STEAM教育的湖州實踐

黃麗君

摘 ? ?要：基于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的訴求和區(qū)域STEAM教育實施初期的調(diào)研情況，湖州市以STEM-PBL理念與活動理論為指導(dǎo)，歷經(jīng)5年探索與實踐，構(gòu)建了區(qū)域推進STEAM教育“三位一體”的理論體系和“三級三階三借”的實踐路徑，并基于證據(jù)得出STEAM教育對學(xué)生的知識、能力和態(tài)度等均存在顯著正相關(guān)的結(jié)論，提煉出區(qū)域推進STEAM教育的有效策略，形成了良好的STEAM教育生態(tài)，并使區(qū)域?qū)嵺`經(jīng)驗輻射至省內(nèi)外。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;項目化學(xué)習(xí);素養(yǎng)測評

一、相關(guān)背景

隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進步，科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)幾個領(lǐng)域的聯(lián)系越來越緊密，傳統(tǒng)單一方向培養(yǎng)的人才越來越不能滿足人類未來社會發(fā)展的需求。STEM教育作為跨學(xué)科、跨學(xué)段、綜合性的有效形態(tài)，得到美國、英國、德國等發(fā)達國家的廣泛認同，并作為國家發(fā)展及人才戰(zhàn)略實施了多年。2007年，STEM教育引入我國，內(nèi)涵不斷擴展與豐富，逐漸發(fā)展為STEM+、STEAM教育等，且得到了持續(xù)關(guān)注。2016年，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架正式發(fā)布。它以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，從文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與三方面，提煉出人文底蘊、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。2017年，國家教育部將STEAM寫入課程標準。如高中化學(xué)要求“必須把科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境有機地結(jié)合起來”，高中生物要求“將跨學(xué)科知識和技能融入實踐活動”，將“科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)”整合到實踐活動中，高中信息技術(shù)要求“在信息技術(shù)課程中實現(xiàn)STEAM教育的理想方法”，高中通用技術(shù)要求“把STEAM和人文社科類知識和能力結(jié)合起來”。這些指導(dǎo)性政策都強調(diào)了STEAM教育的地位。

湖州市是“兩山”理論的誕生地，是“中國制造2025”試點示范城市。近年來，湖州市堅定不移地踐行“綠水青山就是金山銀山”理論，堅持“生態(tài)立市，工業(yè)強市”戰(zhàn)略，大力推進綠色智能制造，全力建設(shè)創(chuàng)新體系，加強人才培養(yǎng)，走出了一條經(jīng)濟生態(tài)化、生態(tài)經(jīng)濟化的發(fā)展路子，成為踐行“兩山”理論的樣板地、模范生。教育理應(yīng)融入?yún)^(qū)域發(fā)展大局，將生態(tài)文明教育和創(chuàng)新教育擺在中小學(xué)素質(zhì)教育的突出位置，為經(jīng)濟騰飛提供人才支撐。然而，在2017年開展的針對湖州市25所樣本學(xué)校（15所小學(xué)和10所初中）科技教育現(xiàn)狀的調(diào)研顯示：科技教育的主陣地限于課堂，學(xué)生動手實踐能力和創(chuàng)新思維較弱;教師對STEAM教育的了解十分有限，雖然認為STEAM教育可以有效促進學(xué)習(xí)方式的變革，但僅停留在認同層面，缺乏行動;不了解STEAM教育的教師表示它會影響教學(xué)質(zhì)量不宜推廣，學(xué)校落實“五育并舉”并不到位;一些開展了STEAM教育的學(xué)校則缺少規(guī)劃，雖有教師研修，但缺乏機制，特別是區(qū)域?qū)用娴臋C制，諸多問題亟待解決。

二、區(qū)域推進STEAM教育的主要歷程

湖州市的STEAM教育起步于2016年9月，迄今已5年多，大致經(jīng)歷了試點起步、研究啟程、探索實踐、學(xué)習(xí)借鑒、深入研究和總結(jié)推廣六個階段。

2016年9月，湖州市選定義務(wù)教育段為試點學(xué)段，以湖州五中鳳凰校區(qū)為試點學(xué)校，采用直接引進STEAM課程的方式將STEAM教育平移到課堂。

