融入STEAM教育的E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)改革

羅青

【摘要】? ? “十四五”規(guī)劃綱要中提到，建設(shè)高質(zhì)量教育體系，增強(qiáng)學(xué)生文明素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任意識(shí)和實(shí)踐本領(lǐng)?；诖吮尘?，在“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程中融入STEAM教育理念，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式到教學(xué)評(píng)價(jià)進(jìn)行了有針對(duì)性且全面的改革，改革后的課程體系更加全面科學(xué)，具有更高的實(shí)踐性，對(duì)教師的要求更高，同時(shí)也加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的塑造和培養(yǎng)，為建設(shè)高質(zhì)量的課程體系打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，對(duì)“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程改革的成果進(jìn)行了思考，提出了未來改革的方向。

【關(guān)鍵詞】? ? STEAM教育? ? E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)? ? 教學(xué)改革

一、STEAM教育概述

STEAM是由科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），藝術(shù)（Art），數(shù)學(xué)（Mathematics）5個(gè)單詞首字母組成的。STEAM教育的本質(zhì)是多學(xué)科融合，核心特征是跨學(xué)科性、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性和實(shí)證性等 [1]。

1.1 STEAM教育的發(fā)展

1986年發(fā)布的《本科科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告中首次提及了STEAM教育。2015年明確規(guī)定“STEAM教育”包括科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)等學(xué)科的教育[2]。

我國在2016年教育部引發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中就提出，要積極探索信息技術(shù)在跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力[3]。2017年，《中國STEM教育白皮書》提出了“中國STEM教育2029創(chuàng)新信工計(jì)劃”，以服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略為宗旨，培養(yǎng)國家需要的創(chuàng)新人才和高水平技能人才[4]。可見，STEAM教育對(duì)各階段學(xué)生都具有非常重要的作用，而且有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提升。

1.2 STEAM教育的目標(biāo)

STEAM教育的根本目標(biāo)是塑造學(xué)生的STEAM素養(yǎng)，即培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。這也是融合STEAM教育理念的課程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。STEAM教育倡導(dǎo)在單個(gè)課程設(shè)計(jì)中，運(yùn)用綜合性知識(shí)，融合多學(xué)科內(nèi)容，以項(xiàng)目為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在綜合環(huán)境中創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)和解決問題。這符合白皮書提出“以服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略為宗旨，培養(yǎng)國家需要的創(chuàng)新人才和高水平技能人才”的目標(biāo)。

1.3 STEAM教育教學(xué)模式設(shè)計(jì)

STEAM教育的本質(zhì)是以參與活動(dòng)和項(xiàng)目、以解決問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)[2]。因此，STEAM教育教學(xué)模式主要是在教學(xué)范圍內(nèi)進(jìn)行教學(xué)相關(guān)活動(dòng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)，STEAM教育的跨學(xué)科特征讓所融合的課程教學(xué)過程不同于傳統(tǒng)學(xué)科的學(xué)習(xí)過程，一般是基于項(xiàng)目展開的，分階段進(jìn)行，包括：目的、計(jì)劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)。

我國在STEAM教學(xué)模式上的研究，大多數(shù)是基于國外研究進(jìn)行的教學(xué)模式和案例設(shè)計(jì)。例如，常詠梅、張雅雅提出的基于STEM理念且適用于各學(xué)科教育的教學(xué)框架，包括確定項(xiàng)目主體、設(shè)計(jì)解決方案、實(shí)施方案規(guī)劃、展示交流評(píng)價(jià)等，并通過三輪項(xiàng)目實(shí)踐進(jìn)行實(shí)證研究。趙呈領(lǐng)、申靜潔等人提出的創(chuàng)客——STEM教學(xué)模式，包括基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)、確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目創(chuàng)作、展示與評(píng)價(jià)的教學(xué)環(huán)節(jié)，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、提升創(chuàng)新思維、提高創(chuàng)新能力。

1.4 STEAM教育的評(píng)價(jià)

基于STEAM教育的內(nèi)涵和目標(biāo)，傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)方式已經(jīng)不適用于STEAM教育。董陳琦嵐基于STEAM的定義，提出了三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別是：團(tuán)隊(duì)合作能力（合作意識(shí)，合作精神，合作技能），項(xiàng)目操作能力（項(xiàng)目設(shè)計(jì)，項(xiàng)目完成度，結(jié)果分析）和信息表達(dá)能力（語言表達(dá)，文字表達(dá)，實(shí)踐表達(dá)）。

陳舒，劉新陽基于“學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)觀”強(qiáng)調(diào)STEAM教育評(píng)價(jià)的系統(tǒng)性和持續(xù)性。從“個(gè)體—項(xiàng)目—共同體”三個(gè)方面出發(fā)建構(gòu)評(píng)價(jià)框架，從項(xiàng)目層面出發(fā)制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可以使評(píng)價(jià)指標(biāo)更具與操作性。這些評(píng)價(jià)框架不僅體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的重要性，也體現(xiàn)了STEM教育的跨學(xué)科性特征。

