區域STEAM教育運行模式構建與實施

陳明杰 田鈺 詹玉婷

摘要：STEAM教育是現代教育改革的方向。合肥市STEAM教育實施的初始化困境主要體現在課時不足、課程內容缺乏本土化、固定師資缺乏、教學設備單一和課題研究不足等五個方面。通過實踐，合肥市構建并實施了“實驗為基、綱要為領、四位一體、成果共享”的STEAM教育運行模式。本文從課程建設、課程開設、師資力量和課程評價等四個方面對市級層面構建STEAM教育運行模式提出建議，也為其他區域開展STEAM教育工作提供參考。

關鍵詞：區域 ?STEAM教育 ?策略 ?建議

一、合肥市STEAM教育推進的基礎和初始化困境

STEAM教育是集科學、技術、工程、藝術、數學多領域融合的綜合教育，能夠培養學生的實踐能力和創新精神，是多學科交叉融合付諸教育實踐的一種思考與嘗試，是現代教育改革的正確方向。2017年，國務院發布的《新一代人工智能發展規劃》中明確指出要在中小學階段設置人工智能相關課程。

合肥市擁有良好的創新基因，全市各級各類學校共2203所，學生群體占全市總人口的六分之一，具備實施STEAM教育的基礎。在合肥市中小學開展STEAM教育，不僅是提高學生核心競爭力的必要途徑，也是推進新課程改革、發展區域和學校特色的極佳契機。2016年，合肥市教育局印發《合肥市教育信息化重點工作（2016-2020年）》，明確提出探索3D打印、物聯網等技術在教育教學中的應用。合肥市在教育信息化領域，尤其是在科技創新、機器人等領域，有著良好基礎和豐富經驗。瑤海區2018年成立的創客俱樂部，每月開展區內跨學校學習交流活動。市內部分重點學校也相繼開展創客實踐活動。但由于缺少頂層設計和方法指導，這些學校的STEAM教育實驗尚處于摸索階段，困難重重。

2018年初，合肥市教育科學研究院遴選了63所實驗學校，覆蓋小初高三個學段，涵蓋市區學校和所轄區縣學校，以實驗學校為抓手，推動我市STEAM教育實施進程。市教科院對63所實驗學校STEAM教育實施情況開展初始化調研，對課程建設、師資狀況、學習環境等情況展開了深度調查，并對調查結果進行統計分析。問題表現如下：

（一）課時開設不足，授課形式單一

調查結果顯示，90%的學校以社團的方式授課且課時開設不足。我們鼓勵學校以社團等形式推進開展STEAM教育，但以社團為主的活動形式還難以有效地輻射全體學生，與對STEAM教育的低門檻和普惠性愿景之間尚有較大差距。

（二）課程內容建設較為基礎，缺乏本土特色

部分學校通過整合、開發、引進等方式建立了STEAM或創客課程，但課程內容較為基礎、單一、陳舊，缺乏本土特色。課程內容分布見圖2。

（三）師資力量較為單一，缺乏固定師資配置

大部分學校以信息技術和科學教師為主力教授STEAM課程，學校一般以1-3人的固定師資配置為主，但仍有不少學校未配備STEAM教師。從調研結果來看，師資配置過于單薄，學科單一現象較為普遍，師資力量的增強及多元化需求較為迫切。

（四）教學設備較為單一，空間配置不足

STEAM學習空間的器材配置以3D打印機、開源硬件、機器人為主，少數學校配置了激光雕刻機、數字化探究儀器和無人機。教學器材種類較單一，師生的選擇有限，STEAM學習空間的標準化建設更是無從談起，不利于STEAM教育的全面發展和學生綜合素質的整體提高。

（五）課題研究不足，課程推進缺少抓手

在對STEAM教育課程研究、評價機制等理論研究方面，各實驗學校存在短板，僅14%的學校開發了相關的研究課題。學校在STEAM教育方面實踐較多，但研究較少，活動的開展缺乏深度，而課題研究無疑是推動STEAM教育的重要抓手。問卷結果顯示，各實驗學校在開展STEAM教育過程中最主要的困難體現在課程缺乏、師資缺乏、設備缺乏、研究缺乏四個方面。各實驗學校開展的STEAM教育與高質量的STEAM教育相比仍有不小的差距，并且呈現出較明顯的城鄉差異。而這些均與上級主管部門的投入與支持力度相關，同時與學校主要領導對STEAM教育的認識有關。