2017年11月，湖州市在全省率先建立了地市級層面的專門機構(gòu)——“湖州市STEAM教育研究中心”。STEAM教育研究中心充分發(fā)揮集體力量，按照工作計劃有序開展研究指導(dǎo)工作，為提升教師的專業(yè)素養(yǎng)、促進STEAM教育的健康發(fā)展發(fā)揮了重要作用。12月，湖州五中鳳凰校區(qū)和湖師附小西山漾校區(qū)分別入選為浙江省STEAM教育種子學(xué)校和培育學(xué)校。

2018年3月，高中段以湖州二中為試點學(xué)段引進STEAM課程;5月，學(xué)前教育段以湖州一幼為試點學(xué)校開展STEAM教育實踐。

2018年6月，湖州師范學(xué)院發(fā)起并聯(lián)合湖州市科技館及40多所學(xué)校，成立了“湖州市青少年創(chuàng)客教育協(xié)會”。創(chuàng)客教育與STEAM教育的有機整合，推進了區(qū)域STEAM教育的快速發(fā)展，如湖州市連續(xù)舉辦三屆“南太湖”創(chuàng)客大賽暨STEAM挑戰(zhàn)賽，為學(xué)生提供了展現(xiàn)自我、挖掘潛能的舞臺。

2018年7月，湖師附小、湖州二中、湖州五中經(jīng)申報被確立為“中國STEM教育2029行動計劃”種子學(xué)校;2018年9月，湖州市STEAM教育教研指導(dǎo)中心組成立，申報的2項課題成功立項為“中國教科院STEM教育2029行動計劃”課題。

2019年7月，湖師附小升格為“中國STEM教育2029行動計劃”領(lǐng)航學(xué)校。

2020年7月，“浙北STEAM教育研究院”成立。湖州市教育部門組織教師多次參加中美STEAM課程平移項目和骨干教師海外培訓(xùn)，開展項目案例設(shè)計、課例評比、技能比賽等系列活動，開展教師STEAM教育能力提升系列培訓(xùn)。

三、區(qū)域推進STEAM教育的實踐探索

湖州市區(qū)域推進STEAM教育的實踐，一是堅持“高質(zhì)量”發(fā)展的導(dǎo)向：注重圍繞當好“兩山”理論樣板地模范生，以學(xué)生發(fā)展為核心，促進高質(zhì)量發(fā)展。二是堅持“關(guān)鍵處”突破的導(dǎo)向：規(guī)劃頂層設(shè)計架構(gòu)STEAM+課程群體系，強調(diào)課程的實踐性、本土性和融合度。三是堅持“可持續(xù)”推進的導(dǎo)向：正確處理STEAM教育與學(xué)科教學(xué)質(zhì)量關(guān)系，構(gòu)建良好的STEAM教育生態(tài)系統(tǒng)。四是堅持“杠桿式”撬動的導(dǎo)向：找準區(qū)域推進STEAM教育有效著力點，調(diào)動學(xué)校積極性，試點先行，穩(wěn)步推進。五是堅持“科研化”引領(lǐng)的導(dǎo)向：充分發(fā)揮教科研主導(dǎo)引領(lǐng)的促進作用，以科研帶動課程的開發(fā)、實施與評價。

（一）頂層設(shè)計，統(tǒng)籌推進，優(yōu)化STEAM教育生態(tài)

一是由湖州市教育局牽頭，組建以市教科研中心和市教育學(xué)會為主體的工作小組，成立了普及、推廣STEAM教育的公益組織——“湖州市STEAM教育協(xié)作聯(lián)盟”（目前已有89所學(xué)校），致力于指導(dǎo)、幫助學(xué)校開展STEAM教育實踐，支持教師提升STEAM教學(xué)能力，助力學(xué)生提升STEAM科學(xué)素養(yǎng)。同時，舉辦湖州市中小學(xué)科技創(chuàng)新教育“南太湖計劃”評選，從全市范圍評定領(lǐng)航學(xué)校、示范學(xué)校、實驗學(xué)校，實現(xiàn)以評促建。二是確立“一點二線三維”的實踐模式，即以生命教育為學(xué)生發(fā)展基本點，課程建設(shè)緊緊圍繞生態(tài)文明建設(shè)和學(xué)生生涯規(guī)劃這兩條主線，從教育行政部門、教育科研機構(gòu)和社會團體三個方面，保障課程質(zhì)量和課程的有效實施。三是搭建多層次研討交流共享平臺，先后成立了“湖州市STEAM教育研究中心”“浙北STEAM教育研究院”，前者側(cè)重研究、開發(fā)、指導(dǎo)，后者側(cè)重課程、培訓(xùn)和空間建設(shè)。同時，組建“STEAM+生態(tài)”學(xué)習(xí)實踐共同體（由11所學(xué)校發(fā)起，目前該共同體已經(jīng)發(fā)展成有省內(nèi)外近百所學(xué)校參加的學(xué)習(xí)新社區(qū)，充分體現(xiàn)了STEAM教育的普適性與普惠性。