二、融入STEAM教育對(duì)“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程的意義

2.1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

《E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》是一門技術(shù)性和實(shí)踐性較強(qiáng)的心理學(xué)專業(yè)核心課程，通過學(xué)習(xí)全球通用的心理實(shí)驗(yàn)生成系統(tǒng)E-Prime軟件進(jìn)行心理學(xué)實(shí)驗(yàn)的程序設(shè)計(jì)和編程。E-Prime課程不同于其他課程，亟需調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在課堂上動(dòng)手進(jìn)行操作，不斷地思考如何創(chuàng)造性地解決問題。在課程中融入STEAM教育，以項(xiàng)目為單元，將課堂設(shè)置成現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。

2.2增強(qiáng)課程的應(yīng)用價(jià)值

《E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程中融入STEAM教育，以解決實(shí)際問題、提升學(xué)生的創(chuàng)造力為學(xué)習(xí)目標(biāo)，這有利于學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用，所形成的創(chuàng)造力也可以在其他課程中持續(xù)應(yīng)用。課程學(xué)習(xí)的價(jià)值不僅體現(xiàn)在學(xué)習(xí)和掌握程序設(shè)計(jì)上，更具有可持續(xù)性的拓展作用，可擴(kuò)展到學(xué)生的其他學(xué)科的學(xué)習(xí)上。

2.3提升教師的教學(xué)和專業(yè)能力

融入STEAM教育的課程對(duì)教師的教學(xué)能力和專業(yè)能力有更高的要求。首先，教師需要掌握多學(xué)科知識(shí)，才能在課程教學(xué)中融入各學(xué)科知識(shí);其次，教師要了解學(xué)科發(fā)展前沿，才能提出與社會(huì)當(dāng)前所需要解決的問題密切相關(guān)的項(xiàng)目;最后，教師本身需要具有一定的教學(xué)能力，才能在課程教學(xué)中激發(fā)和塑造學(xué)生的創(chuàng)造力。

2.4建構(gòu)有效的課程評(píng)價(jià)方式

《E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》的評(píng)價(jià)方式主要是通過給學(xué)生設(shè)計(jì)的程序評(píng)分來進(jìn)行的，但這對(duì)于國家人才培養(yǎng)目標(biāo)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。融入STEAM教育后，可以從多角度對(duì)課程進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅關(guān)注學(xué)生對(duì)軟件的掌握程度，還關(guān)注學(xué)生的合作能力、表達(dá)能力、解決問題的能力和創(chuàng)造能力等等。

三、融入STEAM教育的“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)改革

3.1教學(xué)目標(biāo)的改革

《E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》課程原有的教學(xué)目標(biāo)僅圍繞課本知識(shí)的學(xué)習(xí)，即讓學(xué)生理解心理實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，掌握E-Prime的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧，能熟練使用E-Prime軟件進(jìn)行心理實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)。融入STEAM教育后，增加了對(duì)學(xué)生多種能力的培養(yǎng)，如獨(dú)立進(jìn)行心理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，實(shí)踐操作能力和問題解決能力，創(chuàng)造力，合作能力和表達(dá)能力等。課程的新教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)要求更高，對(duì)教

師和學(xué)生的要求也更高，同時(shí)也更符合國家和社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

3.2教學(xué)內(nèi)容的改革

融入STEAM教育的教學(xué)內(nèi)容，緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，以項(xiàng)目為主導(dǎo)，與現(xiàn)實(shí)問題緊密聯(lián)系，將E-Prime軟件的相關(guān)知識(shí)融入到每一個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)之中，在解決項(xiàng)目過程中學(xué)習(xí)軟件的使用和設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和選擇上不僅要展現(xiàn)學(xué)科的前沿性，而且內(nèi)容要循序漸進(jìn)。同時(shí)，項(xiàng)目內(nèi)容要對(duì)學(xué)生有吸引力，讓其有興趣主動(dòng)探索問題、思考問題和解決問題。

因此，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，第一次課主要對(duì)課程框架、課程內(nèi)容和課程考核進(jìn)行概述，請(qǐng)學(xué)生自由組合，以小組為單位進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，描述課程要求;第二次課簡要介紹E-Prime軟件的安裝和初級(jí)使用;第三到第十四次課解決各種項(xiàng)目問題并進(jìn)行小組陳述和驗(yàn)收，第十五次到第十六次課，對(duì)整個(gè)課程進(jìn)行總結(jié)和鞏固。

3.3教學(xué)方式的改革

教學(xué)改革之前，課程以教師講授，學(xué)生聽課為主要的教學(xué)方式，教師的講授在課堂中占據(jù)了大部分時(shí)間。融入STEAM教育后，教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主，教師為輔。由于需要介紹課程概況，前兩次課還是以教師講授為主，從第三次課開始，以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索為主，學(xué)生在課堂可自由討論，課堂活動(dòng)是圍繞學(xué)生展開的，教師起到的是輔助作用，主要負(fù)責(zé)提供資料或回答問題。

