教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型下STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的思考

王德艷 黨寶寶

【摘要】建構(gòu)數(shù)字化教育生態(tài)是促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的必然要求，也是STEAM卓越教師培養(yǎng)的重要支撐。文章探索教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的根本路徑在于，如何推進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在教師領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)智能技術(shù)與STEAM教師在學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)平臺(tái)、教研體系、學(xué)習(xí)共同體等方面的深度融合。實(shí)踐中，要積極推進(jìn)“人工智能+教育”STEAM教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，打造“智能化、數(shù)字化”STEAM校園環(huán)境，建構(gòu)STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的“數(shù)字化教研體系”，形成以“數(shù)字化支撐”的教師學(xué)習(xí)共同體，以教育數(shù)字化賦能STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型；STEAM教師；專(zhuān)業(yè)發(fā)展

【中圖分類(lèi)號(hào)】G451.2【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號(hào)】1004—0463（2023）07—0089—04

進(jìn)入新時(shí)代，以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)等為代表的新技術(shù)正在加速推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)變革，數(shù)字化已成為變革教育方式、建構(gòu)課堂教學(xué)新樣態(tài)、促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展、提供個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)、支撐教育高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。2022年4月，教育部等聯(lián)合印發(fā)了《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》，提出要推進(jìn)教師隊(duì)伍建設(shè)信息化，強(qiáng)調(diào)教育數(shù)字化對(duì)教師隊(duì)伍建設(shè)的重要性；指出深入實(shí)施人工智能助推教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的試點(diǎn)行動(dòng)，探索人工智能助推教育管理優(yōu)化、教師教育改革、教學(xué)方法創(chuàng)新的新路徑和新模式。這為教育數(shù)字化與教師隊(duì)伍建設(shè)的融入提供了政策依據(jù)。STEAM教育是集科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）等多領(lǐng)域融合的綜合教育活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)跨界、問(wèn)題生成、批判建構(gòu)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)等，課程實(shí)施過(guò)程體現(xiàn)了綜合化、實(shí)踐化、活動(dòng)化的特征，旨在培養(yǎng)學(xué)生高階思維品質(zhì)和解決問(wèn)題的能力。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是教育信息化的特殊教育階段，旨在將數(shù)字技術(shù)融合至教育體系中，培養(yǎng)教師和學(xué)生的數(shù)字化意識(shí)與思維、數(shù)字化能力與方法，建構(gòu)數(shù)字化的教育生態(tài)[1]。隨著數(shù)字技術(shù)與教育實(shí)踐的逐步融合，學(xué)生的生活與學(xué)習(xí)場(chǎng)域中隨時(shí)充斥著信息化的痕跡，他們?cè)跀?shù)字化知識(shí)儲(chǔ)備、技能應(yīng)用、實(shí)踐操作等與生活、學(xué)習(xí)息息相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)方面有了更高的數(shù)字能力。這必然要求教師不斷提升自己的數(shù)字化能力及素養(yǎng)，具有跨學(xué)科綜合知識(shí)與專(zhuān)業(yè)背景，更好地從學(xué)生的視角觀察和理解世界，以適應(yīng)學(xué)生發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。有研究指出，當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)STEAM教育發(fā)展相對(duì)緩慢，面臨著STEAM教育資源環(huán)境保障不充分、STEAM教師存在流動(dòng)性大、STEAM教育學(xué)科協(xié)同整合力度不足等問(wèn)題[2]。教師作為課程改革活動(dòng)的先行者，在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)期，如何依托數(shù)字技術(shù)促進(jìn)STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展？其實(shí)踐路徑是什么？這些問(wèn)題的探究，對(duì)于提升STEAM教育質(zhì)量具有重要的實(shí)踐意義。

一、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)STEAM卓越教師培養(yǎng)的意義

2018年2月，教育部等聯(lián)合印發(fā)的《教師教育振興行動(dòng)計(jì)劃（2018-2022年）》提出了“互聯(lián)網(wǎng)+教師教育”創(chuàng)新行動(dòng)，強(qiáng)調(diào)要發(fā)揮數(shù)字技術(shù)推動(dòng)教師教育改革、提升教師素質(zhì)的作用。主張利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)，推動(dòng)以自主、合作、探究為主要特征的教學(xué)方式變革。2021年，我國(guó)東部地區(qū)開(kāi)始實(shí)施“數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點(diǎn)區(qū)”“教師數(shù)字素養(yǎng)提升工程”等，通過(guò)人工智能等信息技術(shù)，提升STEAM教師教學(xué)能力，提高教學(xué)效率。這些教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實(shí)施，讓STEAM教師在具備深厚的教育情懷、扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上，還要有勇于創(chuàng)新教學(xué)、善于綜合育人和具有終身學(xué)習(xí)的能力。

