指向核心素養(yǎng)的“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式構(gòu)建

摘 要：STEAM教育作為一種新的教育范式，有利于我國創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和核心素養(yǎng)的落實，其中學(xué)科教學(xué)是STEAM教育開展的主陣地。研究結(jié)合學(xué)科特點和高中課堂實際情況，總結(jié)STEAM教育與學(xué)科教學(xué)融合的教學(xué)特征，構(gòu)建“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式，從六個環(huán)節(jié)指導(dǎo)STEAM教育在學(xué)科教學(xué)中的開展。文中通過教學(xué)案例的實踐與分析，探討“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式在高中課堂中的應(yīng)用，推動STEAM教育在課堂教學(xué)中的落實，合力促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEAM教育；學(xué)科教學(xué)；核心素養(yǎng)；教學(xué)模式

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

STEAM教育是一種以跨學(xué)科整合為特點的教育模式，強(qiáng)調(diào)在真實問題情境中培養(yǎng)創(chuàng)新人才[1]。在我國新課程改革的背景下，STEAM教育成為新課改的落腳點之一?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》強(qiáng)調(diào)深化教學(xué)改革，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，需要推行啟發(fā)式、探究式、參與式、合作式等多種教學(xué)方式[2]，而STEAM教育包含以上多種教學(xué)方式的特征，因此STEAM教育成為我國中小學(xué)教學(xué)改革中的重要形式。STEAM教育的跨學(xué)科特點也是學(xué)科課程改革的發(fā)展方向。以化學(xué)學(xué)科為例，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出在化學(xué)教學(xué)中要重視跨學(xué)科主題內(nèi)容的選擇和組織，加強(qiáng)化學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系，發(fā)展學(xué)生綜合解決問題的能力[3]。STEAM教育的開展已成為我國教育改革的重要任務(wù)。

STEAM教育的培養(yǎng)目標(biāo)與核心素養(yǎng)緊密相關(guān)，STEAM教育倡導(dǎo)在合作探究的過程中發(fā)展學(xué)生的跨學(xué)科思維、問題解決能力、創(chuàng)新意識等綜合素養(yǎng)。核心素養(yǎng)包括了批判性思維、創(chuàng)造力、溝通能力、協(xié)作能力、問題解決能力等，均是人們在面對復(fù)雜問題和現(xiàn)實挑戰(zhàn)時所需具備的能力和品質(zhì)。STEAM教育提供了跨學(xué)科融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。核心素養(yǎng)為STEAM教育的本土化提供了思想指導(dǎo)，STEAM教育為核心素養(yǎng)的落地提供了課程載體，以核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)的STEAM教育實現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合[4]。在學(xué)科教學(xué)中開展STEAM教育是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的有效路徑[5]。課堂教學(xué)是STEAM教育實施的主陣地，STEAM教育與學(xué)科教學(xué)的融合，既彌補(bǔ)了傳統(tǒng)分科教學(xué)學(xué)科割裂的不足，又為STEAM教育在中小學(xué)的實踐提供了生命力。

當(dāng)前STEAM教育在中小學(xué)實際開展效果并不理想。一方面，STEAM教育開展的場所多為選修課、興趣課等非主科課程，導(dǎo)致其地位邊緣化；另一方面，鑒于升學(xué)壓力，STEAM教育集中于義務(wù)教育階段，在高中階段理念層面的成果較多，實踐不夠深入。STEAM教育對課時的需求，影響了常規(guī)教學(xué)任務(wù)的進(jìn)行，這成為其在高中課堂實施的阻力。此外，學(xué)科內(nèi)容也是跨學(xué)科整合的基礎(chǔ)。許多開發(fā)的STEAM課程中，研究者關(guān)注跨學(xué)科整合，但缺少深層次的學(xué)科概念建構(gòu)，學(xué)生缺乏對學(xué)科內(nèi)容的深度學(xué)習(xí)，各學(xué)科間的聯(lián)系也較為簡單[6]?；诖耍芯拷Y(jié)合學(xué)科教學(xué)與STEAM教育的特點，分析“STEAM +學(xué)科”教學(xué)特征，構(gòu)建“STEAM +學(xué)科”教學(xué)模式，為STEAM教育在高中課堂的落實提供范式。

