基于STEAM理念的項目式教學研究

張晶，張麗偉，王明明

[摘? ? ? ? ? ?要]? 21世紀，世界各國都對學習者提出了新的學習要求，不僅要傳承人類已有的文明成果，而且要不斷提升解決真實問題的能力，開拓人類文明的新邊界。從核心素養(yǎng)的視角，對 STEAM教育理念和項目式學習展開探析。STEAM教育的跨學科和情境性等特點與項目式學習的理念交疊，探索項目式學習的實施策略有助于深入理解 STEAM的內(nèi)涵，為高校課堂教學改革提供新的思路。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? STEAM 教育;項目式學習;學科融合

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）50-0038-02

一、引言

為了應對全球化浪潮和知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，各國際組織與經(jīng)濟體系紛紛制定了21世紀核心素養(yǎng)框架。我國的核心素養(yǎng)框架涵蓋了語言、數(shù)學、科學、信息技術(shù)、創(chuàng)新、文化等各方面，是知識、技能與素質(zhì)的整合。我國在《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中指出，“教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學習環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學習方式和教育模式創(chuàng)新為核心”。STEAM教育理念，即科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學（Mathematics），是由美國國家科學基金會最先提出的，是將這幾種學科整合到一種教學范式中，并非一門新的具體學科，旨在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)。所以，在STEAM教育理念引領(lǐng)下開展教育教學改革，將有助于培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，有效提升教育質(zhì)量。

二、STEAM教育的內(nèi)涵與特點

STEAM課堂是基于真實問題解決的探究學習，重點關(guān)注實踐和過程，強調(diào)知識和能力并重，強調(diào)真實問題的解決和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，注重多學科知識的遷移學習，歸納起來有以下四個特征。

一是跨學科性。實際生活中的問題要比課本上的復雜，不能完全將知識按學科劃分界限，而是學科間相互滲透，將知識有機整合。這既能催生創(chuàng)新性成果，也是提高學生核心素養(yǎng)、實現(xiàn)全人培養(yǎng)目標的重要途徑。STEAM教育所倡導的學科整合理念為課程改革提供了新思路，實現(xiàn)了學習內(nèi)容的綜合化。跨學科性還體現(xiàn)在：（1）課程設(shè)計上可采用相關(guān)課程融合和廣域課程融合模式，從橫向或縱向的維度上來增強科學、技術(shù)、工程以及數(shù)學之間的學科聯(lián)系;（2）可通過基于項目的學習，將實際的生活與各學科聯(lián)系起來，融會貫通，以此來學習知識和探索自然的奧秘，充分體現(xiàn)跨學科的教育理念。

二是情境性。STEAM教育是科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學多個學科知識融合的產(chǎn)物，要求學習者不僅能掌握知識，而且能提升運用知識解決實際問題的能力。該知識要源于學習者自身興趣和內(nèi)動力，才能實現(xiàn)學習者對知識體系的主動建構(gòu)。因此，一個能夠激發(fā)學習者學習興趣、讓學習者全身心沉浸、催生創(chuàng)造力的學習情境至關(guān)重要。這種學習情境既要貼合學習者的自身生活，又要蘊含結(jié)構(gòu)化的知識;不僅增強學習者的學習體驗，使其獲得成長，還能有效地培養(yǎng)學習者的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

三是協(xié)作性。STEAM課堂是基于“全人教育”理念的，強調(diào)培養(yǎng)學習者的團隊合作意識與能力，通常以小組合作方式展開學習，需要學習者相互幫助、合作探究、思維碰撞。因此，STEAM教育的課堂要重視項目設(shè)計，既要有源于生活的基礎(chǔ)性知識，又要具有一定的挑戰(zhàn)性。學習者需要與同伴協(xié)作學習，搜集資料、提出解決方案、評價學習成果，在合作探索中完成知識建構(gòu)，并進行深層學習。當然，對STEAM課堂中的學生評價，既要考慮整個小組的學習成果，又要考慮個人在小組協(xié)作項目中的參與度。

四是創(chuàng)新性。在STEAM教育中，教師為學生創(chuàng)設(shè)基礎(chǔ)的環(huán)境，教會他們最基礎(chǔ)的知識，鼓勵學生運用所學知識解決生活中的實際問題。教師不會提出具體方案和實施路徑，而是需要學生通過協(xié)作學習和小組探究，在反復的思考與實驗中逐步解決問題，并促進創(chuàng)新思維的生成。STEAM教育是一種多學科融合的強調(diào)動手實踐、自主創(chuàng)造和邏輯思維的教育理念或課程形態(tài)。已有研究表明，項目式學習是一種有效培養(yǎng)學生學習能力、解決問題能力以及交流合作能力的課程組織方式，在關(guān)注知識與技能的同時，更強調(diào)學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，所以借鑒STEAM教育理念，在課堂教學中采用項目式教學，將有助于提高課堂教學質(zhì)量。