1.建構(gòu)數(shù)字化教育生態(tài)是促進(jìn)STEAM卓越教師培養(yǎng)的必然要求。如何培養(yǎng)智能時(shí)代具有數(shù)字化特征的STEAM卓越教師呢？本質(zhì)上是要建構(gòu)數(shù)字化教育生態(tài)環(huán)境。隨著全球范圍內(nèi)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐不斷加快，尤其在經(jīng)濟(jì)全球化沖擊下，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際組織先后出臺(tái)一系列教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略措施，充分發(fā)揮教育數(shù)字化的政治穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)繁榮、科技創(chuàng)新和文化傳播的功能，并將其作為國(guó)家數(shù)字化戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。2021年，聯(lián)合國(guó)教科文組織發(fā)布了《一起重新構(gòu)想我們的未來(lái)：為教育打造新的社會(huì)契約》，OECD也發(fā)布了《2021年數(shù)字教育展望》，均提出要升級(jí)改造數(shù)字化語(yǔ)言教育基礎(chǔ)設(shè)施，建構(gòu)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境[3]。2021年11月，我國(guó)教育部頒布了《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動(dòng)綱要》《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》，要求全面提升教育數(shù)字化水平，并把提升全民“數(shù)字素養(yǎng)與技能”作為建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)”的一項(xiàng)基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性工程，明確提出了實(shí)施教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重大意義[4]。卓越教師的培養(yǎng)必然要求將數(shù)字技術(shù)整合到STEAM教育領(lǐng)域各個(gè)層面，推動(dòng)STEAM教育組織架構(gòu)、課程內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式等全方位的創(chuàng)新與變革，建構(gòu)具有開(kāi)放性、適應(yīng)性、柔韌性的數(shù)字化STEAM學(xué)習(xí)生態(tài)。

2.教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是促進(jìn)STEAM卓越教師培養(yǎng)的重要支撐。培養(yǎng)新時(shí)代的STEAM卓越教師，要適應(yīng)教育數(shù)字化的轉(zhuǎn)型要求，將人工智能等數(shù)字化技術(shù)與STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展深度融合，培養(yǎng)具有良好數(shù)字素養(yǎng)、適應(yīng)未來(lái)教育的高質(zhì)量教師。一方面是以教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升STEAM教師的適應(yīng)能力。充分利用數(shù)字化技術(shù)，深化STEAM教師教學(xué)研究與實(shí)踐創(chuàng)新的素養(yǎng)，促進(jìn)他們專(zhuān)業(yè)發(fā)展，為他們終身學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持。另一方面是讓教育數(shù)字化成為STEAM教師教學(xué)實(shí)踐的有效工具，使其逐漸適應(yīng)教育數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境，熟悉掌握智能化的教學(xué)媒介，不僅要做到“懂教”“會(huì)教”，還要“善教”。如美國(guó)認(rèn)為STEAM教育是K-12階段的核心，關(guān)于國(guó)家科技人才的培養(yǎng)，是國(guó)家教育改革的重要內(nèi)容，在STEAM教學(xué)中深度融入了人工智能元素，為各學(xué)科的知識(shí)整合與交流提供了有力技術(shù)支持和幫助[5]。

