STEAM，玩的就是學科“跨界”

陳瑩

幾個發光二極管、幾根導線、幾只彩色小燈泡，加上開關、門鈴、木板、小車輪、各種各樣的裝飾材料……吳俊杰老師在黑板上畫了一張串聯電路圖，十一二歲的孩子們就開始忙不迭地鼓搗起來。一節課下來，可以掛在門上的圣誕節松柏裝飾花環、門鈴，會跑會“相撲”的簡易遙控小汽車……五花八門的作品堆滿了“工作臺”。這是北京景山學校六年級一節普普通通的信息技術課，它還有一個很“高大上”的名字—中小學STEAM教育課程。如今這個教育課程已經走進了我國包括北京清華大學附中、人民大學附中、上海中學、上海外國語大學附中等在內的600余所中學。

美國STEAM課進中國 或成教育發展新方向

STEAM教育是美國政府提出的教育倡議，被譽為美國的“素質教育”。“STEAM”是5個單詞首字母的縮寫：Science（科學）、Technology（技術）、Egineering（工程）、Arts（藝術）、Maths（數學）。它由上世紀80年代美國為提升國家競爭力、勞動力、創新力而提出的“STEM”教育戰略衍生而來，旨在打破學科領域邊界，培養學生的科學素養。2011年，美國維吉尼亞科技大學學者Yakman第一次在研究綜合教育時提出將“A”（藝術）納入進來，這個“A”，廣義上包括美術、音樂、社會、語言等人文藝術。“STEAM”逐漸發展為包容性更強的跨學科綜合素質教育。

近兩年，STEAM教育越來越受到我國教育界關注。2015年9月，教育部發布《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》，談到未來5年對教育信息化的規劃時，提出學校要探索STEAM教育、創客教育。2015年10月，上海接連舉辦了兩場與“STEAM教育”有關的活動。目前，全國已有600余所中學引入了STEAM教育課程。

“STEAM教育是現代社會科技發展的產物。現代社會的發展越來越依賴于科學技術的進步，對人的科技素養要求越來越高。”北京師范大學教育技術學院教授余勝泉告訴記者，“我們在現實生活中遇到的問題越來越具有綜合性，這就要求人們必須具有跨學科的綜合素養，才能在現代社會很好地生存。另一方面，改革開放30年來，我國的基礎教育已從規模擴張階段，過渡到追求質量的現代化教育階段，過去以講測考練為主的應試教育模式已不適應現代社會創新發展的要求，因此引入STEAM教育也是整個社會發展轉型的現實需要。”他認為，STEAM教育是未來基礎教育發展的一個新方向。

打破學科界限 STEAM課程很“好玩”

STEAM教育理念強調打破常規的學科界限玩“跨界”。例如，技術和工程結合、藝術和數學結合，讓學生“在做中學”，建立跨學科的創新思維和應用能力。

國內一些中小學信息技術教師有意無意地率先走到了STEAM教育潮流中去。在教學過程中他們逐漸發現，這樣的課程很受歡迎。STEAM教育研究協作組成員、北京景山學校物理和信息技術課教師吳俊杰就是STEAM課程開發與實踐方面的先行者。吳俊杰的朋友圈很“好玩”，發布最多的是他學生的作品：通過齒輪向千家萬戶傳送電力的太陽能發電板；用3D打印機制作、噴漆的鋼鐵俠頭盔；能自如地前進后退下樓梯的線控四驅小車……還有創造過程中的種種“技術突破”：有的同學在動手過程中發現了固定導線的新方法—用膠槍在導線外部做膠膜；有的同學覺得之前做的三輪小車看起來不“高檔”，又自己畫了四驅車設計細節圖……

“我上的STEAM課程很‘綜合，會用到電路知識、機器人知識、編程知識等等，還要加入點藝術審美思維。”吳俊杰介紹，STEAM課程是景山學校六、七年級學生的必修課，課堂不是在桌椅整齊的教室，而是在充滿木板、銼刀、畫筆、電線、電路板、芯片、3D打印機的“工作坊”。吳俊杰開設的STEAM課程結構是一個循序漸進的過程，有點像打游戲通關。例如，學生們會從最簡單的認識元器件開始，學習接燈泡、用馬達電流控制小車等最基礎的電流控制知識，接著會接觸光線傳感器、碰撞傳感器，這些都學會了，就進入Arduino編程。之后，再回到最初的小車、小燈設計上來，學生們就可以從簡單的電路控制燈亮、啟動，升級為由傳感器、程序進行控制。這些基本知識都掌握了，就可以在家實踐，自己創造更多有趣的東西。