一、“STEAM+學(xué)科”的教學(xué)特征

傳統(tǒng)的分科教學(xué)強(qiáng)調(diào)對學(xué)科知識的掌握，但各學(xué)科之間相對獨立、缺乏聯(lián)系；STEAM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科整合，提倡在實踐中應(yīng)用知識解決問題，但缺少對知識本體的深度挖掘。“STEAM+學(xué)科”模式能夠為教學(xué)提供堅實的學(xué)科內(nèi)容基礎(chǔ)以及真實的實踐場景，將學(xué)科知識與活動相結(jié)合，在解決真實問題的過程中應(yīng)用知識，促進(jìn)學(xué)生對知識的深度理解?；赟TEAM教育的內(nèi)涵特質(zhì)和學(xué)科教學(xué)的特點，“STEAM+學(xué)科”教學(xué)過程中需要遵循整合性、統(tǒng)攝性、真實性、多元性四個基本特征，上述基本特征指導(dǎo)了“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式的構(gòu)建。

（一）整合性

跨學(xué)科性是STEAM教育最重要的核心特征[7]，跨學(xué)科學(xué)習(xí)能夠幫助學(xué)生認(rèn)識學(xué)科之間的聯(lián)系，提升應(yīng)用不同學(xué)科知識解決復(fù)雜問題的能力。因此，在學(xué)科教學(xué)中開展STEAM教育的首要任務(wù)就是學(xué)科內(nèi)容的整合，不局限于學(xué)科界限，將不同學(xué)科的知識整合到一門學(xué)科的教學(xué)中，構(gòu)建具有內(nèi)在邏輯的跨學(xué)科知識體系。STEAM教學(xué)涵蓋的內(nèi)容較多，對各方面內(nèi)容的有效整合是教學(xué)實施的基礎(chǔ)。

（二）統(tǒng)攝性

學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系是有效整合的關(guān)鍵，零散的學(xué)科內(nèi)容位于跨學(xué)科知識體系的下層，而更上位的大概念能夠統(tǒng)領(lǐng)眾多學(xué)科概念，對學(xué)科知識起到了統(tǒng)攝作用，形成具有內(nèi)在結(jié)構(gòu)的學(xué)科網(wǎng)絡(luò)?！镀胀ǜ咧姓n程方案（2017年版2020年修訂）》強(qiáng)調(diào)了大概念對學(xué)科核心素養(yǎng)的促進(jìn)作用[8]。大概念具有中心性、可持久性、網(wǎng)絡(luò)狀、可遷移性等特點[9]，在學(xué)科知識整合中起到錨點的作用。圍繞跨學(xué)科大概念關(guān)聯(lián)不同學(xué)科的知識、組織教學(xué)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的STEAM教學(xué)內(nèi)容體系，確定課堂的核心任務(wù)，學(xué)生活動圍繞著核心任務(wù)開展。學(xué)生通過對大概念的學(xué)習(xí)能夠認(rèn)識到學(xué)科知識背后蘊(yùn)含的學(xué)科思想，提升對知識的應(yīng)用能力，借助大概念的遷移功能實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的遷移。

（三）真實性

解決真實問題是新課程改革和STEAM教育共同的人才培養(yǎng)目標(biāo)，在學(xué)科領(lǐng)域中應(yīng)選擇真實問題開展教學(xué)，真實問題通常需要綜合運(yùn)用不同學(xué)科的知識來解決，這與STEAM教育所強(qiáng)調(diào)的一致。創(chuàng)設(shè)真實情境是在教學(xué)中實現(xiàn)育人目標(biāo)的途徑之一。教學(xué)內(nèi)容的情境化能夠幫助學(xué)生認(rèn)識到知識在科學(xué)研究、生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用價值，將知識與真實情境相關(guān)聯(lián)，在情境中完成知識的遷移、內(nèi)化，發(fā)展真實問題解決能力，從而更好地適應(yīng)社會。真實性同樣體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中。學(xué)生的探究活動應(yīng)符合科學(xué)的原則，方案設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范、切實可行，通過真實的體驗獲得社會性成長[10]。

