STEAM課程在中學(xué)開設(shè)的實踐與反思

符水波

摘要：立足于中學(xué)教育階段，STEAM課程的教育理念對進(jìn)一步提升中學(xué)生的綜合素質(zhì)有著不可忽視的意義，但在具體的實踐過程中依然存在一些問題。本文對STEAM在中學(xué)教育領(lǐng)域中的開展方式進(jìn)行了探索，并對其產(chǎn)生的問題進(jìn)行了分析和反思。

關(guān)鍵詞：STEAM課程；中學(xué)教育；信息化

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）01-0059-04

STEAM教育理念與特征簡述

STEAM是五個單詞的縮寫：Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Arts（藝術(shù)）、Mathematics（數(shù)學(xué)）。STEAM教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)于一體的綜合教育。STEAM是一種教育理念，與傳統(tǒng)教育學(xué)科分類、重知識理論的特點相區(qū)別，它是一種重實踐、超學(xué)科的教育概念。在未來，社會的發(fā)展與進(jìn)步需要的是綜合型人才，STEAM課程就能培養(yǎng)這樣的人才。它的主要特點如下。

1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的功能——學(xué)與玩深度結(jié)合

STEAM教育以凸顯學(xué)生在課堂中的主體性、幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的能力為宗旨，這要求其教學(xué)內(nèi)容本身具備吸引學(xué)生注意力的特質(zhì)，所以STEAM課程以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為首要功能。

以Scratch游戲編程項目為例，教師先讓學(xué)生進(jìn)行一定的游戲體驗，以游戲為教學(xué)載體，吸引他們的注意力，帶動他們的參與興致。然后，學(xué)生在玩游戲的過程中會思考與游戲的玩法和規(guī)則相關(guān)的問題，如如何過關(guān)，如何得分，如何避免失敗等，從而對整個游戲的設(shè)計理念和設(shè)計思路有一個大體的認(rèn)識。接著，學(xué)生進(jìn)行游戲設(shè)計，按照自己的個性化需求來設(shè)計關(guān)卡、增減難度、建立規(guī)則等，培養(yǎng)創(chuàng)造能力和綜合能力。這個過程實現(xiàn)了學(xué)與玩的深度結(jié)合，既能激發(fā)學(xué)生的參與興趣，也能保證他們在興致盎然的狀態(tài)下進(jìn)行相關(guān)能力的開拓與提升，是一種寓教于樂的理想實現(xiàn)方式。

2.因材施教的功能——團隊合作能力的培養(yǎng)

在一個班級里，每一位學(xué)生由于思維能力、理解能力和實踐能力的差距，會在集體學(xué)習(xí)的過程中出現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)度參差不齊的現(xiàn)象。傳統(tǒng)教學(xué)模式對此的解決方法是發(fā)動學(xué)生開展互助合作學(xué)習(xí)，主張優(yōu)秀學(xué)生帶動落后學(xué)生，幫助落后生提高成績。但這種方法受限于傳統(tǒng)教學(xué)條件，雖然基本合理，卻要面對實際操作中的困難，未必能真正達(dá)到效果。

針對上述問題，STEAM教育的解決辦法是借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，采集每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中整合與分析，得出每一位學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)果，最后針對數(shù)據(jù)為每一位學(xué)生制訂出相應(yīng)的教學(xué)方案。然而，STEAM課程也并非單一授課，仍然要立足于集體教學(xué)方式，所以差異化的教學(xué)方案應(yīng)順應(yīng)集體教學(xué)的大思路。教師可以設(shè)計一項需要團隊合作才能完成的活動，由每位學(xué)生“扮演”不同的角色，為完成項目而努力，發(fā)揮自己的特長，這樣，差異化教學(xué)就在集體教學(xué)情境中得以實現(xiàn)。

3.優(yōu)化思維能力的功能——多領(lǐng)域知識的恰當(dāng)融合

STEAM課程的教育理念要求學(xué)生應(yīng)具備將多學(xué)科知識融合在一起去解決問題的思維能力，也就是跨越學(xué)科界限去吸收、理解知識并形成技能的能力。STEAM教育的核心觀念是五種知識技能的融合教學(xué)，因此在活動中，教師應(yīng)保證學(xué)生能夠意識到這些聯(lián)系，并發(fā)現(xiàn)將其融會貫通的方式。簡單地說就是，項目活動的設(shè)計要盡可能具備多領(lǐng)域知識的核心特征，如數(shù)學(xué)的理性思維與藝術(shù)的審美傾向相結(jié)合、技術(shù)運用方式與工程建構(gòu)觀念相結(jié)合等，保證在一項活動中盡可能多地融合多方知識元素，從而提升教學(xué)效率和教學(xué)內(nèi)涵。