3.教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推動(dòng)STEAM教師職業(yè)角色重構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力。在智能化、大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，教師面對(duì)的是學(xué)習(xí)渠道多元、知識(shí)形態(tài)多樣的學(xué)生，在教育數(shù)字化的助推下，教師的職業(yè)角色必然要轉(zhuǎn)變[6]。學(xué)校教育系統(tǒng)中，各種網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的全面普及，智慧學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)空間的建設(shè)等，正在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)更豐富的STEAM知識(shí)，如“數(shù)字教材、空中課堂、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云平臺(tái)”等不斷涌現(xiàn)，隨時(shí)隨地滿(mǎn)足著學(xué)習(xí)者個(gè)性化的知識(shí)需求[7]。同時(shí)，也改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，使學(xué)校教育與社會(huì)教育等界限日益模糊，教學(xué)也不再局限于課堂中的師生、生生互動(dòng)，使知識(shí)學(xué)習(xí)打破了傳統(tǒng)上的空間與時(shí)間的限制，STEAM教師不再僅僅是知識(shí)的“傳遞者、組織者”，他們?cè)诿鎸?duì)知識(shí)儲(chǔ)備更加豐富的學(xué)生時(shí)，也逐漸向知識(shí)學(xué)習(xí)的“輔助者、促進(jìn)者、開(kāi)發(fā)者、研究者、終身學(xué)習(xí)者”的角色轉(zhuǎn)變。

二、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的實(shí)踐路徑

1.推進(jìn)“人工智能+教育”STEAM教學(xué)平臺(tái)建設(shè)。對(duì)標(biāo)智能時(shí)代教學(xué)改革的新要求，學(xué)校需要整合現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)資源，推動(dòng)STEAM學(xué)科教學(xué)的融合與平臺(tái)建設(shè)。當(dāng)前，教學(xué)平臺(tái)的發(fā)展也越來(lái)越快，由單一的以教師為中心發(fā)展到綜合性的教學(xué)模式，借助各種數(shù)字化媒體設(shè)備輔助課堂教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。因此，要依托人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)載體，同時(shí)借鑒國(guó)際前沿的STEAM教學(xué)資源、課程設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)平臺(tái)，以實(shí)踐問(wèn)題為導(dǎo)向，以STEAM項(xiàng)目為牽引，實(shí)施“基礎(chǔ)性、前瞻性、多學(xué)科交叉融合”的課程教學(xué)，開(kāi)發(fā)適合我國(guó)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的“人工智能+教育”集成化教學(xué)平臺(tái)，打造具有影響力的在線(xiàn)開(kāi)放STEAM課程平臺(tái)。當(dāng)然，這需要突破人工智能與STEAM融合的技術(shù)瓶頸，解決大數(shù)據(jù)、人工智能在STEAM教學(xué)平臺(tái)搭載、應(yīng)用的問(wèn)題[8]。

2.打造“智能化、數(shù)字化”STEAM校園環(huán)境。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展需要推進(jìn)“數(shù)字校園”的建設(shè)。構(gòu)建智能、互動(dòng)、共享、綠色的智慧化校園，是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)生態(tài)化、教育管理智慧化、教學(xué)服務(wù)保障便捷化的重要舉措。首先，要優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施，加強(qiáng)校園互聯(lián)互通建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，為教師與學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)保障。其次，要開(kāi)發(fā)一批“線(xiàn)上線(xiàn)下”有機(jī)銜接的數(shù)字化學(xué)生平臺(tái)，推進(jìn)STEAM“虛擬實(shí)驗(yàn)室”和“智慧教室”的建設(shè)，為學(xué)生STEAM知識(shí)探索、實(shí)驗(yàn)操作等提供無(wú)限可能的智慧平臺(tái)，建構(gòu)物理環(huán)境、資源平臺(tái)、交流場(chǎng)域有機(jī)整合的學(xué)習(xí)空間[9]。把傳統(tǒng)的線(xiàn)下課堂世界與智慧學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，滿(mǎn)足學(xué)生STEAM知識(shí)學(xué)習(xí)的資源需求。最后，學(xué)校要加快STEAM研究中心以及案例的開(kāi)發(fā)建設(shè)，打破數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)的學(xué)科界限，引入數(shù)字教育科技產(chǎn)品，為學(xué)生提供智能、快速、系統(tǒng)、全面的學(xué)習(xí)服務(wù)與分析系統(tǒng)，結(jié)合STEAM課程的特點(diǎn)，建立高效、靈動(dòng)、便捷、能激發(fā)學(xué)生STEAM學(xué)習(xí)興趣的智能化校園環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的興趣，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

