溫州區域推進STEAM教育的設計與實踐

施昌魏

[摘 ? 要]區域推進STEAM教育是培養新一代溫州人“創造·創業·創新”精神的重要訴求，可通過建立共享聯盟，研發特色課程，實施“館校融合”，探索教學范式、評價機制、師資培養，實施系列活動，打造STEAM教育的“溫州模式”。實施STEAM教育可以從科學課程入手，從信息技術課切入，以拓展性課程、項目式學習、校園科技節活動為載體。

[關鍵詞]STEAM教育;溫州模式;區域實踐

STEAM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）、數學（Mathematics）跨學科融合的教育。它旨在使學生參加以活動、項目和問題解決為基礎的學習，為學生提供動手做的學習體驗，使學生在綜合運用多學科知識應對挑戰的過程中創造、設計、建構、發現、合作并解決問題。STEAM教育是培養學生發展核心素養的強有力支持。核心素養需要在具體教育教學實踐中落地，而STEAM教育的獨特價值，就在于通過整合為學生提供更加真實、富有現實意義的學習情境，有利于學生高階思維與積極情感的投入，使學生在解決復雜問題的過程中培養創新精神與實踐能力，全面提升核心素養。

一、區域推進STEAM教育的價值意義

溫州人素有“中國猶太人”之稱，改革開放以來，足跡遍布世界各地。在新的大時代背景下，新一代溫州人要傳承和發揚溫州人的精神——創造、創業、創新，這是對溫州人的本土期待;要突出四個“學會”——學會求知（做樂學的自己）、學會做事（做自主的自己）、學會共處（做樂群的自己）、學會做人（做最好的自己），這是成為現代人的自我需要，也是溫州人走向世界的基本要求。STEAM教育的核心目標是培養學生的4C核心能力，即溝通交流能力（Communication skills）、團隊協作能力（Collaboration）、批判性思維（Critical thinking）和創造與創新能力（Creativity and innovation），這與新一代溫州人“四個學會”的教育目標緊密關聯（見圖1）。因此，在溫州區域推進STEAM教育，恰逢其時，恰逢其事，不可不為，不可慢為。

二、區域推進STEAM教育的工作目標

1.提高區域青少年的STEAM素養

通過STEAM教育引導學生動手動腦，注重實踐、注重動手、注重過程、注重創新，激發學生的好奇心和主動探索的興趣，培養學生知識與技能的運用能力、同伴合作能力、在生活中發現問題并在生活情境中跨學科學習的能力，聚焦4C核心能力培養，提高學生綜合素養。

2.培育區域STEAM教育骨干教師

通過STEAM教育的課程開發、課程實施與評價，提升全市教師跨學科融合與運用能力、批判性思維與創造性思維能力、項目教學與問題教學的實施能力，培養STEAM教育骨干教師隊伍，帶動全市中小學教師跨學科教育教學水平的提升。

3.打造STEAM教育的“溫州模式”

充分發揮浙南STEAM教育協同創新中心各部門的職責與優勢，建立基于區域特色的STEAM教育實踐系統，打造區域STEAM教育創新生態系統。以迭代、融合及創新思維為導向，通過系統、整體、有序的引導，組織優質STEAM資源共建、課程共享，實現優勢互補， 培育一批有影響力的STEAM特色學校。轉型升級溫州市中小學“小數學家、小科學家、小文學家”培育項目、中小學創客教育等，形成STEAM教育的“溫州模式”。

三、區域推進STEAM教育的主要任務

1.建立溫州STEAM教育聯盟

選拔評選一批溫州市STEAM教育試點學校，形成包括國家STEAM教育領航學校、省種子學校等在內的溫州STEAM教育聯盟。聯盟內的學校結合科學、信息技術、勞動技術、通用技術、數學、綜合實踐活動等國家課程，統籌學校的創客教育、科技創新基地建設、科學教育特色學校建設等工作，開展SETAM教育的實踐與探索。定期開展聯盟校STEAM教育研討、交流與展示活動，形成具有推廣價值的STEAM教育實踐經驗和技術策略，實現資源共享。

2.研發區域特色STEAM教育課程群

基于溫州市STEAM教育聯盟學校，成立課程共享聯盟，共同開發和實施具有學校和區域特色的STEAM課程內容，形成STEAM教育課程群。包括：基于科學、數學、技術等基礎性課程的STEAM主題學習;面向全市各類學校廣泛推行的基礎性STEAM教育課程，主要平移借鑒國內外現有的先進STEAM教育課程，打造適用性廣、操作性強的課程內容，以便各類學校“描紅”實踐;STEAM教育試點學校自主研發的STEAM教育課程，基于校本開發實施，并通過課程共享聯盟實現資源共享;基于“小數學家、小文學家、小科學家”培育項目的“三小”“三師”融合課程;以科技館資源等為載體，研發基于主題場館特色的多樣化、多層次、項目化展區課程，對接“館校融合”項目。