（二）立足本土，基于校情，開發(fā)STEAM特色課程

湖州有著深厚的歷史文化底蘊，被譽為絲綢之府、魚米之鄉(xiāng)、文化之邦，是中國蠶絲文化、茶文化、湖筆文化的發(fā)祥地之一。吳興區(qū)的溇港文化、桑基魚塘，南潯區(qū)的電梯制造優(yōu)勢、湖筆制作工藝，德清縣的地理信息資源，長興縣的百葉龍文化，安吉縣的綠水青山等，都是STEAM課程開發(fā)的素材。挖掘資源進行課程建設(shè)時需嚴格落實“三觀”：一是“發(fā)展為本”的課程觀，實現(xiàn)知識學(xué)習(xí)和人格發(fā)展的和諧統(tǒng)一;二是“創(chuàng)新為重”的人才觀，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，為湖州建成“中國制造2025試點示范城市”奠定人才基礎(chǔ);三是“實踐為主”的教學(xué)觀，引導(dǎo)學(xué)生親近家鄉(xiāng)的自然環(huán)境和社會環(huán)境，在課內(nèi)外實踐活動中了解家鄉(xiāng)、認識家鄉(xiāng)，主動融入社會，增強社會適應(yīng)能力。目前，涌現(xiàn)出一批以湖師附小“STEAM+生態(tài)”課程群、湖州五中STEAM+生涯教育課程群、湖州二中STEAM+生命教育課程群等為代表的特色課程。各校還精心打造學(xué)習(xí)空間，營造STEAM教育濃郁氛圍，如湖師附小打造STEAM創(chuàng)意空間，湖州二中打造STEAM科創(chuàng)空間等，湖州五中的STEAM夢空間獲2018年全國第二屆STEAM大會最佳空間獎。

（三）加強培訓(xùn)，提升師能，服務(wù)STEAM教育實踐

一是舉辦教師STEAM教學(xué)培訓(xùn)，包括面向高端的校長領(lǐng)導(dǎo)力培訓(xùn)、面向骨干教師的STEAM教師資格認證培訓(xùn)、面向全體教師的STEAM通識培訓(xùn)等。二是組織教師STEAM技能比武。三是廣泛組織STEAM進農(nóng)村學(xué)校和STEAM進社區(qū)“心享吳興”等公益活動，讓STEAM教育惠及各層次，尤其是外來務(wù)工子女和偏遠農(nóng)村的學(xué)生。四是開展STEAM教育專題研究，目前已立項中國教科院課題2項，省市級課題多項。

（四）依托高校，基于實證，彰顯STEAM教育價值

STEAM教育的成效一直是學(xué)校、社會和教師的關(guān)注點，目前國內(nèi)外對STEAM教育的研究，無論是研究對象的整體方向、應(yīng)用領(lǐng)域，還是應(yīng)用效果，都是在與分科教學(xué)的效果進行討論和對比，是從學(xué)科角度去推動和應(yīng)用的。基于此，湖州市與浙江大學(xué)劉徽教授團隊合作，借鑒國內(nèi)外STEAM教育研究的方法，通過混合研究的方法對區(qū)域STEAM學(xué)習(xí)成效進行了研究。

四、區(qū)域推進STEAM教育的初步成效

（一）構(gòu)建了課程、教學(xué)、評價一體化的區(qū)域STEAM教育體系

1.STEAM課程框架

湖州市從基礎(chǔ)、特色、熱點三個方向確立學(xué)科、跨學(xué)科、超學(xué)科三類STEAM課程項目（見圖1）。

學(xué)科項目，是指以學(xué)科課程標準為基礎(chǔ)，以解決學(xué)科關(guān)鍵問題為任務(wù)的項目，旨在通過項目化學(xué)習(xí)，統(tǒng)整相關(guān)知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提供其學(xué)習(xí)動力，引發(fā)學(xué)生高階思維。學(xué)科項目的確立主要有三種路徑：一是教材重構(gòu);二是學(xué)科拓展;三是中長期作業(yè)。

