STEAM課程開展現狀及教學模式的探究

李 娟

（北海職業(yè)學院 廣西·北海 536000）

面對世界發(fā)展的復雜性和不確定性，新時代下對中小學生的能力素養(yǎng)提出了新的要求，為培養(yǎng)具有中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)的創(chuàng)新應用型人才，STEAM課程作為一門跨學科類的科學啟蒙課程也受到了越來越多人的重視。

1 什么是STEAM

STEM教育是STEAM教育的前身，STEM教育經過快速的發(fā)展，在教育中運用了多個學科知識解決真實情境中的問題，受到了越來越多教育者和學生的喜愛。隨著發(fā)展速度的加快，以及美國“零點項目”等研究成果的影響越來越大，一些研究者逐漸開始站在STEM教育的研究之上，開始加入了代表人文、藝術和社會的元素“A”（Art），發(fā)展成為今天的STEAM教育，由科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）、數學（Mathematics）5個單詞的首字母縮寫組成，STEAM教育孕育出生。

2017年由教育部編制的《義務教育小學科學課程標準》中提出了STEM教育標準，這是我國第一次在指導性文件中加入和強調STEM教育理念，并指出STEM教育的性質是一種跨學科的學習方式。STEAM教育并不只是單純數學、技術、人文、工程、科學的疊加學習，STEAM 教育是一種跨學科知識在實際生活中的綜合運用。

2 國外STEAM課程的研究現狀

STEAM 教育起源于美國20世紀80年代，前身為STEM教育，指指綜合科學、技術、工程、數學四個學科理論知識的課程學習，以應對學科割裂所造成的無法創(chuàng)造性解決真實復雜的科學技術問題等，培養(yǎng)學生適應未來的能力。美國政府對STEM教育投入較大，美國小學也十分重視STEM教育。美國及歐洲國家的STEAM教育重點結合機器人技術，在STEAM教育中組織學生利用編程類軟件完成機器人的組裝、設計與制作。

3 國內STEAM課程的研究現狀

根據《中國 STEAM 教育發(fā)展報告》中對于我國STEAM教育研究現狀的內容：我國學者研究STEM教育，最早是從美國STEM教育的歷史起源、發(fā)展過程、STEM教育的政策和法律著手的。研究的重點是，美國如何從政策、法律等方面，自上而下地推動STEM教育的有效措施。隨著STEM教育研究的深入，STEM教育在K-12階段的現狀與課程情況備受我國學者關注。在實踐方面，我國學者主要研究的問題集中在：STEAM課程與教學模式和如何將STEAM教育理念融入到課程實施過程當中。

4 STEAM課程開展情況分析

我國傳統(tǒng)的教育教學模式，比較側重對學生學科知識和成績的塑造，很多學生的學習目的是單純的“應試”，在實際學習過程中，思維和能力的培養(yǎng)較為薄弱，出現高分低能的現象。世界和社會發(fā)展的不確定性，在新的“雙減”背景之下，對于走向未來的學生能力和素養(yǎng)提出了新的要求。STEAM教育也在此背景之下，迎來了新的機遇和挑戰(zhàn)。

隨著STEAM教育理念的深入，我國中小學校園里逐漸出現了創(chuàng)客課程、機器人課程、編程課程及各類信息技術運用類比賽等形式存在于中小學中。從 STEAM 課程開展情況來看，我國的STEAM課程的開展與實施主要集中在教育發(fā)達地區(qū)，從學校、家長和學生方面受到的關注度也更多。在STEAM課程開展中，主要以項目式的方式實施，以通用技術類的課程為主，主課類的課程實施較少。STEAM課程也以課外形式及校外課程形式為主，如何將STEAM課程理念融入到校內主課的實施過程當中，這也給STEAM教育在學校中的開展與實施帶來了新的挑戰(zhàn)。

5 STEAM課程教學模式的探究

STEAM課堂，可以以多種形式展開，其中的項目和活動充分利用了日常生活中常見、常用的材料，在學習過程中組織學生合作參與、互相取長補短、共享成果，從而解決實際情境中的問題。有效的課程教學模式，既能促進授課教師反思其教學效果與學生的學習評價，又能幫助教師在不斷的教學實踐中提升自我的教學技能。因此，STEAM課程教學模式化的研究對于授課教師而言十分重要。