3.實施STEAM教育“館校融合”項目

借力市科技館、博物館、圖書館等場館資源，實施STEAM教育“館校融合”項目，實現STEAM教育在項目、空間、資源、經費等部門的力量融合。各類學校自主對接“館校融合”項目資源，利用現代教育技術工具，在原有傳統教室、學科實驗室的基礎上進行改造升級，建設STEAM創新實驗室，打造具有時代特征、資源豐富、硬件和軟件相配套的學習空間，激發學生創造力，增強學生的STEAM學習體驗。

4.探索STEAM教與學的范式

結合《溫州市中小學第二輪“促進有效學習”課堂變革三年行動》的推進，以項目式學習為主要形式，強調與真實生活的聯系，倡導項目引導、任務驅動、主題活動，積極探索基于真實情境的應用學習、探究學習、項目學習、實踐學習、綜合學習、表現學習，引領學生進行個人、小組、集體以及多種形式相互融合的學習活動，豐富教師的教學方式和學生的學習方式，探索STEAM教與學的有效范式。

5.探索STEAM教學評價機制

嘗試建立體現各學段不同水平和要求的STEAM教學與學習的評價體系，開發量規、量表等表現性評價工具。結合溫州市“小文學家”“小數學家”“小科學家”的“三小”評選標準的研制，積極探索多樣化的表現性評價方式、課程評價機制和評價技術策略。

6.探索STEAM教師培養機制

借助課程平移等多種途徑與方式，圍繞 STEAM教育教學策略、教學課例與項目研發、課程開發、項目及課程評測體系研制等專題開展研究和學習，通過培訓、公開課、研討課、學術報告等形式，對教師進行培訓與培養，努力提高溫州區域教師的STEAM教育價值理解能力、STEAM跨學科領域理解與實踐能力、STEAM課程開發與整合能力、STEAM教學實施與評價能力，形成溫州區域“做中學”教師STEAM素養與能力培養機制。

7.開展STEAM教育系列活動

以溫州市科技局STEAM資助項目、區域STEAM課程研發與展示交流、基于“館校融合”的創新實踐活動、溫州與嘉定的“科創課程”共建項目、基于本土“三小”培育項目的STEAM活動等為載體，組織學校師生開展STEAM教育系列活動。

四、區域學校STEAM教育的實踐路徑

1.從科學課程入手，凸顯工程實踐的STEAM

《義務教育小學科學課程標準（2017年）》（以下簡稱新課標）被稱為“中國版的STEAM”，因此，從科學課程入手成為當前小學實施STEAM教育的重要路徑。在課程內容上，新課標增加了“技術與工程”領域。這一領域的學習可以使學生有機會綜合所學的各方面知識，體驗科學技術對個人生活和社會發展的影響。技術與工程實踐活動可以使學生體會到“做”的成功和樂趣，并養成通過“動手做”解決問題的習慣。基于STEAM理念，需要把技術和工程作為科學課程實施的重點方向（見圖2）。例如，學習了“聲音”單元后，可讓學生利用身邊的材料自制小樂器， 并完成一首簡單歌曲的演奏;學習過“電”單元后，可讓學生完成一個模型小屋的電路設計和制作，并滿足小屋的相應功能。

在學習方式上，新課標強調跨學科學習。STEAM理念下的科學課堂更趨向于“大科學”，提倡多學科融合式的學習，更強調學科間的關聯。小學科學課程針對學生身邊的現象，從物質科學、生命科學、地球和宇宙科學、技術與工程四個領域，綜合呈現科學知識和科學方法，強調四個領域之間知識的相互滲透和相互關聯，注重自然世界的整體性，發揮不同知識領域的教育功能和思維培養功能;注重學習內容與已有經驗的結合、動手與動腦的結合、書本知識學習與社會實踐的結合、理解自然與解決問題的結合，著力提高學生的綜合能力;強調科學課程與并行開設的語文、數學等課程的相互滲透，如科學課上要用到數學的數據處理、模型量化等能力，語文的記錄、表述、論文、戲劇表演等能力，需要實踐活動中研究性學習等科學方法的指導。這種融合式學習的最終目的是通過解決問題，達到培養學生創新精神、提高學生綜合素養的目標，讓學生能夠在離開學校后有能力運用跨學科知識，通過合作與實踐，完成主題項目和解決生活中的難題。