二、合肥市STEAM教育運行模式的構建與實施

經過三年多的摸索和實踐，我們構建并實施了“實驗為基、綱要為領、四位一體、成果共享”的STEAM教育運行模式。我們從示范引領、頂層設計、教師培訓、課程建設、課程評價、空間配置等方面開展了大量基礎性、引領性工作。具體如圖5所示：

（一）實驗為基

合肥市STEAM教育于2018年正式起步，以63所實驗學校為基礎，制訂了《合肥市STEAM教育實驗學校工作規程》（以下簡稱《規程》）。在《規程》的指導下，各實驗校在STEAM課程建設、師資配備、課程實施、課題研究等方面探索出了各自的特色化道路。《規程》明確提出了24字工作路徑：自主探索，分享成果;資源共建，注重協作;輻射推廣，營造氛圍。三年來，各實驗學校在實踐與研究的基礎上，積極推廣STEAM教育中的經驗和成果，帶動更多學校積極開展STEAM教育工作。

（二）綱要為領

為進一步規范和引導合肥市中小學校深入開展STEAM教育實踐，市級STEAM教育專家在深入調研各實驗學校的基礎上，結合課程方案、課程標準和研究成果，在中國教科院STEAM教育專家的直接指導下，主導編制了《合肥市基礎教育STEAM課程指導綱要》（以下簡稱《綱要》）。《綱要》對STEAM課程的性質與理念、課程目標、課程內容、課程評價和課程保障進行了詳細界定和闡釋，提供覆蓋小初高的優質課例，指導性較強，成為合肥市中小學開展STEAM教育的綱領性文件。目前，全市中小學在《綱要》的引領下，STEAM課程內容逐漸實現從單一到多樣化的轉變，課程實施逐步實現從不統一向規范化轉變。

（三）四位一體

1.人：培養第一批STEAM種子教師，探索制訂全面的教師選拔培訓方案

為加強STEAM師資隊伍建設，市教科院通過開展各級各類培訓活動、開設專題研修班和專題培訓、成立STEAM教育研究院等方式，培育一批優秀的種子教師。此外，市教科院還推動成立了瑤海區青少年科技教育研究院、蜀山區創客與STEAM研究中心等基層組織，為STEAM教育的研究與實踐儲備了人才資源，構建了組織框架。目前全市STEAM骨干教師隊伍初步形成，近300人的STEAM教育教師隊伍給STEAM教育帶來了無盡的創造源泉和活力。市級層面正積極探索合肥市STEAM教師的選拔、培訓方案，規范優化STEAM教師的準入門檻及培訓機制。

2.課程：全力推進STEAM課程建設，形成本市特色課程體系和優秀案例集

課程建設是STEAM教育有效開展的重要支撐，也是中小學開展STEAM教育的第一難題。調研結果顯示，部分學校課程內容開發以粗放式引進為主，內容單一陳舊，缺乏本土特色，尚未形成系統的課程體系。為此，市教科院在各校自主研發課程的基礎上，通過開展教學案例評比活動，打造合肥市特色STEAM教育優秀案例集。這些案例立足學生的生活實際，通過跨學科學習的方式，引導學生發現、分析、解決問題。然而，案例不等同于課程，構建課程體系才能從根本解決學校課程建設難題。市教科院正在積極調研優秀實驗學校課程體系，探索形成一整套具有學校特色的STEAM教育課程體系。

3.評價：相關區域率先實踐，初步形成全面的項目式教學評價標準

傳統評價方式不再適用于項目式探究學習，STEAM教學的評價應多元開放、重視評價的改進和激勵作用。調查結果顯示，對STEAM教育課程、評價機制等方面的研究，是我市STEAM教育推進的短板。目前，在市級層面的指導下，瑤海區STEAM評價系統平臺1.0版本已上線，探索出較完善的STEAM課堂學生學習評價及教師教學評價體系。在此基礎上，我們拓展了STEAM教學評價的對象，正在研制覆蓋課程、項目、教師教學、學生學習四個方面的全過程評價量表，在實證研究完成后將面向全市中小學正式公布下發。