5.1 國外STEAM課程教學模式

5.1.1 PBL學習模式

PBL（project-based learning，PBL）基于項目式的學習，PBL學習模式主要由基本問題、項目設計、工作計劃、項目管理、最終成品和評價反饋六個因素構成。這六個因素中，基本問題來源于包含多種學科知識的真實情境問題，對學習者有一定研究可行性和價值的問題。項目設計、工作計劃、項目管理這三項活動，方式多樣化，旨在培養(yǎng)學生適應不同風格的學習方式，為不同智能的學生搭建一個平臺展示，從而促進探究活動的開展。PBL學習模式的最終成品形式也是豐富多樣的，不僅可以是學生學會的知識與技能，也可以是學生在探究活動中設計的方案或是成果，從而激發(fā)學生的學習動力。PBL完整的教學流程還應具備評價反饋這一環(huán)節(jié)，通過對最終成品和活動過程進行評價并提供反饋，為學生的學習帶來更多的支持，其中評價者可以教師、專家或是學生本人，評價方式可以是自評，也可以是互評。

5.1.2 LBD或DBL學習模式

DBL（design-based learning）或 LBD（learning by design）基于設計的學習，也稱通過設計學習，通過設計具有挑戰(zhàn)性的情境，讓學生在設計中學習科學知識，發(fā)展能夠解決復雜問題的能力。在這個過程中，組織學生進行合作交流、設計調查、實施調查、分析數據、得出結論。

5.1.3 以科學探究為導向的“5E學習環(huán)”

5E教學模式比傳統(tǒng)教學模式更有利于學生學業(yè)成就的提高，也更能激發(fā)學生的學習興趣。5E教學模式主要涵蓋5個基本教學環(huán)節(jié)，即引入（engage）、探究（explore）、解釋（explain）、精致（elaborate）和評價（evaluate）。教師可通過5E教學模式探測學生的前科學概念，在教學過程中培養(yǎng)學生科學探究的能力，更好地引導學生對前科學概念進行完善和修補，完成學生前科學概念到科學概念的轉變。

5.1.4 混合式課堂教學模式

混合式課堂教學模式也就是將多種教學模式綜合在一起形成的教學模式。實際課堂教學過程，不僅一種教學模式的實施過程，而是多種教學模式的綜合應用。

5.2 我國STEAM課程教學模式

相較國外，我國對于STEAM教育的研究起步較晚，從對于國外提出的基于項目的學習、基于設計的學習、5E教學模式化以及多種教學模式交叉的混合式教學模式的梳理總結中，在鄭葳編著的《中國STEAM教育發(fā)展報告》中進一步整理了這些教學模式所具備的共同要素，主要包括真實情境、關鍵問題、設計方案、實施方案、改進方案和形成最終產品后交流展示。

真實情境：一個真實的情境中的科學問題，能將理論知識與真實世界環(huán)境連接，更好地激發(fā)學生學習興趣。在真實情境中由于問題的不確定性和復雜性，能更好地幫助學生應用個學科知識，實現STEAM教育理念。關鍵問題：是一個必不可少的要素，來源于真實世界中的問題不僅能激發(fā)學生探究的興趣，還能為學生提供探究的方向。設計、實施和改進方案：基于真實情境中出現的關鍵問題，引導、組織學生對問題進行探究，設計解決問題的方案，并對方案進行可行性評價，從而實施、改進方案。產品交流與展示：STEAM教育是對真實情境問題進行解決的，課堂教學也應是圍繞此關鍵問題而展開，在解決問題的同時，會形成一個最終的成品。在探究過程的最終環(huán)節(jié)成果展示中，組織學生認真聽取他人意見和建議，對成果進行優(yōu)化和改善。

6 STEAM課程的價值分析

小學STEAM課程的開展，對學生深刻理解科學和數學中的重要概念，培養(yǎng)學生的合作能力，提高學生統(tǒng)籌規(guī)劃決策能力以及 STEAM 核心素養(yǎng)有著很大的作用。STEAM教育是一種整合科學、技術、工程、藝術和數學各領域知識，以項目化學習（PBL）的形式展開，這種教學模式不僅能夠引導學生自主地探索周圍世界，不斷更新學科知識，更好地適應社會和世界的變化與發(fā)展，還能提高學生在現實情境中綜合運用知識解決問題的能力，提高兒童的綜合競爭力。STEAM教育副我國教學改革具有重要的意義，符合國家教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略，為培養(yǎng)兒童成為將來社會主義建設者奠定了良好基礎。