跨學(xué)科項目，是通過多個領(lǐng)域內(nèi)學(xué)科知識和技能的整合，使學(xué)習(xí)的零碎知識變成一個互相聯(lián)系統(tǒng)一的整體。跨學(xué)科項目則包括校園主題項目和區(qū)域特色項目，如圍繞生命教育、生態(tài)文明和生涯規(guī)劃三條主線，構(gòu)建STEAM教育“三生課程”（“STEAM+生命”“STEAM+生態(tài)”“STEAM+生涯”）。

超學(xué)科項目，是基于真實情境，解決真實問題的社會熱點或創(chuàng)新科技項目。如垃圾分類、抗疫項目等。

2.STEAM教學(xué)活動

我們研制了STEAM教學(xué)活動六要素模型（主體、客體、共同體、中介工具、規(guī)則和勞動分工）。主體是學(xué)生活動，學(xué)生首先學(xué)習(xí)與活動內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科概念作為知識儲備，然后根據(jù)真實情境選擇材料設(shè)計和制作，并進行展示;客體是學(xué)習(xí)成果，顯性學(xué)習(xí)成果目標包括作品、比賽成績等可觀察的成果目標，隱性學(xué)習(xí)成果目標包括認知、情感等層面的變化成果目標;共同體是師生、生生之間以任務(wù)完成為驅(qū)動，為實現(xiàn)活動目標而形成的教與學(xué)共同體;中介工具是學(xué)生進行STEAM學(xué)習(xí)活動時的任務(wù)情境及材料等;規(guī)則是STEAM學(xué)習(xí)者共同遵守的活動原則、標準和規(guī)范，維持著共同體的持續(xù)健康發(fā)展，包括一般規(guī)則和特殊規(guī)則;勞動分工是指學(xué)生為達成STEAM學(xué)習(xí)目標而產(chǎn)生的分工協(xié)作。

3.STEAM教學(xué)評價

教學(xué)評價是促進學(xué)生成長、教師專業(yè)發(fā)展和提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要手段，我們探索實施了三“多”教學(xué)評價模式。

（1）評價方式——“多維主體”。“多維主體”的評價有師評、自評和互評三種方式。它能使學(xué)生在活動中始終處于能動、活潑、積極的狀態(tài)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使學(xué)生向更高的目標邁進。

（2）評價標準——“多元全面”。評價標準遵循四大原則：一是任務(wù)清晰;二是體現(xiàn)知識/能力;三是避免主觀;四是保質(zhì)輕量。

（3）評價反饋——“多式互動”。不同的評價方式會引領(lǐng)學(xué)生向著不同的預(yù)設(shè)方向前進，“多式互動”包括為量性反饋和全點反饋。

（二）構(gòu)建了STEAM教育“三級+三階+三借”實踐路徑

1.形成“市、縣（區(qū)）、校”三級協(xié)同聯(lián)動機制

“市、縣（區(qū)）、校”三級協(xié)同聯(lián)動機制的詳情如表1所示。

2.形成“領(lǐng)航、示范、實驗”三階分層推進路徑

湖州市開展STEAM學(xué)校認證，研究出臺《湖州市STEAM教育聯(lián)盟學(xué)校評估用表》。相關(guān)部門根據(jù)組織管理、支持保障、實施方法、探索特色、成績效果、輻射帶動六個指標，遴選STEAM教育聯(lián)盟學(xué)校。2018年評出首批湖州市STEAM聯(lián)盟學(xué)校33所，2019年評出第二批湖州市STEAM聯(lián)盟學(xué)校30所，2020年評出第三批湖州市STEAM聯(lián)盟學(xué)校27所。STEAM教育聯(lián)盟學(xué)校按照各項指標達成情況分為三階，即一階實驗學(xué)校、二階示范學(xué)校和三階領(lǐng)航學(xué)校。聯(lián)盟學(xué)校實行動態(tài)管理，兩年一復(fù)評。

3.形成“行政、社會、學(xué)校”三方借力支持系統(tǒng)

湖州市積極融合多方力量，依托各部門推進STEAM教育實踐，搭建一個全新分享和交流的平臺——“行政、社會、學(xué)校”三方借力支持系統(tǒng)（詳見圖2）。

