融入中國本士的STEAM教育

何蘭

摘要：STEAM教育是一種新的教學理念，是集科學、技術、工程、藝術、數學多學科融合的綜合教育，它追求的不是讓學生掌握做具體東西或解答具體題目的知識點，而是強調讓學生掌握一種思考方法，強調讓學生動手完成他們感興趣的并且和他們生活相關的項目，進而學習各種學科以及跨學科的知識。STEAM理念可以貫穿到每一堂課、每一個校內活動、每一個游學活動、每一個主題探究中去，STEAM教育無處不在，它是激發并保持學生學習熱情的有效方式。

關鍵詞：STEAM教育;跨學科教學;探究式學習;本土教育

2016年教育部在《教育信息化“十三五”規劃》中明確提出：“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（STEAM教育）、創客教育等新的教育模式中的應用?！?017年教育部又印發了《義務教育小學科學課程標準》，倡導跨學科學習方式，建議教師可以在教學實踐中嘗試STEAM教育。政府如此看重STEAM的戰略地位，正是因為STEAM教育關系到學生的創造力和競爭力，更關系到一個民族的創造力和競爭力。STEAM教育不僅打破了學科的邊界，也打破了學校的邊界，讓學生從小通過對實際生活中具體事物的探索，學會想象、質疑、探究和創新。

一、對STEAM教育理念的認知

STEAM五個字母分別代表科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）、數學（Mathematics）。STEAM教育是一種新的教學理念，是集科學、技術、工程、藝術、數學多學科融合的綜合教育，它追求的不是讓學生掌握做具體東西或解答具體題目的知識點，而是強調讓學生掌握一種思考方法，強調讓學生動手完成他們感興趣的并且和他們生活相關的項目，進而學習各種學科以及跨學科的知識。STEAM教育并不是這五門學科的簡單疊加，而是要把這五門學科的具體內容進行組合形成有機整體，以便更好地培養學生的創新精神與實踐能力，使學生不僅形成良好的學習習慣，而且具有較強的思維能力。

二、對STEAM教育的實踐解讀

（一）STEAM教育的運作模式

STEAM教育是一種探究式學習，圍繞需要解決的問題展開整個項目。項目學習過程需要打破各學科的界限，融合運用。它以這樣的探究形式運行：“發現問題 → 設計解決方法 → 利用科學、技術、工程和數學等知識解決問題 → 運用理性方法驗證解決效果”。它不追求讓學生掌握做具體東西或解答具體題目的知識點，而是強調讓學生掌握思考的方法。在教學實踐中，教師要引導學生自主思考，需要花費更多的時間和精力。這種看似“慢”的教學方法，恰恰培養了學生舉一反三、觸類旁通的能力，激發了他們的想象力和創新意識，讓學生逐漸愛上學習，愛上探索新知的過程。

（二）STEAM教育中的“跨學科”教學

什么是跨學科教育？艾倫·雷普克在《如何進行跨學科研究》中給出的定義是：跨學科研究是回答問題、解決問題、處理問題的進程，這些問題太寬泛、太復雜，靠單門學科不足以解決;它以學科為依托，以整合其見解、構建更全面認識為目的。跨學科教育需要綜合運用多門學科探究一個主題，包括數學、科學、計算機、語言、社會、音樂、體育、美術、手工，等等。STEAM教育需要班級所有任課教師進行集體備課，設計出適合學生探究的活動，并確保探究內容的趣味性、相關性和挑戰性。

（三）STEAM教育中的“探究式”學習

如果沒有探求新知的欲望，如果沒有團隊合作的意識，學生很難成為真正意義上的學習者。在STEAM教育的課堂上，探究活動無處不在，學生充分發揮自己的創造力、想象力，打破學科界限，提出問題并通過多樣化的方式進行探究，構思解決問題的方法。如實驗操作、樂高體驗、3D打印、游學參觀、觀看視頻、從網站或者圖書中搜集材料，等等。最后，學生以不同的形式呈現探究結果，有時還要驗證結論。一輪探究后，學生很有可能會提出更深入的問題，探究可以說是無止境的，伴隨著學習過程不斷展開，學生在探究后會有自發的行動。

以“制作臺燈”一課為例，教師按照順序向學生提出了4個問題：1.臺燈有什么用途？2.根據用途，制作臺燈需要什么材料？3.應該怎么制作臺燈？4.你的臺燈亮了嗎？只有回答這些問題，才能制作出臺燈，而要回答這些問題，就需要學生掌握科學、物理、手工等多門學科知識。在STEAM教育理念指導下，學生做出來的臺燈各不一樣，有些是紙質臺燈，有些是木質的，有些是金屬質，還有些是塑料的;臺燈的樣式也各不相同，很多臺燈的樣式已經超越了普通臺燈的樣子。這其實已經融入了STEAM教育理念，即讓學生把所有的知識融會貫通、學以致用，注重培養學生的創新能力、獨立思考能力、動手能力與解決問題能力，使他們成為幸福的終身學習者。