2.從信息技術課切入，聚焦技術應用的STEAM

2015年10月7日，美國的《STEM教育法（2015）》（STEM Education Act of 2015）正式生效，明確將計算機科學列入STEM教育的范圍，體現了未來教育對公民信息素養的重視。我國當前信息技術課程實施的主要問題是課程目標單一，存在明顯的“為技術而技術”的問題，學生“用技術解決問題”的實踐應用能力有待提升。

基于STEAM理念，溫州市廣場路小學于2013年開始啟動信息技術學科的變革，四年級開設Scratch課程，五年級開設“Micro：bit”課程，六年級開設“智能小車”課程。這些課程的設計都以問題解決為載體，以程序編寫為主線，以項目方式開展教學，在實踐中將分散的學科知識融合在一起，注重創新能力的培養。學生根據研究需要設計方案，優化解決方案，進行多次迭代，在工程目標的驅動下，在親身經歷中發展解決問題的綜合能力。

從信息技術課程切入開展STEAM教育，較多地基于開源硬件、機器人和編程的創客類課程和活動。師資以技術類教師為主，教學活動多為動手制作，對于科學原理和工程設計等內容和環節的學習比較薄弱，需要在實施中多加注意。

3.以拓展性課程為載體，滿足個性需求的STEAM

拓展性課程指學校自主開發開設，供學生自主選擇的課程。拓展性課程建設要關注綜合性，要設計項目式、主題式、探究式的學習活動，創設有意義的真實學習情境，增強學生的探究精神和綜合素質。拓展性課程建設要關注實踐性，要為學生提供更多的動手操作、實踐體驗、合作學習的機會，豐富學生的學習經歷，提高學生的勞動實踐意識和能力，培養學生的意志品格。

拓展性課程是當前學校實施STEAM教育的重要路徑。以瑞安市第二實驗小學為例，學校先后開設了生物研究、3D打印、機器人、三模三電、發明創造、科技制作、七巧創意、太陽能社、自然觀察、小實驗、創意陶藝等十多門課程供學生選擇，同時關注課程的動態建設，根據學生選課情況和反饋評價調整課程內容或更新課程設置，以滿足更多學生的個性需求。以拓展性課程為載體開展STEAM教育，要關注課程實施的全面性和差異性，防止課程實施僅指向社團或興趣小組。普及型STEAM課程可以按照班級進行配置，與基礎性課程進行統籌安排;提高型STEAM課程可以針對在STEAM方面特別有興趣的學生組建社團或俱樂部;還可以組織全校的STEAM工程挑戰賽，增加課程學習的趣味性。

4.以項目式學習為載體，探索問題解決的STEAM

項目是基于挑戰性問題的復雜任務，促進學生參與到設計、問題解決、決策或調查活動中，給予學生在充足的時間內相對自主工作的機會，并最終生成“產品”或進行項目展示。項目式學習是當前學校開展STEAM教育的重要范式。如溫州道爾頓小學開展的“我的名牌我做主”STEAM活動。很多學校的校牌千篇一律，怎樣設計、制作一款屬于自己的個性名牌呢？教師把這一現實問題拋給了學生，讓學生基于具體的情境任務，分析討論名牌的結構，通過計算機繪圖軟件繪制二維草圖，用3Done軟件進行3D建模，結合相關的數學、科學知識設計合理的個性化名牌，并通過分享和討論不斷優化改進自己的模型。最后，學生還學會了介紹和推廣自己的“產品”，開展了“產品”交流發布會。

5.以校園科技節活動為載體，引領創造創新的STEAM

以學校的科技節活動為主要載體，兼顧課內科學與技術類課程的內容來推進STEAM教育。例如，溫州道爾頓小學科技節活動之“極速飛車挑戰賽”，以“讓小車開起來”“我的小車我設計”“3D車架設計”“小車測試優化”、“小車測速”“極限大挑戰”六個課程來支持該活動，在近兩個月的實踐里，以任務驅動的方式引導學生經歷了認識小車、設計、合作、制作、測試、改進、總結等過程，引導學生不斷發現問題、思考原因、尋求多種解決方法并總結經驗。溫州市實驗小學面向全體學生，每學年都開展創意科技活動，提高全校師生科技創新意識與實踐能力;每年的科技節都設定不同的活動主題，如一年級“彩蛋過天橋”，二年級“趣味多米諾”，三年級“迷宮大穿梭”，四年級“水火箭打靶”，五年級“瘋狂投石機”，六年級“水上搬運工”。學校與年級組分層實施，合中有分，分中有合。在挑戰過程中，學生們長程規劃，自主設計，團結協作，創造創新，體驗到了“來學、來玩、來創造”的快樂。

（責任編輯 ? 郭向和）