“這就像寫作文，老師在學校教會學生2000個漢字，學生就可以運用漢字自由創作。至于能不能當作家，就看你的天賦、才華和想象力有多大。”吳俊杰說。

在創造中認知自我 未來選擇不再盲目

“STEAM課程給我最大的感受是，學生們真的很喜歡。現在我只要畫一張電路圖，他們就能‘玩一節課。”談到課程效果，吳俊杰爽朗地笑了。

吳俊杰在朋友圈中“曬”過一篇初一學生寫的作文，文章記錄了他們充分開動腦筋、裝飾一個普通紙盒的過程和樂趣：“通過所學的知識，我將LED燈安放在盒子外面，不論晝夜，它都是件美麗的作品，甚至是件藝術品。我們充分發揮自己的想象力、動手能力，讓每個人都成為一名創客，每個人都打開對學習的樂趣之門。”

“在STEAM課程中，情感融入是第一位的，要讓學生愛上自己的作品。”吳俊杰說。

在傳統教育模式中，很多人在高考報志愿時都會遇到專業選擇的困惑。很多數學、物理好的孩子進入大學后才發現，理科和工科是完全不同的，當初的選擇并不適合自己。吳俊杰告訴記者，STEAM課程的核心是“選擇”問題，在學習實踐的過程中，學生會慢慢從情感上的喜歡，發現自己的天賦和興趣點，從而更加清晰地認識到，自己今后更適合學什么。

他舉例說：“對歐姆定律等物理學理論感興趣的，該去報考物理系；對電子電路等操作方法感興趣的，可以去讀電子信息工程或者機電一體化；對算法很癡迷的，可以報考計算機系。通過實際體驗，讓學生提前明確自己的興趣點，找到心中對某種東西的莫名熱愛，這種熱愛就是你應該為之奮斗一生的事業。”

STEAM尚屬初級階段 泡沫化苗頭需警惕

作為“新興事物”，STEAM教育在我國的推廣和實踐中，也不可避免地遇到了一些現實問題。余勝泉認為，從理論到實踐，STEAM教育在中國的發展還處于非常初級的階段。在理論研究方面，目前我國對STEAM教育的研究還不夠深入、全面，大都停留在引介層面。而從實踐上看，目前我國很多中小學一線教師的學科背景很單一，不能勝任強調“跨學科”的STEAM課程設計與講授。而且，現有的STEAM教學案例也比較單一，都停留在3D打印、機器人、編程、開源硬件等“高大上”的領域，缺少易操作、易推廣，不使用炫酷的科技產品，能解決實際問題的“接地氣”的案例。

目前國內的STEAM教育發展“有點偏離焦點”，開始出現“泡沫化苗頭”。余勝泉不無擔憂地說：“STEAM教育的核心理念是跨學科融合，是通過知識的情景化，讓學生綜合運用學科知識，創造性地解決實際問題。如果過分關注技術的炫酷、制作高科技的成果，而缺乏科學的教育設計、基礎性學科知識的融合注入，學生在搭積木式的完成作品之后，根本不了解作品背后的知識，這樣的STEAM教育就是學校和培訓機構的‘秀場。”

北京師范大學創客教育實驗室團隊成員王辭曉表示，目前國內的STEAM教學設計模式并不健全。除了引進國外成型的體系，自產內容還在“拼包”階段，已有的課程比較零散、單一，沒有形成一個強大的、系統性的教育知識圖譜，難以指導中國孩子在STEAM五大學科領域實現綜合性發展。

談到中國STEAM教育的未來發展，余勝泉表示，STEAM教育需要全社會的參與合作，學校要加強對教師跨學科素養的教育和培訓，同時加強STEAM教育理論與實踐方面的前瞻性研究，政府要制定朝跨學科綜合素質教育發展的政策導向，引導STEAM教育的推廣和實踐。

（本文轉自《科技日報》）