三、STEAM教育理念在本土的教育探索

STEAM理念可以貫穿到每一堂課、每一個校內活動、每一個游學活動、每一個主題探究中去，STEAM教育無處不在，它是激發并保持學生學習熱情的極佳方式。

（一）STEAM教育理念在主題探究活動中的應用

在實施STEAM課程時，通常圍繞一個科學主題進行探究。在每個主題探究活動開始之前，學生可以制作KWL表——K（Known）代表自己對本主題已經了解的知識，也就是學前評估;W（Want to know）代表自己想要學習的知識，也就是提出好奇的問題，指定探究方向;L（Learned）代表自己在本主題探究活動中的收獲，伴隨著主題探究活動的開展不斷得到完善。下面筆者列舉教學中的幾個案例進行說明。

1.探究“生命周期”主題

在探究“生命周期”主題時，教師可以把“蠶寶寶”帶進班級，讓學生像小科學家一樣觀察并記錄“蠶寶寶”的成長變化，讓學生加深對生命周期的理解并在學習中產生濃厚的興趣。同時，教師把有關生命的歌曲在教室中播放，讓學生能夠邊唱邊學。課后的小調查更是必不可少的，每個學生可以選擇自己喜歡的一種生物，完成該生物生命周期的海報，并與同伴分享，彼此學習，拓寬知識面。有的學生把雞蛋放在孵化器里，孵出了兩只小雞;有的學生養起了小螞蟻，觀察記錄小螞蟻的成長;有的學生養起了小蝌蚪，觀察蝌蚪變成青蛙的全過程。在照料小動物的過程中，學生更有愛心和責任心了。通過照顧小動物他們學會了細心照顧別人，也能夠體會父母撫養自己成長的不易，懂得了感恩。

2.探究“身體構造”主題

在探究“身體構造”主題時，學生通過拆卸并組裝身體模型，了解各器官的名稱以及位置。為了讓學生記住各身體系統的英文名稱，我們運用學生耳熟能詳的旋律編制了一首歌曲，幫助學生記憶。為了探究各身體系統的運作原理，我們組織學生到沈陽科技館“人體結構”展廳，通過觀察、動手體驗、教師講解，讓學生找尋答案并做好記錄，回到校園后進行交流和分享。

在美術課上，美術老師指導學生利用材料制作各大身體系統。有的學生用塑料袋和吸管制作呼吸系統，有的學生用橡皮泥制作消化系統，有的學生用毛線制作循環系統。學生充分發揮想象力和創造力，制作成果花樣百出。

在體育課上，學生學習使用聽診器、秒表和血壓計，測量運動前后的相關數值，并對兩次數值進行比較，分析各大系統是如何協調工作的。學生能夠總結出：跑跳時，肌肉和骨骼系統起主要作用;同時呼吸加快，心跳變快，說明呼吸系統和循環系統也在工作;運動后容易饑餓無力，說明消化系統也在運作;神經系統控制大腦，指導身體應該如何操作，等等。

在主題探究活動的最后，學生在校園里設置“身體知識知多少”競賽活動，為其他班級學生量血壓、聽心跳、測身高體重等，他們還能利用計算器，通過健康指數公式衡量體重和身高是否協調。學生在學習與分享中收獲成長，并享受成長的過程。

3.探究“植物”主題

學習“植物”主題時，教師可以組織學生走出教室，觀察植物。學生可以以繪畫的形式展示自己喜歡的植物，標注好根莖葉花等名稱，同時記錄植物生長的過程。為了了解植物生長的必要因素，學生各自表達他們的想法，有的說需要水，有的說需要陽光，有的說需要土壤，有的說需要空氣，等等。為此，我們在班級里做了一個小實驗，將學生分為五組，一組的學生正常種植一粒南瓜種子，但是不澆水;二組的學生將植物用塑料袋封住，確保不讓植物接觸空氣，但保證充足的陽光、土壤和水分;三組的學生將種子種在水里，不放土壤，但保證陽光和空氣;四組的學生正常種植，保證水分、空氣和土壤，但將植物放到無光的柜子中;五組的學生將種子正常種植，保證空氣、土壤、水分和陽光，作為對照組。學生每周做記錄，記錄種子的成長，最終得出結論。學生在小組合作中完成了任務，小組合作能夠培養學生的團隊意識。

