STEM教育理念下師范生跨學科素養培養路徑研究

摘? 要 探討師范生跨學科素養的內涵、培養意義及路徑，意在幫助師范生適應社會發展的現實需求，幫助解決STEM教師緊缺的問題以及促進STEM教育在高等教育中的實踐開展。培養路徑包括：豐富課程內容，提高實踐占比;分配指導教師，組建跨學科學習小組;豐富教育資源，提供優良的信息化環境等。

關鍵詞 STEM教育;師范生;跨學科素養;教育資源;信息化教學

中圖分類號：G650? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）16-0074-03

Research on Cultivation Path of Interdisciplinary Competence ofNormal Students under Concept of STEM Education//LIU Jiao

Abstract This article discusses the connotation， training significance and path of interdisciplinary literacy of normal students. It is intendedto help normal students adapt to the actual needs of social develop-ment， help solve the problem of shortage of STEM teachers， and pro-mote the practice of STEM education in higher education. The trai-ning path includes enriching the content of courses， increasing the?proportion of practice; assigning instructors， forming interdiscipli-nary study groups; enriching educational resources， providing a good?information environment， etc.

Key words STEM education; interdis-ciplinary literacy; normal stu-dents; educational resources; information teaching

1 前言

STEM教育最重要的核心特征是“跨學科”，將多門學科融入項目或問題解決中，開展整合式教學，培養學生創新、創造及問題解決能力。STEM教育跨學科整合是教育教學的發展趨勢，自2016年6月教育部在《教育信息化“十三五”規劃》中明確提到跨學科教育（STEAM教育）以來，我國STEM教育發展迅速，取得較為顯著的成果。2018年《中國STEM教育2029創新行動計劃》啟動，組織研究力量、培養骨干教師、建設特色學校，構建國內STEM教育生態系統。

在STEM教育迅速發展過程中，存在的一些問題也逐漸顯現出來，其中STEM教師緊缺是亟待解決的難題，嚴重制約著國家政策的實施與STEM教育的快速發展。許多教育機構和學校采取相應的措施來解決這一問題，如某些教育機構與學校合作，設計專門的課程對在職教師進行培訓，提供較為優質的STEM項目作為教學參考。但教師培訓的質量參差不齊，參與培訓的教師數量相對于國內學校教育需求來說少之又少，尚不能有效解決這一難題。

師范生是未來教師的“儲備軍”，若從培養師范生跨學科素養入手，增加師范生選擇STEM教師的就業機會，將從源頭促進STEM教師職業發展和能力提升，進而有助于解決STEM教師緊缺的問題，推動國內STEM教育的進一步發展。本文探討STEM教育理念下跨學科素養的內涵，培養師范生跨學科素養的現實意義及路徑。

2 STEM教育理念下跨學科素養的內涵

20世紀20年代，“跨學科”一詞便出現在教育教學中。關于跨學科素養的解釋有很多，其中被廣泛引用的是曼西利亞（Mansilla，V.B.）等人提出的：“跨學科素養是面對超越單一學科范疇的復雜問題，比如在解釋現象、解決問題或創造產品時，整合兩個或多個學科知識、方法以促進認知發展的能力。”[1]表明跨學科是整合運用多門學科的知識與方法解決復雜多變的現實問題，培養跨學科素養，有利于學生問題解決能力的提升以及創新創造能力的培養。STEM教育為跨學科素養的培養提供了一個現實載體，同時賦予其活力與生機。

跨學科素養在STEM教育中起到至關重要的作用。在中國教育科學研究院STEM教育研究中心2018年發布的《STEM教師能力等級標準（試行）》中，對跨學科素養從了解和掌握各學科知識體系、培養跨學科的知識視野和思維習慣、運用跨學科知識解決現實問題等角度進行了相關理解和解釋。余勝泉等人提到STEM教育中不再把關注點放在某門學科上，而是更加關注所面臨的特定問題，利用科學、技術、工程或數學等學科相互關聯的知識解決問題，從而實現跨學科解決實際問題能力的提升[2]。

跨學科素養要求學者打破各學科之間的屏障，采用整體觀看待問題，明確各學科之間的結構關系，系統地把握特定問題的解決方法。隨著STEM教育內涵進一步豐富和發展，STEAM、STEM+、STERM逐漸出現，越來越多的領域加入STEM教育之中。但是跨學科整合的內涵沒有發生較大改變，僅僅是整合的學科漸漸豐富起來，跨學科素養依舊是STEM教育中至關重要的一部分。