與此同時，湖州市建立“STEAM+生態(tài)學(xué)習(xí)實踐共同體”。該共同體由11所學(xué)校發(fā)起。它通過牽頭學(xué)校帶動成員學(xué)校，成員學(xué)校帶動3～4所實驗學(xué)校的模式，實現(xiàn)層層輻射引領(lǐng)，目前已經(jīng)發(fā)展成有省內(nèi)外近百所學(xué)校參加的學(xué)習(xí)新社區(qū)，實現(xiàn)了師資、教學(xué)資源、項目成果的共享，充分體現(xiàn)了STEAM教育的普適性與普惠性。

（三）構(gòu)建了師生STEAM能力測評體系

一是研制了“教師STEAM能力測評體系”，開展STEAM教師資格認證。獲得認證的教師需要明晰STEAM課程的教育理念、課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系、項目學(xué)習(xí)理論依據(jù)，學(xué)會設(shè)計與開發(fā)適合學(xué)生的STEAM項目并開展教學(xué)活動。

二是研制了各學(xué)段學(xué)生STEAM素養(yǎng)發(fā)展評價指標。《幼兒STEAM素養(yǎng)發(fā)展評價指標》從“基本素養(yǎng)”和“STEAM核心素養(yǎng)”兩個維度總體構(gòu)建框架，包含13個主要發(fā)展指標;《義務(wù)段STEAM素養(yǎng)發(fā)展評價指標》從探究素養(yǎng)、科學(xué)精神、創(chuàng)新能力、工程思維、自我管理、表達能力六個維度對學(xué)生STEAM學(xué)習(xí)提出了明確要求。

三是運用混合研究的方法對全市數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科進行大數(shù)據(jù)分析，研究區(qū)域STEAM學(xué)習(xí)成效，得出的結(jié)論是：STEAM教育對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)科學(xué)習(xí)、高階思維能力等均存在顯著的正向作用;學(xué)生參與STEAM時間越長，學(xué)習(xí)成效水平越高，這證明STEAM教育對學(xué)習(xí)成效的影響存在時間累積效應(yīng)。

（四）拓寬了STEAM教育的輻射范圍

1.聯(lián)盟學(xué)校發(fā)揮示范作用

從2016年起步階段的11所試點學(xué)校，到目前已形成涵蓋K12的89所市STEAM聯(lián)盟學(xué)校及10余所省內(nèi)外共同體學(xué)校，參加STEAM教育培訓(xùn)的教師達千余人，取得STEAM教育初級資格認證的教師近300名。吳興區(qū)成為浙江省STEM教育示范區(qū)，湖師附小等3所學(xué)校成為中國STEM教育2029行動計劃首批種子學(xué)校，11所學(xué)校入圍浙江省項目化學(xué)習(xí)基地學(xué)校。

2.實踐成果得到總結(jié)推廣

“一點二線三維，區(qū)域推進STEAM教育實踐的湖州行動”被評為2018年浙江省教研工作亮點，浙江省人民政府《每日要情》第9期刊發(fā)了“湖州市全面推進STEAM教育成效明顯”的報道（2019年1月14日）。區(qū)域開展的相關(guān)活動受到“央視”“人民網(wǎng)”“新華網(wǎng)”《中國教育報》等媒體的關(guān)注。已出版《融合·創(chuàng)新·分享——STEAM教育實踐的湖州樣本》等專著5本;編發(fā)《協(xié)同·創(chuàng)新·賦能——湖州市STEAM教育項目學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊》、各學(xué)段的《垃圾分類》教師手冊（學(xué)前、小學(xué)和中學(xué)）。2019年，承辦了浙江省第二屆STEAM教育大會，并作主題發(fā)言。

3.各級賽事取得優(yōu)異佳績

湖州代表隊以浙江省第一的成績，參加第四屆“中國STEM教育發(fā)展大會”第三輪STEM挑戰(zhàn)賽，并入選全國第一。其中，有1名教師入選種子教師，9名教師入選浙江省項目化學(xué)習(xí)百強教師，4所學(xué)校獲得浙江省項目化學(xué)習(xí)研修獎。2020年，“STEAM+生態(tài)學(xué)習(xí)實踐共同體”入選教育部2019年度教育信息化教學(xué)應(yīng)用實踐共同體;2021年，“STEAM+生態(tài)學(xué)習(xí)實踐共同體”成果入選參加第六屆中國教育創(chuàng)新公益博覽會。