)或興趣小組。普及型STEAM課程可以按照班級進(jìn)行配置，與基礎(chǔ)性課程進(jìn)行統(tǒng)籌安排;提高型STEAM課程可以針對在STEAM方面特別有興趣的學(xué)生組建社團(tuán)或俱樂部;還可以組織全校的STEAM工程挑戰(zhàn)賽，增加課程學(xué)習(xí)的趣味性。

4.以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為載體，探索問題解決的STEAM

項(xiàng)目是基于挑戰(zhàn)性問題的復(fù)雜任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生參與到設(shè)計(jì)、問題解決、決策或調(diào)查活動(dòng)中，給予學(xué)生在充足的時(shí)間內(nèi)相對自主工作的機(jī)會(huì)，并最終生成“產(chǎn)品”或進(jìn)行項(xiàng)目展示。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是當(dāng)前學(xué)校開展STEAM教育的重要范式。如溫州道爾頓小學(xué)開展的“我的名牌我做主”STEAM活動(dòng)。很多學(xué)校的校牌千篇一律，怎樣設(shè)計(jì)、制作一款屬于自己的個(gè)性名牌呢？教師把這一現(xiàn)實(shí)問題拋給了學(xué)生，讓學(xué)生基于具體的情境任務(wù)，分析討論名牌的結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制二維草圖，用3Done軟件進(jìn)行3D建模，結(jié)合相關(guān)的數(shù)學(xué)、科學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)合理的個(gè)性化名牌，并通過分享和討論不斷優(yōu)化改進(jìn)自己的模型。最后，學(xué)生還學(xué)會(huì)了介紹和推廣自己的“產(chǎn)品”，開展了“產(chǎn)品”交流發(fā)布會(huì)。

5.以校園科技節(jié)活動(dòng)為載體，引領(lǐng)創(chuàng)造創(chuàng)新的STEAM

以學(xué)校的科技節(jié)活動(dòng)為主要載體，兼顧課內(nèi)科學(xué)與技術(shù)類課程的內(nèi)容來推進(jìn)STEAM教育。例如，溫州道爾頓小學(xué)科技節(jié)活動(dòng)之“極速飛車挑戰(zhàn)賽”，以“讓小車開起來”“我的小車我設(shè)計(jì)”“3D車架設(shè)計(jì)”“小車測試優(yōu)化”、“小車測速”“極限大挑戰(zhàn)”六個(gè)課程來支持該活動(dòng)，在近兩個(gè)月的實(shí)踐里，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)小車、設(shè)計(jì)、合作、制作、測試、改進(jìn)、總結(jié)等過程，引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、思考原因、尋求多種解決方法并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。溫州市實(shí)驗(yàn)小學(xué)面向全體學(xué)生，每學(xué)年都開展創(chuàng)意科技活動(dòng)，提高全校師生科技創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力;每年的科技節(jié)都設(shè)定不同的活動(dòng)主題，如一年級“彩蛋過天橋”，二年級“趣味多米諾”，三年級“迷宮大穿梭”，四年級“水火箭打靶”，五年級“瘋狂投石機(jī)”，六年級“水上搬運(yùn)工”。學(xué)校與年級組分層實(shí)施，合中有分，分中有合。在挑戰(zhàn)過程中，學(xué)生們長程規(guī)劃，自主設(shè)計(jì)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，創(chuàng)造創(chuàng)新，體驗(yàn)到了“來學(xué)、來玩、來創(chuàng)造”的快樂。

（責(zé)任編輯 ? 郭向和）