區域推進STEAM教育的策略與實踐研究*
——以長春市為例

潘占宏 馬淑平

（長春市電化教育館，吉林 長春 130021）

2018年教育部提出《教育信息化2.0 行動計劃》，明確了教育信息化要向提升學生信息技術素養轉變，向創新融合發展轉變。STEAM 教育的提出是探索實現教育創新發展的一個方向，為學生信息素養提升和創新能力培養指明了方向。然而，由于STEAM 教育的開展需要有特定的教學環境，大量的人力、物力支持，僅僅依靠學校自身的力量去推行難免會遇到諸多阻礙。因此，本文提出在區域內統一規劃，教育管理部門聯合學校，共同建設適合STEAM 教育發展的環境，培養STEAM 教育人才，制定相關的實施策略，最終實現推動STEAM 教育發展，培養創新性人才的目的。

一、STEAM教育內涵及發展

STEAM 代表科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），藝術（Art），數學（Mathematics）。STEAM教育就是融合了科學、技術、工程、藝術及數學等多門學科于一體的綜合性教育，它除了強調學科之間的融合，更強調將多種課程的融合。STEAM 教育注重培養學生的綜合能力，鼓勵學生將多學科的知識融會貫通，主動探究解決實際問題。

最初提出STEM 課程概念的是美國，隨后，這種新型的教育模式在全世界各國推廣開來。如今，作為STEM發源地的美國甚至創立了STEAM 中學，如重點培養未來在科學、技術、工程領域發展的學生的布朗斯科學高中，學生可以申請經費、得到專家的指導，學校為表現好的學生設立了大學先修課程，大幅度地提高了學生在這些領域的知識及科研水平。從2012年開始，我國一些學者和機構已經開始關注并進行了本領域的初步研究，編程類、媒體制作類軟件的應用在中小學STEAM 教育中得到了廣泛的應用，多以綜合實踐課程、信息技術課程、通用技術課程為主。如北京的吳俊杰老師研發了“人工智能”“Scratch 編程”課程，廣州吳向東老師和武漢毛愛萍老師依托Scratch 軟件，研發了“兒童數字文化創作”課程。常州管雪沨老師研發實施了“小學生趣味編程”課程，溫州謝作如老師依托Arduino、Scratch 軟件開發并實施了“互動媒體技術”課程,并取得了一定的成果。

二、推進STEAM教育的策略與實踐

（一）鼓勵多學科參與

STEAM 教育是集科學、技術、工程、藝術、數學于一體的綜合教育。要推進STEAM 教育，必須鼓勵學校各科教師積極參與。由于現階段缺乏專業的STEAM 課程教師，國內大部分學校開展STEAM 課程多以學科聯合的方式進行，即以項目學習為導向，各學科教師以項目指導者和設計者的身份參與，將多學科知識融入項目教學。這樣，既能避免教師囿于專業知識導致項目設計缺乏可行性，又能充分發揮各科教師的專業特長，給STEAM 教育的發展提供了穩固的基礎。

以長春市為例，在STEAM 教育開展初期是以學校為單位，根據學科特長確定研究方向，共有34 所中小學校參與，每個學科都有教師參與，研究方向及范圍很廣，例如：長春市第二實驗小學發揮學校科技特色，開展無人機科普教育。吉大附中力旺實驗小學信息技術、科學、音樂、體育、美術、綜合等學科教師共同協作，打破了學科之間的人為界限，探尋不同門類知識的內在聯系并將其進行重組，從而把分散在各科之中的“知識點”串聯起來，形成了融通一體的“知識樹”。吉大附中力旺實驗中學組織了20 余位數學、物理、化學、信息、地理、生物、音樂、美術、體育等學科教師參與8 門類共60 多個課程開發建設，在7、8年級開展STEAM 課程教學，開發了STEAM 校本課程。百花齊放，百家爭鳴，通過各種社團活動，發揮各學科特點，提高了學生的學習興趣，學生的創新能力也得到了提升。

（二）重視師資建設

STEAM 教育過程中雖然學生是學習的主體，但教師的作用不容忽視。教師是項目的設計者、指導者，是學生學習的引路人，教師自身的專業水平對STEAM 教學的效果起著舉足輕重的作用。當前我國各中小學尚未設立專門的STEAM 教育科目，未有專門的教師從事STEAM 教育。而STEAM 教育的多學科特性，即使采用多學科聯結參與的方式進行，也需要參與STEAM 教學的教師除了具備本專業的知識外，還要有創新的教學理念，一定的項目設計能力、信息素養等。因此，在推進STEAM 教育過程中，要充分重視教師的培養，采用多種途徑與方法促進教師專業發展，個性化能力的提升。

基于此，近年來長春市在建設STEAM 教育師資力量的問題上做了一些有益的探索，其中，定期開展教師培訓成為促進教師成長效果最突出的一種途徑。例如：組織長春市信息技術教師分批次參與Scratch 編程培訓，全國信息技術與學科融合優質課大賽教師培訓，積極創造條件派出教師外出學習，先后去了北京、上海、深圳、海口等地方，學習最先進的教育理念和教學方法，指導采購了相關的教學設施和器材，加強課程內容與學生生活以及現代科技發展的聯系，為教師專業發展和展示搭建平臺。

（三）以學生創新能力的培養為導向

創新能力是推動社會發展，科技進步的強大動力。培養學生的創新能力是教育要實現的主要目標之一。而傳統課堂教學由于教學理念、教學模式的限制，不利于對學生創新能力的培養。因此，要推進STEAM 教育深入發展，必須以培養學生的創新能力為導向，創造有利于學生進行知識建構的環境，提供給學生展示創新能力的舞臺，促進學生創新思維能力的形成。