（四）多元性

STEAM教育的跨學(xué)科特點促使教學(xué)呈現(xiàn)多元化的特征，具體體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)多元化、教學(xué)內(nèi)容多元化、學(xué)習(xí)活動多元化以及教學(xué)評價多元化。教學(xué)目標(biāo)涉及知識、能力以及核心素養(yǎng)層面，包括學(xué)科知識的學(xué)習(xí)、綜合能力的培養(yǎng)、核心素養(yǎng)的發(fā)展；教學(xué)內(nèi)容涵蓋多門學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用、學(xué)科觀念的滲透以及社會價值的形成；學(xué)習(xí)活動涉及不同階段、多種形式，包括課前導(dǎo)學(xué)案自學(xué)，課堂方案設(shè)計、實驗探究、成品制作，課后交流匯報、展示作品，同時教學(xué)中學(xué)生思維的發(fā)展過程也是核心素養(yǎng)發(fā)展的重要途徑[11]；教學(xué)評價在內(nèi)容上同時關(guān)注學(xué)習(xí)的過程與結(jié)果，在形式上避免單一紙筆測試，多種形式結(jié)合，評價主體兼顧教師評價與學(xué)生自評，教學(xué)評價的多元化客觀反映“STEAM +學(xué)科”的教學(xué)效果。

二、“STEAM+學(xué)科”模式構(gòu)建

“STEAM +學(xué)科”教學(xué)設(shè)計中既要凸顯STEAM教育的“實踐主導(dǎo)”“學(xué)科整合”以及“問題解決”屬性，還要確保學(xué)科內(nèi)容的深度滲透，基于以上要求和“STEAM+學(xué)科”的教學(xué)特征，從教學(xué)設(shè)計的六個基本環(huán)節(jié)構(gòu)建教學(xué)模式（見圖1），探討在學(xué)科教學(xué)中融合STEAM教育的設(shè)計理念。

該教學(xué)模式各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系，層層遞進(jìn)。其中教學(xué)目標(biāo)是起點，首先需要確立教學(xué)目標(biāo)各層級應(yīng)達(dá)到的水平，為教學(xué)內(nèi)容的選擇和整合提供方向。教學(xué)內(nèi)容是核心，主題的選擇和跨學(xué)科內(nèi)容的整合是達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵，也是STEAM教學(xué)特征的體現(xiàn)。教學(xué)方式是推進(jìn)教學(xué)的框架，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的特點選擇合適的教學(xué)方式，能夠為STEAM教學(xué)提供有效的操作過程。在教學(xué)過程中涵蓋了教學(xué)工具的選擇和教學(xué)策略的實施，教學(xué)工具為教學(xué)提供硬件上的支持，同時滲透技術(shù)學(xué)科的教育價值；教學(xué)策略不僅促進(jìn)課堂形式的多樣化，更有利于提升教學(xué)效果。教學(xué)評價是對整個教學(xué)過程的反饋，通過評價學(xué)生的成果、課堂效果以及教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況，對教學(xué)中的問題及時改進(jìn)，在迭代的過程中完善教學(xué)。

（一）教學(xué)目標(biāo)

核心素養(yǎng)在學(xué)科教學(xué)和STEAM教學(xué)中發(fā)揮導(dǎo)向作用，教學(xué)的最終目標(biāo)即發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)時代新人。研究將“STEAM +學(xué)科”教學(xué)目標(biāo)分為認(rèn)知、能力、核心素養(yǎng)三個層級，如圖2。

在認(rèn)知層級，關(guān)注學(xué)生對學(xué)科知識的掌握程度，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的結(jié)果。STEAM教學(xué)是對跨學(xué)科內(nèi)容的整合，學(xué)生對各學(xué)科知識的學(xué)習(xí)是不可忽視的。布魯姆將認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)分成六個層次：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造。前三個層次是對知識的淺層運(yùn)用，后三個層次是對認(rèn)知的深度加工。在確定認(rèn)知層面的目標(biāo)時，需要明確學(xué)生對各學(xué)科知識的掌握在教學(xué)過程中應(yīng)達(dá)到何種程度。STEAM教學(xué)通常能使學(xué)生完成更復(fù)雜的認(rèn)知過程。