4.培養(yǎng)創(chuàng)新意識的功能——鼓勵學(xué)生形成個性化的學(xué)習(xí)方式

雖然學(xué)生在接受教育時被集中在一起，形成固定的群體，但這并不代表他們應(yīng)當(dāng)被塑造成同類“產(chǎn)品”。學(xué)生不是流水線上的工業(yè)產(chǎn)物，他們有自己的個性化需求和自我發(fā)展愿望，只有滿足了他們的個性化學(xué)習(xí)需求，才能實現(xiàn)其自主創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此，STEAM教育應(yīng)盡可能地為不同的學(xué)生提供專屬于他們自身個性的發(fā)展空間和實現(xiàn)條件，幫助他們形成個性化的學(xué)習(xí)方式。

例如，在進(jìn)行某項活動時，教師不會像傳統(tǒng)的課堂教學(xué)那樣充當(dāng)引領(lǐng)者的角色，而是交由學(xué)生自主提出解決問題的方案并進(jìn)行實踐，激發(fā)他們針對特定問題的思考能力、開創(chuàng)解決方案的創(chuàng)新能力，最終幫助他們建立獨立自主的學(xué)習(xí)與發(fā)展方式。

與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，STEAM教育更加注重實踐性和對學(xué)生綜合能力的即時鍛煉，從實際行動著手去提升學(xué)生的整體素質(zhì)，進(jìn)而實現(xiàn)未來社會的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

STEAM教育在中學(xué)教育領(lǐng)域的開展現(xiàn)狀

1.STEAM教育理念在中國的整體發(fā)展情況

STEAM教育理念最早是由美國政府提出的教育倡議，它倡導(dǎo)將各個領(lǐng)域的知識通過綜合的課程結(jié)合起來，加強學(xué)科間的相互配合，發(fā)揮綜合育人功能，讓學(xué)生在綜合的環(huán)境中學(xué)習(xí)，在項目活動中應(yīng)用多個學(xué)科的知識解決問題。我們可以將STEAM教育淺顯地理解為美國的素質(zhì)教育，在美國大部分中小學(xué)都設(shè)有STEAM教育的專項經(jīng)費，STEAM這個詞匯經(jīng)常被教師、校長、教育學(xué)者們掛在嘴邊，相應(yīng)的科技產(chǎn)品層出不窮。

如今，信息資源已經(jīng)基本上全球共享，美國STEAM教育理念被引入中國后，在不斷的嘗試與探索中對中國的教育環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響。然而，它沒有體系和深度，僅停留在對科學(xué)實驗和教學(xué)內(nèi)容的拼湊層面，這是市面上許多STEAM機構(gòu)的本質(zhì)。

由于STEAM教育模式是近幾年才傳入國內(nèi)的，其發(fā)展及運作的成熟度和相關(guān)理論研究尚處于起步階段，所以需要國內(nèi)的教育工作者積極參與進(jìn)來，為其在國內(nèi)教育領(lǐng)域中發(fā)揮自身優(yōu)越性、實現(xiàn)自身價值做出勇敢的探索與嘗試。

2.STEAM課程在中學(xué)教育中的開展現(xiàn)狀

目前，許多中小學(xué)校已將STEAM課程納入到課程體系中，但其未能進(jìn)入常規(guī)的課程與教學(xué)實踐中，主要以創(chuàng)新類校本課程的形態(tài)出現(xiàn)，所以它的課時較少，基本上每周1～2課時，開展方式主要以社團課程和選修課的形式來呈現(xiàn)。總體來說，中小學(xué)STEAM課程種類繁多，如機器人、編寫教材、開發(fā)課程等，很多學(xué)校開始與科研院所或者教育企業(yè)合作，引進(jìn)課程，培訓(xùn)教師，建設(shè)校園STEAM學(xué)習(xí)空間。endprint

在教育界，許多學(xué)者把數(shù)學(xué)和科學(xué)看作STEAM教育的基礎(chǔ)，以工程為核心，將藝術(shù)和技術(shù)貫穿于整個系統(tǒng)中。但在中國，對STEAM教育的探索并不是從數(shù)學(xué)課和科學(xué)課開始的，而是多始于信息技術(shù)課。這是因為信息技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式很容易和STEAM教育相契合。

為了培養(yǎng)創(chuàng)新人才，中小學(xué)引入STEAM教育漸成風(fēng)尚，但這一運動背后卻涌現(xiàn)了諸多問題。從國家政策層面上看，雖然教育部已提倡有條件的地區(qū)探索STEAM教育，但還沒有進(jìn)一步出臺相關(guān)具體政策，這使其在實踐推進(jìn)中僅局限在少量的創(chuàng)客教育、非正式教育中；STEAM教育的知名度并不高，即使在教育相對發(fā)達(dá)的地區(qū)，很多人也還沒有聽說過這個詞。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因主要有以下幾點。