實驗結束后，學生紛紛在家里種植植物并精心照顧植物，以確保植物生長的必要條件，并定期以圖片的形式在微信群中分享植物的成長，學生的愛心和責任心大大增強。

（二）STEAM教育理念在節日探究活動中的應用

對節日的探究也可以運用STEAM教育的跨學科教學理念。在感恩節到來之際，學生可以通過觀看動畫了解感恩節的來歷，通過聽英文歌曲學感恩節的相關詞匯，通過Bingo游戲鞏固詞匯，通過制作感恩賀卡學習書信格式。同時，我們還邀請美國學生家長走進班級為學生制作感恩節美食——火雞，與學生一起品嘗。為了渲染感恩節氣氛，學生親自制作火雞頭飾。中秋節時，學生制作PPT介紹中秋節文化，制作月餅與大家一起品嘗。學生還以短劇形式展示嫦娥奔月的故事，并以一首“水調歌頭”結束中秋節活動。這些與節日文化相關的活動都可以作為載體，拓寬學生的知識視野。

（三）STEAM教育理念在班級常規活動中的應用

在常規班級管理中也可以運用STEAM教育理念。如在班級黑板的一角，可以畫制一個當月的日歷，每月初教師與學生一起將本月的大事件記錄在上面，讓學生提前做好計劃。每天安排一位臨時班長（the helper of the day），更新當天的日期（用英文記錄）。同時，為學生設計英文歌曲，讓他們在歌聲中完成這項活動。學生按照數位對應記錄當天是開學后的第幾天，為以后“個位、十位、百位”的學習奠定基礎。學生運用加減法，記錄當天的出席人數和缺席人數。最后，在天氣圖表中用Tally計數法或者正字記數法統計晴天、陰天、雨天以及雪天的數目，月末時在數學課上制作成條形統計圖。貌似簡單的一項活動，學生收獲滿滿。

幾個月后，我發現學生能夠牢記月份和星期的英語表達，知道每個月份有多少天，學會了各種天氣和數字的英文表達，對數位和統計也有了初步的了解。冬天時，我們還嘗試讓學生了解表示空氣指數的五個等級，不同顏色代表不同的空氣污染情況，學生每天用Tally Mark記錄當天的空氣指數，月底制作成條形統計圖。夏天時，我們嘗試讓學生記錄一周內每天的溫度，并將其轉化成線形統計圖。

（四）STEAM教育理念在學生課余活動中的應用

在學生課余活動中，融入STEAM教育理念也是十分必要的。如一年級學生慶祝入學101天時，在Morning message上，學生分享了“I want 101________”，復習名詞變復數知識。接著，學生制作了小頭飾，上面寫著“I am a 101 days smarter.”帶著自己設計的小頭飾，學生一起走進各班教室，收集學生喜歡校園的101條理由，以此回憶難忘的校園生活，同時還能提高學生與人溝通的能力，培養他們的自信心。他們像小主持人一樣，為各班學生講解這項活動的具體要求，并很有禮貌地分發紙條，收集每個人的觀點。大課間，學生挑戰101秒跳繩次數，他們學會了用秒表，簡單地知道了時間的概念。在101秒的時間里，學生背誦從A到Z的字母，看看可以循環說幾次，在練習英文數數的同時又鍛煉了身體。

在入學的第101天，學生正在學習認識錢幣，我們為學生設計了這樣一個小問題：如果有101元錢，你最想買什么？學生紛紛回答：“幫助需要幫助的小朋友。”“要送給姐姐。”“要給爸爸媽媽買個禮物?！薄麄兊幕卮鹱屛液芨袆?，很欣慰，因為他們有愛心，懂得感恩。在課后，我讓學生設想自己101歲時候的樣子，并讓學生用碎紙、棉花和蠟筆制作101歲自畫像。

還有一項活動是分享101顆糖果，意在引導學生健康飲食、注意衛生、運動健身。班級一共20名學生，如何分享這101塊糖果呢？學生提出了要公平、公正，一人一塊分，往復循環。就這樣分到最后剩下一顆，我問道：“該怎么處理？”學生一致建議送給老師，老師很辛苦。在這樣一個小小的活動中，不僅讓學生學到了知識，還培養了學生謙讓有禮的品質和巧解問題的能力。

未來社會需要掌握跨學科知識、具備創新思維和動手實踐等能力的綜合型人才。教育工作者和家長應關注學生的動手能力，尤其要培養他們將知識應用于日常生活、生產、生存等現實領域的能力，而STEAM教育可以讓學生像科學家一樣思考，像藝術家一樣創造。將STEAM理念融入本土教育實踐，教育工作者責無旁貸。

參考文獻：

[1]秦煒煒.全球化時代美國教育的STEM戰略[J].教育技術資訊，2007（10）.

[2]艾倫·雷普克.如何進行跨學科研究[M].北京：北京大學出版社，2016.

[3]劉恩.義務教育小學科學課程標準[S].北京：高等教育出版社，2017.

[4]Byhee，R.W.Advancing STEM education：A 2020 version[J].Technology and Engineering Teacher，2010，70（1）：30-35

[5]Hurd，P.D.Science，Technology， and Society：New Goals for Interdisciplinary Science Teaching[J].Science teacher，1975，42（2）.

（責任編輯：趙靜）