在能力層級，關(guān)注學(xué)生具體能力的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)實踐的過程。STEAM教學(xué)有利于學(xué)生合作能力、問題解決能力、創(chuàng)新能力以及探究能力等多種能力的發(fā)展，但在實際教學(xué)中難以實現(xiàn)學(xué)生各方面能力同等程度的發(fā)展，因此教學(xué)目標(biāo)應(yīng)有所偏重。設(shè)立教學(xué)目標(biāo)時，應(yīng)確定能力層級的主要教學(xué)目標(biāo)，即發(fā)展學(xué)生的某一種能力。教學(xué)目標(biāo)的確立決定后續(xù)教學(xué)活動的設(shè)計，例如發(fā)展學(xué)生的問題解決能力，則在教學(xué)活動中嵌入問題解決過程；若發(fā)展學(xué)生的建模素養(yǎng)，則基于建模教學(xué)的模式開展STEAM教學(xué)。

在核心素養(yǎng)層級，可分為學(xué)科核心素養(yǎng)和一般核心素養(yǎng)。學(xué)科核心素養(yǎng)指向?qū)W科思想，學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用學(xué)科知識的過程中形成；一般核心素養(yǎng)是在多學(xué)科思想形成過程中凝練出來的思維和方法，具有學(xué)科共性，能適用于社會、生活?！癝TEAM+學(xué)科”教學(xué)目標(biāo)的確立應(yīng)參考學(xué)科整合中不同的學(xué)科核心素養(yǎng)，基于學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的需求設(shè)計教學(xué)，在知識掌握和能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上形成學(xué)科思想，繼而內(nèi)化為具有學(xué)科共性的核心素養(yǎng)。

（二）教學(xué)內(nèi)容

“STEAM+學(xué)科”教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，一方面是跨學(xué)科知識的整合，根據(jù)教學(xué)思路將不同學(xué)科零散的知識串聯(lián)起來，建立各學(xué)科之間的聯(lián)系，構(gòu)建具有內(nèi)在邏輯的跨學(xué)科知識體系；另一方面是內(nèi)容主題的選擇，選取某一概念作為教學(xué)內(nèi)容主題，在主題教學(xué)的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)跨學(xué)科知識。

（1）跨學(xué)科知識整合

在跨學(xué)科知識的整合上，最大的困難在于將不同學(xué)科的知識整合到一堂課中。各學(xué)科知識在各自學(xué)科中都是相對獨立的，在STEAM教學(xué)中需要建立各學(xué)科之間的聯(lián)系。目前常見的跨學(xué)科整合模式有三種，內(nèi)容包含模式、內(nèi)容整合模式以及內(nèi)容與實踐整合模式[12]，見表1。三種模式主要的區(qū)別在于授課教師的人數(shù)和不同學(xué)科在課堂中的地位，反映了不同學(xué)科之間的融合程度與效果。三種模式之間存在一個發(fā)展的關(guān)系，跨學(xué)科整合程度越來越高，每一種整合模式具有各自的優(yōu)點，適用于不同的教學(xué)環(huán)境，例如在我國高中課堂，由一位學(xué)科教師整合其他學(xué)科內(nèi)容更為普遍。

在進(jìn)行跨學(xué)科整合時，應(yīng)考慮實際情況，例如課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源、人員調(diào)配等，選擇最適合的整合模式。我國高中課堂仍以分科教學(xué)為主，課堂教學(xué)以各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，尚無高中學(xué)段STEAM相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)頒布，且課堂通常由一名教師進(jìn)行授課，課堂形式已較為固定。研究表明，從學(xué)生熟悉的學(xué)科概念出發(fā)，聯(lián)系其他學(xué)科，更有助于學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，也能夠避免對該學(xué)科常規(guī)教學(xué)的影響[13]?；谀壳罢n堂現(xiàn)狀，本研究認(rèn)為內(nèi)容包含模式更適用于高中分科課堂開展STEAM教學(xué)，即基于學(xué)科背景，融入其他學(xué)科知識，實現(xiàn)跨學(xué)科整合。