首先，課程研發(fā)與實施難度大。從引進(jìn)渠道上看，目前國內(nèi)的STEAM教育機構(gòu)和教師主要是通過翻譯國外的課程資源和設(shè)置體系，進(jìn)行二次開發(fā)，或者根據(jù)自己的理解和經(jīng)驗進(jìn)行自主開發(fā)，這就造成了很多問題。由于購買國外課程費用昂貴，國內(nèi)的課程普遍依托技術(shù)工具進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)，多以技術(shù)學(xué)習(xí)課為主，且大多數(shù)課程都作為信息技術(shù)課程的拓展性課程、科技創(chuàng)造類課程，如Scratch圖形化編程工具、開源硬件、3D打印等。雖然這些技術(shù)學(xué)習(xí)課很重要，但其在一定程度上縮小了STEAM課程所涵蓋的內(nèi)容，讓學(xué)生難以真正理解STEAM教育在發(fā)展核心素養(yǎng)以及提升學(xué)業(yè)成就方面的重要影響和促進(jìn)作用，所以教師不僅無法將其與國家必修課程融合拓展，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)類課程的學(xué)習(xí)，更無法通過對課程進(jìn)行跨學(xué)科整合，尤其是科技類課程與人文藝術(shù)類課程的整合，來提升學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

其次，師資缺乏，對從業(yè)教師要求高。由于我國STEAM教育還處于起步階段，所以中小學(xué)從事STEAM教育的教師多由科學(xué)、信息技術(shù)等學(xué)科教師兼任，或從校外教育機構(gòu)聘用。STEAM教育要求教師要將多學(xué)科知識融合到課程與教學(xué)中，這對教師提出了更高的要求。國內(nèi)學(xué)校購買各類STEAM教育產(chǎn)品也加重了教師的負(fù)擔(dān)，因為這些產(chǎn)品多附帶配套的課程和學(xué)習(xí)平臺，學(xué)校需要專門的、經(jīng)過培訓(xùn)的師資來教授這樣的課程，而企業(yè)的產(chǎn)品往往和學(xué)校實際的教學(xué)需求不太相符，教師可能還需要對其進(jìn)行二次開發(fā)，所以很耗費人力和時間。

最后，學(xué)習(xí)空間創(chuàng)設(shè)難。STEAM教育對技術(shù)設(shè)備、課程資源包括科學(xué)實驗器材、工程設(shè)計生產(chǎn)設(shè)備以及計算機等信息技術(shù)設(shè)施等依賴度較高，所以建設(shè)STEAM教育專屬的學(xué)習(xí)空間非常重要。當(dāng)前我國STEAM學(xué)習(xí)空間建設(shè)的主要問題是許多學(xué)校由于缺乏STEAM專項資金，未能建成STEAM實驗室或?qū)ｉT的學(xué)習(xí)空間；或者在學(xué)習(xí)空間設(shè)計初期，未能將STEAM教育理念融入到整個空間建設(shè)中，造成了即使有空間，也無法有效利用的局面。

STEAM課程在中學(xué)教育中應(yīng)用問題的解決對策

1.學(xué)校經(jīng)費的合理分配與調(diào)整

首先要做的是積極申請STEAM課程專項經(jīng)費和合理調(diào)整校內(nèi)經(jīng)費分配方式。STEAM課程的引進(jìn)與開發(fā)大體分為兩個步驟——國外成熟課程的買進(jìn)和相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的自主運用，因此，學(xué)校應(yīng)當(dāng)在經(jīng)費的使用與分配方面集中向這兩個內(nèi)容進(jìn)行投入。

我們可以分配出一部分經(jīng)費用于派遣具備相關(guān)專業(yè)知識基礎(chǔ)的教師到國外學(xué)習(xí)調(diào)研，讓其深入了解STEAM課程在國外的適用情況和整體研發(fā)方式，采集和積累大量的數(shù)據(jù)和案例作為分析和考量的依據(jù)，以便用于日后學(xué)校相關(guān)工作的開展。

在此基礎(chǔ)上，學(xué)校在引進(jìn)國外的課程資源與內(nèi)容時，應(yīng)當(dāng)以理性與謹(jǐn)慎的態(tài)度進(jìn)行，也就是不盲目照搬或套用國外的成熟課程體系，而是根據(jù)學(xué)校自身的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)氛圍進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)的分析，最終挑選適用于本校教學(xué)理念和教學(xué)現(xiàn)狀的相應(yīng)課程。要實現(xiàn)這一目的，需要進(jìn)一步進(jìn)行專業(yè)師資隊伍的建設(shè)與師資條件的配備。