3.建構(gòu)STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的“數(shù)字化教研體系”。教研是提高教師“軟實(shí)力”的有效手段，也是促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的重要途徑。STEAM教師教研傳統(tǒng)方式與現(xiàn)代智能技術(shù)的銜接，讓實(shí)踐中的教育教學(xué)問(wèn)題與教師實(shí)際發(fā)展需要相匹配，重新塑造了教師教研的空間場(chǎng)域、交流方式、互動(dòng)內(nèi)容與促進(jìn)功能，為教研活動(dòng)提供資源適配、策略支持、支架工具等，極大地整合教研資源，促進(jìn)教研水平提升[10]。各中小學(xué)要把數(shù)字化資源融入教師教研中，使其成為支持STEAM教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的利器。一是要重構(gòu)學(xué)校STEAM教學(xué)資源，分層分類(lèi)設(shè)定教研所需資源，為教師教研提供豐富的課程資源、專(zhuān)項(xiàng)資源和拓展資源等，滿(mǎn)足教師教研的需求。二是要建立數(shù)字化遠(yuǎn)程STEAM教研系統(tǒng)。大量研究發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)中西部STEAM教育資源短缺，課程實(shí)施單一，教師教研缺失等問(wèn)題凸顯[11]。因此，通過(guò)數(shù)字化交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)中東西部教師的高質(zhì)量溝通與交流。讓西部的STEAM教師借助“虛擬仿真、虛擬體驗(yàn)”等方式，提升創(chuàng)新能力。

4.形成以“數(shù)字化支撐”的STEAM教師學(xué)習(xí)共同體。隨著教學(xué)理念的變化和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，人們逐漸意識(shí)到學(xué)習(xí)共同體的獨(dú)特價(jià)值。長(zhǎng)期以來(lái)，STEAM教學(xué)突出了學(xué)科教學(xué)的特色，各學(xué)科之間的知識(shí)壁壘分明，彼此割裂的、碎片化的STEAM知識(shí)講授難以發(fā)揮整體育人功能，學(xué)生STEAM知識(shí)獲取以簡(jiǎn)單、機(jī)械的平面方式為主，深度學(xué)習(xí)難以發(fā)生，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。而教師學(xué)習(xí)共同體，對(duì)于打破學(xué)科教學(xué)的壁壘，推進(jìn)教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)共享、交流，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)具有重要的意義[12]。學(xué)習(xí)共同體讓教師關(guān)注到了知識(shí)建構(gòu)的社會(huì)性和文化性，讓STEAM教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與智慧得以共享，提高教師的專(zhuān)業(yè)能力與數(shù)字素養(yǎng)。“數(shù)字化”的STEAM教師學(xué)習(xí)共同體，解決了時(shí)間、空間上制約教師共同教研交流的問(wèn)題[13]，通過(guò)智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化載體，讓更多STEAM教師通過(guò)分享、協(xié)助的方式，將有共同教育目標(biāo)的教師聯(lián)結(jié)在了一起。對(duì)于眾多中小學(xué)STEAM教師而言，他們需要與更多的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家以及工程師等社會(huì)力量以及不同學(xué)科教師之間開(kāi)展交流互動(dòng)，提升各學(xué)科教師廣泛、積極參與研討的可能性。另外，在STEAM教師職前、職后培養(yǎng)的過(guò)程中，也需要數(shù)字技術(shù)的支撐，實(shí)現(xiàn)中小學(xué)STEAM教師與校外科學(xué)教育場(chǎng)館、科研院所和STEAM領(lǐng)域?qū)W者專(zhuān)家的聯(lián)系，讓他們有更多機(jī)會(huì)接觸科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)話(huà)科學(xué)家與工程師，增強(qiáng)他們對(duì)STEAM實(shí)踐性知識(shí)的理解。

數(shù)字時(shí)代，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和知識(shí)獲取途徑發(fā)生了重要變化，提升教師的數(shù)字素養(yǎng)已成為教育改革與發(fā)展的必然。STEAM教育領(lǐng)域需要發(fā)揮教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的力量，為教育教學(xué)注入新的活力。隨著我國(guó)創(chuàng)新型、綜合型人才需求的不斷增加，夯實(shí)理工科教育的基礎(chǔ)，我們必須重視STEAM教育發(fā)展，打造高質(zhì)量的STEAM師資隊(duì)伍，成為促進(jìn)我國(guó)教育整體發(fā)展的重要舉措，也是促進(jìn)教育公平、踐行學(xué)科核心素養(yǎng)的重要保障。

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編輯：張昀