3.4課程評(píng)價(jià)的改革

傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)方式，主要是查看學(xué)生設(shè)計(jì)的心理實(shí)驗(yàn)程序的完整程度。融入STEAM教育后，課程評(píng)價(jià)方式更全面更多樣。課程評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：1）小組成員的合作意識(shí)和合作精神;2）提出方案的多樣化;3）問題解決的程度;4）方案的可行性;5）方案陳述的流暢度;6）軟件操作的熟悉度;7）項(xiàng)目方案的撰寫。這7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)也更全面，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生找到各自擅長的地方，以便其全面發(fā)展。

四、融入STEAM教育的“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程改革效果

融入STEAM教育的“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程改革覆蓋了課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程教學(xué)方式和課程評(píng)價(jià)方式，課程改革所收到的效果也是非常顯著的。首先，上課的教學(xué)目標(biāo)非常清晰和明確，學(xué)生非常熟悉每節(jié)課要解決什么問題，如果有問題解決不了，知道可以向誰求助或需要查閱什么資料。這讓學(xué)生愿意主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)，主動(dòng)去解決問題。具體表現(xiàn)在：上課非常積極;課堂提問頻率不斷上升;從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)后臺(tái)發(fā)現(xiàn)，教師提供的資料被不斷瀏覽和下載。然后，以項(xiàng)目為依托進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在解決問題的過程中獲得成就感。由于教師需要了解學(xué)科發(fā)展最前沿的知識(shí)以便根據(jù)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r提出不同的項(xiàng)目，還需要運(yùn)用一定的教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，因而也提升了教師的專業(yè)技能和教學(xué)技術(shù)。接著，教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主，教師為輔，學(xué)生更愿意在課堂學(xué)習(xí)中付出努力。同時(shí)，課堂教學(xué)中除了講授法以外，教師還采用了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，沉浸教學(xué)，VR教學(xué)和BOPPPS教學(xué)法，利用各種教學(xué)方式促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。最后，構(gòu)建了較為完善的評(píng)價(jià)方式，打破了傳統(tǒng)的單一評(píng)價(jià)方式，讓教師可以更全面地發(fā)掘?qū)W生優(yōu)勢(shì)。沒有唯一答案，有利于學(xué)生發(fā)展自身的創(chuàng)造力。

五、融入STEAM教育的“E-Prime實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”課程改革的思考

第一，增加課程的價(jià)值觀導(dǎo)向和科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)，一方面滿足高等教育院校人才培養(yǎng)要求和社會(huì)需求，另一方面是提升國民科學(xué)素養(yǎng)和讓社會(huì)主義核心價(jià)值觀深入人心的途徑之一。價(jià)值觀導(dǎo)向需要教師先提升自身的思想政治水平，圍繞立德樹人的根本任務(wù)，把社會(huì)主義核心價(jià)值觀納入到課程教育的總體范疇，讓其貫穿于課程全程，幫助學(xué)生提升理論、制度和文化自信。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)課程思政進(jìn)E-Prime課程課堂。E-Prime課程屬于實(shí)踐類課程，學(xué)習(xí)的是國外開發(fā)的軟件，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)自信顯得尤為重要。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在了解相關(guān)領(lǐng)域的前沿研究時(shí)也可以得到提升，課程注重實(shí)踐能力，可以提升學(xué)生的個(gè)人能力，這對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的形成有非常大的幫助。第二，打造真實(shí)的教學(xué)環(huán)境和增加課程內(nèi)容的豐富性。STEAM教育的特點(diǎn)之一是，創(chuàng)造真實(shí)的教學(xué)環(huán)境（例如，去真實(shí)的工作場(chǎng)所），目前在課程中還未完全實(shí)現(xiàn)，這也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造力的重要方式之一。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的學(xué)習(xí)，所有的因素都具有可控性，教師都可以把控，但真實(shí)的工作環(huán)境有很多額外因素，非?？简?yàn)學(xué)生的應(yīng)變能力和創(chuàng)造能力，可以幫助學(xué)生了解各種工作的真實(shí)情況，盡早進(jìn)行未來規(guī)劃，對(duì)于學(xué)生來說非常重要。

教學(xué)評(píng)價(jià)方面與傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式相比更全面了，但還不夠完善。目前課程的評(píng)價(jià)全部由教師完成，可能存在個(gè)人偏差。未來需要邀請(qǐng)更多相關(guān)學(xué)科的教師來進(jìn)行交流和評(píng)價(jià)，讓專業(yè)教師提供專業(yè)知識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。另外，還需要更加明確對(duì)團(tuán)隊(duì)合作、項(xiàng)目操作和信息表達(dá)等各指標(biāo)的量表標(biāo)準(zhǔn)，有了標(biāo)準(zhǔn)才能更好地對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)，才能更好地找出課程問題所在，讓課程學(xué)習(xí)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]余勝泉， 胡翔. STEAM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J]. 開放教育研究， 2015， （8）： 13-22.

[2]趙中建. 美國STEM教育政策進(jìn)展[M]. 上海： 上?？萍冀逃霭嫔纾?2015： 214.

[3]中國STEM教育白皮書（精華版）[EB/OL]. http：//www.ict.edu.cn/uploadfile /2018/0507/20180507033914363.pdf ， 2017-06-20.