2.建構(gòu)專業(yè)、合格的師資隊伍

目前國內(nèi)的教育市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多家專業(yè)的STEAM教育機構(gòu)，由此產(chǎn)生了相應(yīng)的STEAM專業(yè)教師培訓(xùn)課程，學(xué)校可以派遣有相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)或者有該領(lǐng)域教學(xué)意愿的教師去接受專業(yè)培訓(xùn)。然而需要注意的是，目前的STEAM教育機構(gòu)大多面向市場需求來進(jìn)行教育體系的建構(gòu)和教師能力的培養(yǎng)，這與學(xué)校教育的整體宗旨與教學(xué)環(huán)境有一點偏差，所以教師在接受相關(guān)專業(yè)技能和知識的培訓(xùn)時需要及時反思與消化，最終建立自己的STEAM教育理念及對STEAM教育方式的理解。

3.合理創(chuàng)設(shè)STEAM學(xué)習(xí)空間

獨立而系統(tǒng)的學(xué)習(xí)空間是STEAM教育得以順利開展的重要保證，而在目前的中學(xué)教育環(huán)境中，創(chuàng)設(shè)完整的STEAM學(xué)習(xí)空間需要解決許多問題，除了項目資金的申請與分配、師資隊伍的創(chuàng)建與優(yōu)化外，還需要解決學(xué)生的學(xué)習(xí)意識與學(xué)校教學(xué)文化的進(jìn)步問題。

在傳統(tǒng)的教學(xué)理念中，學(xué)生對學(xué)校教育環(huán)境的理解已經(jīng)形成心理定勢，同時，既成的學(xué)校教學(xué)文化也在時刻影響著他們，他們已經(jīng)習(xí)慣了當(dāng)前的學(xué)習(xí)方式。而在進(jìn)行STEAM學(xué)習(xí)空間的創(chuàng)設(shè)時，學(xué)生可能無法快速進(jìn)入嶄新的學(xué)習(xí)氛圍與情境中，從而導(dǎo)致相關(guān)工作無法順利開展。一套全新的教學(xué)理念的引入與運用不僅需要校方、教師的積極推動，還需要學(xué)生的努力配合與主動接受，STEAM教育的課程形式雖然足以激發(fā)學(xué)生的興趣，但也容易產(chǎn)生誤導(dǎo)，使他們認(rèn)為這種課程是娛樂性的活動，不需要認(rèn)真對待，因此教師應(yīng)提前在意識上對學(xué)生進(jìn)行疏導(dǎo)。

比較合理的辦法是在新舊教學(xué)模式的過渡時期，不斷向?qū)W生提及、介紹、滲入STEAM課程的教學(xué)流程與整體實現(xiàn)方式，并且提前在學(xué)業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn)上加入STEAM課程的考核評分，使學(xué)生對STEAM教育足夠重視，并愿意以認(rèn)真的態(tài)度來面對STEAM課程學(xué)習(xí)。

當(dāng)然，除此之外，面對中學(xué)教育的現(xiàn)實情況，STEAM課程的具體運用還會遇到許多細(xì)節(jié)上的問題，比較有可能出現(xiàn)的是以下三類：

首先，中學(xué)階段的學(xué)生基本上形成了獨立的個性觀念，他們在生活中時常尋找彰顯自我、突出個性的機會，所以這就產(chǎn)生了一個問題：學(xué)生在進(jìn)行STEAM課程活動時，是否愿意克制自我的個性化需求，來配合團隊的行為？

其次，既然學(xué)校教育環(huán)境中的中學(xué)生基本上固守傳統(tǒng)教育模式的思維特征，以“學(xué)知識—做習(xí)題—考試”為學(xué)習(xí)的固定過程，那么當(dāng)STEAM課程以一種嶄新的形式進(jìn)入學(xué)生的視野時，他們能不能從既往的重理論學(xué)習(xí)模式成功轉(zhuǎn)向STEAM教育提出的重實踐能力教學(xué)模式中來？

最后，市面上盛行的一些STEAM教育產(chǎn)品基本上以激發(fā)學(xué)生興趣為主要的營銷策略，將趣味性提高到掩蓋教育性的位置之上，這是本末倒置的現(xiàn)象。當(dāng)STEAM課程進(jìn)入中學(xué)教育時，我們不應(yīng)像一些教育機構(gòu)那樣去凸顯其趣味性，但又不能忽視學(xué)生對課程內(nèi)容的內(nèi)心需求，所以如何平衡教育性與趣味性的沖突是個問題。

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