教育界人士談STEAM課程

張秀紅

馬洪偉 山東省威海市環翠區教育教學研究培訓中心教師

《教育》：STEAM課程的概念究竟如何界定？

馬洪偉：STEAM課程還沒有一個確切的定義。近幾年，我國各級政府部門出臺了一系列關于STEAM課程的政策，STEAM課程在全國蓬勃開展。各級教育機構也在開展豐富多彩的交流活動。STEAM課程已逐步進入中小學校，許多學校將原有的機器人實驗室、物理實驗室、發明創造室、陶藝制作坊、剪紙創作坊、電子制作室、航模車模室等功能場室，升級改造為創客空間。不少學校購置了大量的適合學生動手實踐的科創器材，建設了各種富有特色的創客空間。逐漸涌現出一批從事STEAM課程的基地，他們結合學校、社區資源優勢開展了創新實踐課程建設的探索。在引領學生動手實踐、探究學習、活動體驗、創新設計等方面做了許多有益的嘗試，有效地促進了學生的實踐創新能力發展。

《教育》：請問您是如何在綜合實踐活動中開展STEAM課程？

馬洪偉：我在開展STEAM課程中發現：培養學生發現生活中所用工具的問題、尋求解決這些問題的方法、嘗試采取這些方法解決問題、進而設計出新型實用工具的能力是非常重要的。學生們發現工具存在的問題是具體的。單一的問題，就是一個項目，解決問題采用的方法就是項目問題解決法。具體解決問題的過程中可用物質材料，可使用數字化工具，可與他人組成團隊共同解決問題，最終的目的是設計出新型實用工具。在這一過程中學生的創造性思維、創新能力得到發展。

《教育》：STEAM課程與信息化的差異？

馬洪偉：信息化教學是以信息技術課程的形式對學生進行信息素養的培養和教育。而STEAM課程范圍更為廣泛，讓學習者通過親自動手設計、建構，參與到創造性的高階問題解決當中。從技術形式看，信息化教學是STEAM課程的工具和支持技術之一。STEAM課程包含信息化教學。從產出看，STEAM課程有具體的創意創新創造成品，也有數字化的作品。信息化教學，往往是數字化的產品。

《教育》：STEAM課程存在哪些問題？

馬洪偉：STEAM課程所涉及的內容很多，且都是跨學科知識，需要跨界融合，對教師的綜合素質要求較高。現在，從事STEAM課程的教師，沒有專門受過STEAM課程方面的專業訓練，不清楚STEAM課程的教學方法，STEAM課程活動的設計能力欠缺。大部分教師靠的是個人愛好，一邊自學相關知識，一邊教學生。

市場上可供中小學選擇的STEAM課程器材很多，如開源電子制作、激光切割、智能機器人、3D打印技術、虛擬現實技術、無人機、可穿戴設備、陶藝、剪紙等，所涉及內容太多。如何選擇開展STEAM課程的載體成為各學校的難題。許多教師覺得眼花繚亂，不知從何下手。且多數器材只是以說明書的形式呈現，沒有教材，缺少具有科學體系的教學案例設計作支撐，許多學校將創客空間建設成了景點，學生只是進去看看，造成了資源的浪費。好一點的學校外聘技術人員作為學校的校外輔導員，組織學生開展相關的活動，但活動缺乏連續性、系統性。

《教育》：怎樣才能做好STEAM課程？

馬洪偉：首先，加強教師的培養。讓教師們了解STEAM課程的內容，明白STEAM課程的意義和作用；學會使用新設備，能根據新設備設計符合學生需要的教育課程。

其次，加強STEAM課程教材的研究與開發。教材內容要充分體現出工具性、科學性、技術性、人文性、思想性、梯度性的統一；要制訂出適合學生創新發展項目的教學目標。

最后，充分利用社會資源，可與社會機構、大學合作，聘請專業技術人員和有專業背景的家長作兼職教師，共同參與STEAM課程。

《教育》：STEAM課程的發展趨勢如何？

馬洪偉：我國從國家層面提出人工智能教育以及中國制造2025，這些目標的實現都需要激發全民的創造力。STEAM課程是實現這些目標的有效途徑之一。學科整合的STEAM課程體系將三維設計，Arduino（電子原型平臺）、控制電子元器件，傳感器，控制器，計算機編程等這些內容，融匯到創客教育中，學生可以利用3D設計的機械結構，應用控制器傳感器，制作智能化的物品，將未來創客STEAM課程向更廣更深處延伸。

李榮貴 安徽省蕪湖市鏡湖區青少年科技活動中心主任

《教育》：STEAM課程在發達國家發展狀況如何？

李榮貴：歐美發展成熟，亞太地區日韓處于領先地位，以美國為代表，國家有頂層政策、政府有經費保障、有完備的課程體系和師資力量。同時谷歌、英特爾、行業協會等企業或者民間組織也給予了大力支持。亞太的日韓，以日本為代表，政府科技發展的核心在于教育改革，著重從課程體系、教育基金、教師培養多種手段，支持STEAM課程的發展。獨具特色的是，日本把機器人教育和領先的機器人產業融合起來。中國的北京、上海、深圳、溫州等城市成為了STEAM課程的領跑者，通過建設校園STEAM創客空間、創辦STEAM創客大賽和創客文化節、成立STEAM創客俱樂部、召開STEAM創客教育研討會活動。