3 STEM教育理念下師范生跨學科素養培養的意義

適應社會發展的現實需求? 人才資源是影響各國國際競爭力的主要因素。為促進社會發展，提高國際競爭力，培養具有創新創造能力的人才，《中國學生發展核心素養》在2019年發布，其中提到人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新等六大素養，是國家和社會對當代學生成長的要求[3]。這六大素養并未說明具體屬于哪門學科，是跨領域跨學科的素養。為培養具有核心素養的學生，教師的角色身份和素養要求發生新的變化，要求教師不僅有扎實的專業基礎，還應適當掌握其他學科的基礎知識結構，靈活運用多種教學方法，依據真實情景與現實生活，引導學生培養核心素養。師范生作為未來教師的“儲備軍”，提高跨學科素養，可以為即將到來的職業生活做好準備，早日適應社會發展變化，為培養創新創造人才作貢獻。

幫助解決STEM師資緊缺的問題? STEM師資緊缺是國內STEM教育發展面臨的難題之一。我國傳統教學模式是以教師講授為主的課堂教學，而STEM教育則以學生為中心，要求教師作為指導者，引導學生探究解決問題、設計實施項目等。國內現有教師在短時間內并不能很好地完成角色轉換并完整地開展STEM教育。而且基于STEM教育的發展進程來看，國內STEM教育正從理論研究轉向實踐研究。教師在STEM教育實踐中是至關重要的因素，是STEM教育活動的設計者、組織者和實施者，直接影響STEM教育的效果與發展。“STEM教育師資荒”這一嚴峻的問題，嚴重制約著STEM教育的發展[4]，因此亟待采取相應措施來解決STEM師資緊缺的難題。

國內在職教師培訓方面存在兩個問題：培訓標準尚未統一，培訓效果差異較大;基于全國學生數量龐大，培訓教師數量遠不能滿足國內要求。因此，尚不能完全解決STEM師資緊缺的問題。現如今，我國教師培養的主戰場集中在各高等師范院校，在師范生培養方面仍以分科教學為主，在課程設置方面以專業課程和教育教學課程為主，綜合課程與實踐課程較少。若從師范生的培養入手，在全國范圍內培養具有跨學科素養的師范生，對STEM教師的培養會有很大的幫助。從培養規模來看，可以根據現實需要靈活選擇;從培養質量來看，國內各高校可合作建立統一標準，大大緩解STEM師資緊缺的問題。

促進STEM教育在高等教育中的實踐開展? STEM教育作為舶來品，將其融入國內教育體系勢必會經過漫長的適應階段。從期刊文獻角度來看，現如今STEM教育有關文獻的主題大多集中在基礎教育的教學模式設計、校本課程研究等;從實踐開展來看，集中在基礎教育項目式教學、科學教育等，關于高等教育的研究缺乏。雖然高等教育中的STEM理論與實踐研究相對較少，但其重要程度不容忽視。恰當適度的STEM教育可以增加高等院校師范生在畢業時選擇STEM有關行業的機會，有助于國內科學技術的進步與發展。在高等教育中開展STEM教育尚未有標準的教學模式借鑒。若從培養師范生跨學科素養這一點持續深入研究，便有助于STEM教育在高等教育中的實施打開突破口，完善國內STEM教育體系。

4 STEM教育理念下師范生跨學科素養的培養路徑

豐富課程內容，提高實踐占比? 現有各學科師范生培養的主要方式是課程教學，專業性較強，在跨學科素養的培養方面較弱。針對此問題，可從理論與實踐兩個方面著手培養師范生的跨學科素養。

首先，豐富教學內容、延伸課程范圍，在教學中與時俱進，積極引入新知識、新理念、新方法。以專業課為核心，適當增設綜合性選修課，為師范生了解跨學科教學提供多種渠道。在課程內容方面，由學科單一向學科綜合轉變，引導師范生采用系統性思維解決問題，培養跨學科素養。