以長春市為例，為了給學生提供更高的平臺，鼓勵學生創新，在進行STEAM 教學后，先后多次組織學生參加全國中小學生創新實踐活動（NOC）、全國（吉林省）青少年科技創新大賽、國際青少年iCAN 創新創意大賽等，且都獲得了不錯的成績。推薦學生參加清華大學、北京大學、南開大學等開設的科學營活動。通過組織學生參與各種賽事活動，學生的綜合素質得到了顯著的提升，合作學習能力得到了鍛煉，從而也從側面反映了STEAM 教學效果顯著。

（四）開發豐富的STEAM課程

1.普及類課程

以信息技術、科學等學科為基礎，對信息技術學科原有教材的知識內容進行重構，并且以任務驅動的方式設計課程，充分發揮教師對教材二次開發的能力，幫助學生在掌握各學科知識的同時，熟悉項目式學習的方式，為接下來跨學科內容的學習做好充足的準備。我們對長春市小學綜合實踐教材、長春市初中信息技術教材進行了重新修訂，增加了3D 打印技術、機器人、程序設計等創新課程。

2.拓展類課程

拓展類課程是在國家基礎學科課程的基礎上，為了滿足學生多樣化的學習需求和發展需求而開發。在拓展類課程中，為了讓學生對STEAM 課程中的各領域知識都有一定了解，具備跨學科解決問題的能力，在信息教學中開設創意編程基礎上，鼓勵學校研究校本課程，可根據學校研究方向開設開源硬件、創意美術、創意實驗、微電影、趣味電路、建模搭建等系列課程供學生自主選擇。系列課程在技能培養的同時，更加注重學生解決現實問題的能力以及思維的培養，為后續學生制作真實項目，跨學科學習奠定基礎。經過初步的教學嘗試后，通過過程性評價、結果性評價、形成性評價等一系列評價方式發現，學生的創造力與動手能力均有所提高。

3.探究類課程

探究類課程將眾多課程化整為零，著力打造探究式STEAM 課程。課程基于某一現實問題，鼓勵學生用創造性的手段解決問題。在解決問題的過程中會涉及到各學科領域的知識（例如外觀設計、程序編寫、結構設計、社會實踐調查等），學生在指導教師的幫助下，通過自主探究的方式，結合前兩級課程的領域知識，發揮自身的創造力與想象力，通過提出問題，頭腦風暴，形成方案，協同創作，不斷迭代，總結分享等過程完成項目制作。

4.活動類與比賽類課程

為了讓學生能夠在課余時間同樣體驗到STEAM 教育，學校通過活動社團舉辦各類STEAM 活動，主要包括：青少年調查體驗活動、STEAM 工作坊，創客馬拉松，“編程一小時”“科普大篷車進校園”等，讓學生全方位、多領域了解STEAM 理念。并針對全國（省）青少年科技創新大賽、青少年機器人大賽、全國中小學生創新實踐活動（NOC）、吉林省航模比賽等對參賽學生進行分項目指導。

（五）創新STEAM教育新形式

通過組織形式多樣的活動或將STEAM 理念融入到各學科教學中，探索出更適合提升學生科技信息素養和創新能力的教育形式。

長春市在推進STEAM 教育過程中，鼓勵各學校教師利用午間時間、課余時間組織學生參與各種STEAM活動，如創客大篷車體驗活動，創客嘉年華、創客工作坊等，讓學生在課余生活也能體驗到STEAM 教育理念，在活動中大大提升了學生的動手能力、創新思維能力，讓學生在遇到問題時，能主動思考問題、分析問題，找到合理的解決辦法，并不斷地試錯、改進，最后將問題解決。同時在學科教學中，通過項目式學習，一方面，從學生現有的經驗和生活出發，將課程知識盡量回歸到它被抽象出來的原來的經驗，另一方面，在學生已有的經驗和未來的學習之間架設橋梁，將學習者現有的經驗引導到更廣泛、更具社會性的經驗中去，促使學生新、舊經驗的整合。充分將物理、化學、生物、地理、信息、數學、音樂、體育、美術等學科進行融合，在一定程度上打破了學科之間的人為界限，探尋不同門類知識的內在聯系并將其進行重組，從而把分散在各科之中的“知識點”串聯起來，形成了融通一體的“知識樹”。

三、總結

關于STEAM 教育的推進研究，雖取得了階段性進展，但也遇到了一些瓶頸。一是目前STEAM 課程的開發和設計尚屬初級階段，從理論到實踐，STEAM 教育在我國的發展還處于非常初級的階段。受傳統教育理念影響，學科界線分明，開發的校本課程單一，缺乏具有指導性、操作性的教學模式及案例，急需探索開發綜合性、易操作、易推廣的課程體系。二是STEAM 核心理念是跨學科融合，不是科學技術工程和數學知識的簡單疊加，而是將這多種學科整合到一種教學范式中，把零碎知識變成相互聯系的統一整體，倡導由問題解決驅動的跨學科理科教育，旨在培養學生的科學素養、技術素養、工程素養和數學素養。讓學生綜合運用學科知識，創造性地解決實際問題。而目前我們過分關注技術的應用，缺乏科學的教育設計、基礎性學科知識的融合，偏離了STEAM 教育本質。三是資金投入大，急需統一規劃、投入。創客實驗室、機器人實驗室等新三室越來越受重視，但單憑學校的力量是有限的，先期需要投入實驗室的建設，后期還要對設備進行維護，都需要大量資金的投入。