《教育》：STEAM課程的核心特征是什么？

李榮貴：STEAM課程是一種強調創新和實踐的教育。學生采用項目驅動學習的方式，使用數字化工具運用編程語言、數控機床、開源電子、3D打印機等數字化工具設備進行創新和創造，養成團隊協作能力，在分享中學習，STEAM課程不是一門單一的學科，而是需要綜合科學、技術、數學、工程學、藝術等領域的知識，促進理性思維創造性思維與人文精神的全面、綜合發展，培養學生跨學科解決問題、團隊協作和創新能力，倡導造物。

STEAM課程從微觀上講，有利于學生的綜合發展，提升全面學習的能力和創新實踐精神；從宏觀上講，順應了當今社會的發展需要，為社會輸送大量高素質創新型人才，有利于我國在第四次技術革命背景下，獲得長期發展動力。

《教育》：什么才是好的STEAM課程？

李榮貴：完善的課程體系建設：需要將教學理論和實踐相結合，開發出適用于不同年齡階段學生的課程體系。數字化學習媒介和裝備：STEAM課程的實施，需要一定的教學數字化裝備作為支撐。特色的機制和活動：建立規范化和規律性的創客賽會和活動，定期舉辦，塑造STEAM課程文化氛圍。跨學科學習的有效平臺：建立專業的學科、技術支持團隊，提供跨學科培訓和項目具體指導。具備一定技能專業教師：STEAM課程的指導者，引路人，要具有開放的思維，知識面廣，善于整合跨學科學知識，有比較強的動手能力。

《教育》：STEAM課程與普通課程有什么區別？

李榮貴：STEAM課程一種強調學生在玩中做、做中學、學中做、做中創的教育形態，是在“互聯網+”時代新出現的一種融創新教育、體驗教育、項目學習等思想為一體的新型教育模式，是一種培養學生具有實踐、創新、協作、分享特質的素質教育，是一種以STEAM課程為載體，在課程中體驗，在活動中創新，注重動手實踐、注重跨界融合、注重開拓創新、鼓勵協作分享和強調做、學、創合一的教育理念。因此STEAM課程是一種新型教育方式，內涵更加豐富，外延更加廣泛。

《教育》：STEAM課程的發展前景？

李榮貴：在我國大力推動“大眾創業、萬眾創新”的背景下，政府的支持和國家政策為STEAM課程的發展提供了很多便利條件。在未來幾年，政府會加大財政投入，中小學校會加速STEAM課程空間的建設，高校也會設置與STEAM課程相關的專業培訓更多的教師，教育專家和一線教師也會根據教學的需求需開發豐富多彩的STEAM課程，探索出更多適用于STEAM課程的教學模式，政府、學校、企業、校外培訓機構等都會為中小學生提供配套的服務。《教育信息化“十三五”規劃》提出：有條件的地區要積極探索信息技術在眾創空間、跨學科學習、創客教育等新的教育模式中的應用，著力提升學生信息素養、創新意識和創新能力。

劉黨生 中國電子學會深度學習專家委員會主任、國際機器人教育（中國）研究院院長

《教育》：如何改變STEAM課程在學校的真實情況，怎樣做才能行知合一？

劉黨生：多數人把STEAM課程看成搭檔3D打印機玩無線遙控飛機、玩機器人。當真正做起來的時候才發現很多東西并不是想當然，特別是做教育的，要和社會上很多創客有所區別。而這種區別最主要原因，是教育元素的強化、植入和融合。融合課程是對今天課堂的全新挑戰，這種挑戰讓課堂靈動起來，讓課程有一個自我成長、自我發育、自我拓展的空間。建立學校實驗生態系統，并基于學校的教學實驗和積淀，把STEAM課程理念滲透到語數外、理化生等主學科當中，形成主學科和新興學科的無縫連接。讓學校的教室少一些、實驗室多起來，讓老師的特色工作室更多一些；要大力推廣學生自己的學習角、成果角等。應注重校本化的實施，重視對理論、機制、資源和小樣本的探索研究，形成學校的老師的學生的個體的可持續、可延續的學習模式。

《教育》：如何圍繞STEAM課程，推動學校的課程建設？

劉黨生：從融合式學習到項目式學習轉變是必然，項目式學習有更綜合的感覺。在項目式學習過程中，教師只能行使一部分職能。因為學生有很多想法，社會通行的項目式課程，教師無法涵蓋所有，這個時候學校就謀求社會上的支持。比如說張江實驗中學才用了一種項目式學習的經驗，小衛星的項目式安排。小衛星這個項目，恰恰能融合k12領域的很多知識體系。學校自主開創了一個三體課程，進行了一種落地式的設計，幫助孩子充分調用已知的知識，訓練批判思維。

另外，當前很多學校雖然都配有學科的實驗室，卻是一個擺設，只供學生參觀，并不是開放的。實驗室必須對學生開放。在這個工作基礎上，學校的第二步工作是做學校的特色實驗室。比如在張江實驗中學，開放集成電路實驗室；在嘉定實驗中學，開放物聯網實驗室。如果這些情況不能滿足就向社會求援。希望社會上一些高新實驗室向學生開放。如果學生提出的想法經學校論證有一定可操作性，企業實驗室不能對接的時候，高校實驗室就要對所有學生開放。調動社會所有資源，滿足STEAM課程的教學需要。