（2）內(nèi)容主題選擇

學(xué)科內(nèi)容的整合應(yīng)是有意義的，而非多學(xué)科結(jié)合，其關(guān)鍵點在于學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系。為建立跨學(xué)科知識之間的密切聯(lián)系，余勝泉提出了跨學(xué)科內(nèi)容整合的三種取向：學(xué)科知識整合取向、生活經(jīng)驗整合取向以及學(xué)習(xí)者中心整合取向[14]。三種取向的共同特點在于尋找一個主題承載不同學(xué)科的知識，即學(xué)科大概念。在學(xué)科大概念的指導(dǎo)下，主題可以是問題、項目或?qū)W生經(jīng)驗，通過完成主題的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)跨學(xué)科的有機(jī)整合。

內(nèi)容主題的選擇需要考慮三個方面的因素（見表2）。第一是突出主要學(xué)科特色；第二是體現(xiàn)其他學(xué)科特點；第三是內(nèi)容主題符合STEAM教學(xué)的特點。在確定某門學(xué)科作為知識基礎(chǔ)的同時，需要明確其他學(xué)科內(nèi)容在教學(xué)中的地位和作用?？鐚W(xué)科整合的意義在于學(xué)生能夠運(yùn)用知識去解決真實問題，因此學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)知識，還需要應(yīng)用各學(xué)科知識。

（三）教學(xué)方式

常規(guī)教學(xué)以教師講授為主，而STEAM教學(xué)以學(xué)生活動為主。相比之下STEAM教學(xué)的開展難度更大。STEAM教學(xué)包含的學(xué)科內(nèi)容較多，教學(xué)流程的設(shè)計將影響各學(xué)科內(nèi)容之間的整合。由于實施的復(fù)雜性，STEAM教學(xué)的開展面臨許多困難，例如教師習(xí)慣于傳統(tǒng)教學(xué)、受限于課時壓力等。因此，合適的教學(xué)模式不僅有利于跨學(xué)科整合，還能夠為STEAM教學(xué)的實施提供支持。目前國內(nèi)外已有多種STEAM教學(xué)方式，較為常見的有“項目式學(xué)習(xí)”“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”“基于問題的學(xué)習(xí)”“5E學(xué)習(xí)模式”以及“混合式學(xué)習(xí)”等[15]。許多教師缺少實施STEAM教學(xué)的經(jīng)驗，借鑒已有的教學(xué)方式有利于STEAM教學(xué)的開展。

教師可以靈活地選擇教學(xué)方式在課堂上實施STEAM教學(xué)，但不同的教學(xué)方式實施效果也各有差異。因此STEAM教學(xué)方式的設(shè)計需要綜合考慮教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、STEAM教學(xué)特征以及課堂實際情況。STEAM教學(xué)具有跨學(xué)科、趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性、藝術(shù)性、實證性和技術(shù)增強(qiáng)性等核心特征[16]，這也是與常規(guī)課堂形式的區(qū)別所在，STEAM教學(xué)的開展應(yīng)符合上述核心特征。不僅如此，課堂實際情況也限制了STEAM教學(xué)的開展。例如課時壓力、教師經(jīng)驗、學(xué)生水平等會給教學(xué)實施帶來困難。在實踐中獲得廣泛認(rèn)可的教學(xué)方式能夠為STEAM教學(xué)提供寶貴的實施經(jīng)驗。STEAM教學(xué)應(yīng)是靈活多變的，不存在適用于所有情境的教學(xué)方式。

（四）教學(xué)策略

STEAM教學(xué)整合跨學(xué)科知識，并要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠?qū)χR融會貫通，應(yīng)用知識解決問題，這對學(xué)生的知識基礎(chǔ)和能力水平要求較高。學(xué)生參與教學(xué)活動存在許多困難，例如難以建立知識之間的聯(lián)系、習(xí)慣于教師講授的課堂等。選擇合適的教學(xué)策略能夠幫助學(xué)生順利完成教學(xué)任務(wù)，確保教學(xué)活動的有序進(jìn)行。例如本研究在STEAM教學(xué)中采用了體驗式學(xué)習(xí)、支架式教學(xué)、探究式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)四種常見的教學(xué)策略，通過開展小組探究活動，設(shè)計支架工具輔助教學(xué)活動的開展，例如導(dǎo)學(xué)案、“計算機(jī)構(gòu)建原子結(jié)構(gòu)”課例中的模型代碼。但STEAM教學(xué)可采用的教學(xué)策略并不局限于以上四種，策略之間的組合也并不固定。教師應(yīng)根據(jù)STEAM教學(xué)的特點以及課堂的培養(yǎng)目標(biāo)選擇合適的教學(xué)策略，幫助學(xué)生更有效地參與教學(xué)活動，確保STEAM教學(xué)的順利開展。