其次，跨學科并不是簡單地將多門學科知識羅列在一起，而是將各學科知識進行有機融合。跨學科素養的培養也不僅僅依賴于課堂講授，而是需要不斷實踐、積累經驗、逐漸領悟。現如今，我國師范生的培養更偏向于基于學術理論的教育體系，實踐方面的培養相對比較薄弱，有待加強。“實踐—認識—再實踐—再認識”是一個循環往復不斷發展的過程，也是師范生跨學科素養獲得的過程[5]。可在日常教學中加入情境學習，將準確明了的課程知識與復雜多變的現實生活整合。除了教育實習、見習等大規模、有計劃的實踐活動之外，在教學中還應組織不定時的實踐活動，避免產生“扇貝效應”。主題的選擇應避免陳舊、老套，盡量結合正在發生的實際問題，采取多種形式展開。

分配指導教師，組建跨學科學習小組? 依據STEM教育涵蓋多門學科的特點，結合教學實際情況，利用信息化環境，組建跨專業、跨領域的學習小組。由指導教師提供課程項目，學生自主選擇項目主題、指導教師及小組成員。以選擇不同專業的小組成員為原則，達到相互學習、互為補充、培養跨學科素養的目的。項目式學習是STEM教育的重要法寶，也是培養師范生跨學科素養的關鍵方法。項目式學習設計不僅基于課程標準中的基礎知識或概念，而且指向批判性思維、探究能力以及問題解決能力等重要的跨學科素養[6]。跨專業的學習小組一方面匯聚了多領域的知識與思維，另一方面又是成員合作快速成長的重要組織。現有的線上交流工具為小組成員的溝通互助提供了便利，促進項目的合理解決。而在選擇項目時應滿足結合具體學科同時面向現實問題的原則，堅持以學生為中心、教師指導的教學理念，培養學生的合作能力、動手能力以及創新創造能力。

豐富教育資源，提供優良的信息化環境? 優質的教育資源和優良的信息化環境有助于培養跨學科人才。國內高等教育中的資源建設正經歷深刻變革，高校原本的“知識圍墻”正逐漸被在線開放課程所推倒。各師范院校應結合當地特色、社會資源以及學生需求構建具有自身特色的教育資源體系[7]。為促進師范生跨學科素養的培養，學校可建立案例資源庫，將優秀的項目學習及STEM教育案例納入其中。資源庫的來源應當多元化，既可收集整合校內師范生設計的優秀案例，也可汲取其他案例并結合學校實際情況進行修改完善，最終逐漸形成學校自身創新創造成果，構建師范生培養的資源體系，為其跨學科素養的培養提供強有力的支撐。

信息化教學是教育的發展趨勢，信息化素養也越來越成為跨學科素養的重要組成部分。構建優質的信息化平臺，為師范生信息化學習提供便利，配備合適的軟硬件，有助于師范生信息化素養的養成，幫助他們適應日益變化的信息化社會。

5 總結

跨學科素養無論是在STEM教育還是學科教學中，都占據著較為重要的位置。根據經濟合作與發展組織（OECD）發布的OECD學習框架可以看出，在應對復雜多變的現實世界時，跨學科知識和素養可以激發學生的靈感，引導學生像專家一樣去思考，運用系統的觀念看待問題和解決問題[8]。

人才是國家的未來，因此，跨學科素養的作用不僅僅局限在教育領域，在國家社會未來發展中也占有一席之地。本文只是基于STEM教育理念探討跨學科素養培養的初步嘗試，尚有更加深層豐富的內涵和培養路徑有待去探索，且培養師范生跨學科素養需要多方面的力量共同努力，將理論轉換為實踐，任重而道遠。

參考文獻

[1]宋歌，王祖浩.國際科學教育中的跨學科素養：背景、定位與研究進展[J].全球教育展望，2019（10）：28-43.

[2]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015（04）：13-22.

[3]林崇德.構建中國化的學生發展核心素養[J].北京師范大學學報（社會科學版），2017（1）：66-73.

[4]羅琪.我國STEM教師培養中的問題及其應對策略[J].教學與管理，2018（24）：58-61.

[5]高雯蕙，張薇，王志剛.師范生實踐性知識的表征方式、缺失與生成[J].黑龍江高教研究，2018（10）：114-117.

[6]夏雪梅.學科項目化學習設計：融通學科素養和跨學科素養[J].人民教育，2018（1）：61-66.

[7]張慧娟.基于STEAM理念的高校設計教育跨學科整合模式探索[J].中國信息技術教育，2019（12）：106-109.

[8]董艷，孫巍，徐唱.信息技術融合下的跨學科學習研究[J].電化教育研究，2019（11）：70-77.

作者：劉嬌，曲阜師范大學傳媒學院，研究方向為STEM教育（276800）。