三、項目式學習的特點

項目式學習最早由美國著名教育家約翰·杜威提出，后來由其學生克伯屈完善了項目式學習的概念。當前的項目式學習是以建構(gòu)主義理論為指導，以整合多個知識點的項目為主線貫穿教學全程，通常以小組合作方式完成項目分析、設(shè)計、評估和改進，從而實現(xiàn)理論聯(lián)系實際，提升學生解決實際問題的能力。項目式學習的特點是以學習者的已有經(jīng)驗為中心，項目的確定通常源于學習者的興趣或困惑，而教師是項目實施的建議者，可以使項目具有一定的復雜性;注重學科的交叉融合，學習內(nèi)容不一定采用固定課序進行，可以根據(jù)項目或問題進行學科融合;學習活動是一個動態(tài)的、開放的、互補的環(huán)境，能夠充分發(fā)揮學習者個人和團隊優(yōu)勢，培養(yǎng)主動思考、勇于質(zhì)疑、善于合作的復合型人才。

四、項目式學習的實施策略

（一）注重跨學科的課程設(shè)計

目前，項目式學習大都圍繞某門課程展開，學生在解決實際問題時缺乏對綜合思維的訓練，但不同學科、不同主題的內(nèi)容分享能促進學生對學科知識的深度理解，因此教師在進行課程設(shè)計時，要注重挖掘相關(guān)聯(lián)的多學科知識，將其整合在一個項目中，充分激活學生已有的知識庫，并運用先前所學知識進行跨學科的問題求解，提高學生整合知識的綜合能力。

（二）注重師生角色的轉(zhuǎn)換

項目式學習強調(diào)以學生為本，學生從知識的被動接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主動建構(gòu)者，而教師則是項目的引導者、促進者和監(jiān)督者。在這種角色轉(zhuǎn)換中，一方面學生可以借助信息技術(shù)來獲取所需的知識與信息，由此培養(yǎng)信息檢索、自主學習和反思判斷等能力，并在社會性互動過程中意識到自己的分工，強化責任意識;另一方面教師應積極為學生創(chuàng)造協(xié)作學習所需的條件，并適時地提供支架，通過引導、展示和呈現(xiàn)，幫助學生提高自立性、自主性和自治性。針對不同層次的學生，應結(jié)合年齡特征、就業(yè)需求、興趣愛好等多要素靈活設(shè)計項目式學習，并預留出時間，適時幫助學生排憂解難，促使學生通過積極協(xié)作、自主探究、深度思考等提升學習效果，促進學生的全面發(fā)展。

（三）注重創(chuàng)新能力的提升

項目式學習強調(diào)真實問題的解決和學以致用，關(guān)注學生對知識的理解、整合與運用，而不僅僅是知識的積累與識記。由于項目式學習具有情境性，因此可通過問題的激發(fā)或多樣化情境的觸動來培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。學生在自主設(shè)計項目的過程中，通過創(chuàng)新解決方案和成果分享，持續(xù)對新問題、新想法進行評估、決策，在潛移默化中促進對知識的實踐應用，并有效提升自身的創(chuàng)新能力。

（四）注重學生評價和反思

STEAM教育注重培養(yǎng)學生的問題解決能力與跨學科素養(yǎng)，項目式學習需要通過全面評價來促進學生多方面能力的發(fā)展。教師可以采用學科知識評價與學生能力評價相結(jié)合、形成性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合的多元評價體系。知識評價檢驗學生對知識的掌握程度，能力評價要重點關(guān)注學習過程中學生的隱性提升。通過多維度評價內(nèi)容（創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、探究能力等）、多元化評價主體（教師評價、學生自評、學生互評、小組評價等）以及多樣化的評價方式（匯報展示、量規(guī)評價等），讓學生從多個視角發(fā)現(xiàn)學習過程中的問題，以評價促改進。同時，教師應提前告知學生項目的評價標準，幫助學生明確目標。

（五）深度融合信息技術(shù)

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，混合式技術(shù)手段在教學中發(fā)揮了重要的輔助作用。信息技術(shù)既包括電子資料等數(shù)字化媒體，也包括微課、慕課、協(xié)作平臺等互動性技術(shù)手段，使得學習資源更加豐富、學習環(huán)境更加真實。因此，在STEAM課堂設(shè)計中要適時地融合信息技術(shù)，為學生創(chuàng)設(shè)交互功能豐富的新型智慧教學環(huán)境，拓寬知識交流、合作探究的途徑，同時滿足學生的個性化學習。

綜上所述，STEAM教育更加注重學習者在學習過程中的能力提升，特別是運用跨學科知識來解決實際問題和創(chuàng)新設(shè)計的能力。將STEAM教育理念引入高校課堂教學，合理地開展項目式學習，有助于實施高校課堂的有效教學，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和綜合科技素養(yǎng)的復合型人才。當然，如何實施好多學科融合下的高效課堂，建立多元化的、成熟的評價指標體系仍需要廣大教育者進一步研究。

參考文獻：

[1]董宏建，白敏.中國理工科STEM教育發(fā)展探究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016（7）：12-17.

[2]崔鴻，朱家華，張秀紅.基于項目的STEAM學習探析：核心素養(yǎng)的視角[J].華東師范大學學報（教育科學版），2017（4）：54-60.

[3]滕珺，杜曉燕，劉華蓉.對項目式學習的再認識：“學習”本質(zhì)與“項目”特質(zhì)[J].中小學管理，2018（2）：15-18.

◎編輯 郭小琴