（五）教學(xué)工具

教學(xué)工具是STEAM教學(xué)開展的重要保障，良好的軟硬件設(shè)備能夠為STEAM教學(xué)提供許多支持。STEAM教育中常見的技術(shù)工具包括3D打印機(jī)、計算機(jī)、編程工具、可視化工具等。技術(shù)工具能夠營造一個高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，例如認(rèn)知工具中的虛擬仿真實驗?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生還原微觀層面難以觀察、操作的實驗現(xiàn)象，可視化工具能幫助學(xué)生呈現(xiàn)抽象的概念與環(huán)境的互動更有利于學(xué)生對知識的主動建構(gòu)。同時，技術(shù)工具使學(xué)習(xí)方式更加多樣化，能夠幫助學(xué)生應(yīng)對STEAM教學(xué)中遇到的挑戰(zhàn)，提升學(xué)生參與課堂的興趣[17]。除現(xiàn)代信息技術(shù)，傳統(tǒng)的教學(xué)工具也扮演著重要角色，例如科學(xué)學(xué)科相關(guān)的實驗工具能夠為實驗探究的開展提供支持。使用具有不同學(xué)科特色的教學(xué)工具解決課程中的問題也是跨學(xué)科整合的一種形式。

技術(shù)是STEAM教學(xué)涵蓋的主要學(xué)科，不僅作為工具支持教學(xué)，也是學(xué)生發(fā)展的重要素養(yǎng)。在教育現(xiàn)代化背景下，能夠適應(yīng)技術(shù)環(huán)境，運(yùn)用技術(shù)工具解決問題是創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。因此在STEAM教學(xué)中不僅要提供技術(shù)工具，同時要發(fā)揮技術(shù)教育的育人價值。技術(shù)學(xué)科育人價值的體現(xiàn)不僅要營造技術(shù)的環(huán)境，更重要的是使用技術(shù)的策略。此外，技術(shù)工具蘊(yùn)含的科學(xué)原理也可作為課堂內(nèi)容的拓展。技術(shù)的使用既要支持學(xué)生的學(xué)習(xí)，改善學(xué)習(xí)環(huán)境，同時要考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的目的，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。

（六）教學(xué)評價

STEAM教學(xué)目標(biāo)涉及眾多學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)成果多樣化，教學(xué)效果難以通過單一工具有效評價。另一方面，學(xué)生的能力、素養(yǎng)難以通過傳統(tǒng)考試進(jìn)行評價。因此單一的評價方式不能滿足STEAM教學(xué)評價的需求。

教學(xué)目標(biāo)的多維性與學(xué)習(xí)成果的多樣性決定了評價方式的多元化。學(xué)生的能力發(fā)展體現(xiàn)在學(xué)習(xí)活動的不同方面，STEAM教學(xué)目標(biāo)也體現(xiàn)在各個教學(xué)環(huán)節(jié)中，要全面地評價教學(xué)效果則需要分析整個教學(xué)過程。研究基于多元化評價原則，采用多元化評價方式，通過問題解決能力問卷、STEAM作品評價表、學(xué)習(xí)任務(wù)單以及師生訪談多種方式，分別對能力發(fā)展、學(xué)習(xí)成果、知識掌握、課堂效果進(jìn)行評價，綜合評估學(xué)生的真實問題解決能力和STEAM教學(xué)效果。學(xué)生能力和素養(yǎng)的發(fā)展體現(xiàn)在學(xué)習(xí)過程中，因此STEAM教學(xué)評價應(yīng)重點關(guān)注學(xué)生的課堂行為，評價場域強(qiáng)調(diào)真實情境，評價內(nèi)容關(guān)注學(xué)生解決問題、完成任務(wù)時的行為表現(xiàn)。

“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式各環(huán)節(jié)的設(shè)計是靈活多變的，需要根據(jù)不同的內(nèi)容主題進(jìn)行調(diào)整。例如兩個課例在教學(xué)內(nèi)容上分別選取了“原子結(jié)構(gòu)模型”和“生物柴油”。兩個主題承載了重要學(xué)科知識、“宏觀辨識與微觀探析”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)以及“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”等化學(xué)學(xué)科思想。技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、人文藝術(shù)以及物理、生物等其他學(xué)科，在學(xué)生應(yīng)用知識的過程中滲透。

三、案例分析

研究基于“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式，以化學(xué)學(xué)科為例進(jìn)行跨學(xué)科整合，設(shè)計并實施了“計算機(jī)構(gòu)建原子結(jié)構(gòu)模型”和“制備生物柴油”兩個主題的STEAM教學(xué)案例（見表3），結(jié)合案例分析“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式的應(yīng)用。

在教學(xué)方式上，兩個課例根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點分別采用建模教學(xué)和項目式學(xué)習(xí)開展STEAM教學(xué)。原子結(jié)構(gòu)的教學(xué)和“模型與建?！毕⑾⑾嚓P(guān)，學(xué)生認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的過程即在腦海中建構(gòu)心智模型，因此該課例基于建模過程開展STEAM教學(xué)。“制備生物柴油”課例中學(xué)生需要完成生物柴油相關(guān)的一系列作品，這與項目式學(xué)習(xí)需要完成作品的特點相符，因此該課例以項目式學(xué)習(xí)的形式開展。

四、結(jié)語

目前，我國中小學(xué)正大力推行STEAM教育，與常規(guī)教學(xué)的融合是其面臨的挑戰(zhàn)，也是STEAM教育本土化的必經(jīng)之路。研究構(gòu)建了“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式，從六個環(huán)節(jié)設(shè)計教學(xué)，以化學(xué)學(xué)科為例，分析了“STEAM+學(xué)科”教學(xué)模式在兩個案例中的應(yīng)用。在各環(huán)節(jié)的設(shè)計與實踐中，需兼顧STEAM教育與學(xué)科教學(xué)的特點，同時考慮課堂教學(xué)的實際情況，靈活開展STEAM教學(xué)活動，實現(xiàn)STEAM教育與學(xué)科教學(xué)協(xié)同發(fā)展，共同促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]范文翔，張一春. STEAM教育：發(fā)展、內(nèi)涵與可能路徑[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（3）：99-105.

[2]中華人民共和國中央人民政府.中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》[EB/ OL]. （2021-09-23）. http：/ / www. gov. cn/ zhengce/ 2019 - 02/ 23/ content_5367987. htm.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[4]袁利平，張欣鑫.論STEAM教育與核心素養(yǎng)的對接[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版）， 2017，46（5）：164-169.

[5]聶惠娟.全面提升高中學(xué)生核心素養(yǎng)的“STEM+學(xué)科”教育探索[J].教育理論與實踐，2022，42（14）：16-19.

[6]陳凱，楊悅，郭金星.中學(xué)科學(xué)學(xué)科視角STEM教學(xué)設(shè)計的內(nèi)容分析[J].化學(xué)教學(xué)，2021（1）：16-23.

[7] [10][14][16] 余勝泉，胡翔. STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究，2015，21（4）：13-22.

[8]中華人民共和國教育部.普通高中課程方案（2017年版2020修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[9]李剛，呂立杰.大概念課程設(shè)計：指向?qū)W科核心素養(yǎng)落實的課程架構(gòu)[ J].教育發(fā)展研究，2018，38（Z2）：35-42.

[11]余文森.論學(xué)科核心素養(yǎng)形成的機(jī)制[J].課程·教材·教法，2018，38（1）：4-11.

[12] Kelley T R，Knowles J G，Han J，et al. Integrated STEM Models of Implementation [ J]. Journal of STEM Education，2021，22（1）：34-45.

[13] Pearson G. National academies piece on integrated STEM[J]. Journal of Educational Research，2017， 110（3）：224-226.

[15]鄭葳.中國STEAM教育發(fā)展報告[M].北京：科學(xué)出版社，2017.

[17] Seroy S K， Zulmuthi H， Grünbaum D. Connecting chemistry concepts with environmental context using student-built pH sensors[J]. Journal of Geoscience Education，2020，68（4）：334-344.

（責(zé)任編輯：邢西深）