4.空間：加大空間配置力度，探索制定STEAM學習空間配置標準

STEAM學習空間的建設是STEAM教育有效實施的基本條件。調研結果表明，合肥市STEAM教學設備配置處于基礎、單一狀態，極少部分學校建設了STEAM學習空間。為進一步改善空間配置情況，為學校提供空間配置指導，市級層面制定了《合肥市STEAM教育空間分層配置方案》，將STEAM學習空間劃分為教學區域、交流討論展示區、加工操作區、課程配套專題設備、環境配置等五層空間，對每層空間的設備、規格性能要求和配置標準進行了詳細的說明和規定。此項標準的研制，對各校STEAM學習空間的標準化建設具有極大的指導意義。

（四）成果共享：定期開展交流活動，總結凝練STEAM教育的經驗和成果，將成果輻射全市中小學

全市積極開展各類STEAM教學展示和交流活動，推廣優秀的STEAM教育實踐經驗和技術策略。市教科院定期召開市級層面的教學展示、專題研討等活動;主動與外部學校加強STEAM教學交流，在安生學校與澳大利亞北領地開展了STEAM交流與展示課;推動各區縣內部和各學校內部開展STEAM教學展示活動。合肥一中、香格里拉小學、濱湖壽春等學校先后開展基于區域內的STEAM教學展示課、教學成果展覽等。通過對合肥市STEAM教育教學成果以及優秀教學案例進行總結匯編，經過不斷總結凝練，我們積累了一大批優質的STEAM教育資源，并將成果在全市范圍內共享，為全市中小學全面開展STEAM教育提供了示范作用和經驗參考。

三、思考與建議

STEAM創新教育理念體現了新時代我國教育發展方式的戰略調整，必將成為教育興國的突破口。在中小學開展STEAM教育是必要且迫切的，但如何開展好STEAM教育仍值得深思。本文對市級層面構建STEAM教育運行模式進行思考，并提出以下建議。

（一）課程建設是基礎：實現STEAM課程常態化研究與開發

有效的STEAM課程案例是STEAM教育實施的重要基礎。目前學校所使用的STEAM課程教材主要來自兩個方面：一是設備廠家提供的“說明書”式的課程，或者拷貝他人的資料，沒有做任何改進，不符合本地學校情況，沒有體現STEAM教育解決真實問題的理念。二是由中小學教師根據學校辦學特點自主編寫的校本教材。由于缺乏與教材相配套的教學視頻、素材資源、硬件設備等資源，這些校本課程難以復制與推廣。調查還發現，部分學校研發的課程案例存在過于寬泛現象，偏離了STEAM教育的內涵。學校可以根據實際組建由多學科教師組成的STEAM課程研究中心，建立常態化課程研究和案例研發的體制機制，結合區域和學校特色，融合科學、技術、工程、數學、藝術等多學科知識，打造適合不同水平、不同興趣學生的STEAM課程體系。

（二）課程開設是重點：融合現有學科開設STEAM教育課程

STEAM課程的開設是STEAM教育實施的主要途徑。我們不一定要重新設計全新的跨學科整合課程，但是一定要明晰現有學科課程內容與STEAM之間的關聯和邏輯，基于現有課程體系發展STEAM課程。學科課程中融入STEAM是目前最適切的整合方式，這種形式有助于發展學科核心概念，培養核心素養。基于核心概念和學習進階，實現科學、技術、工程、藝術等學科整合，是STEAM教育蓬勃發展的驅動力。義務教育階段可以將STEAM教育課程融入其他學科，如科學、勞動、技術、數學等，進行融入式教學，還可以與學校的相關活動課程，如綜合實踐活動，進行融合實施。

（三）師資力量是保障：積極開展研究和培訓交流，充分利用職業學校資源

STEAM師資是STEAM教育實施和發展的重要保障。師資短缺是制約此項工作有效實施的瓶頸。因此，培養STEAM教師成為我市開展STEAM教育的必要手段。積極探索STEAM教師專業能力結構模型，搭建培養基本能力、教育教學能力、教研與發展能力、教學改革與創新能力等教師專業能力實訓平臺，探索系統實訓模式和混合式實訓模式，都能夠有效促進STEAM教師專業素質的提高。STEAM教育的課程內容與中等職業學校的部分實訓課程內容存在一定程度的相似性，中小學校可以充分利用當地中等職業學校課程資源，加強與當地中等職業學校培訓中心的合體，實現課程選修、資源互通，市級層面可制定課程互選、學分互認、資源互通的市級實施意見。

（四）課程評價是關鍵：建立覆蓋多主體、全過程的STEAM教育評價標準

STEAM評價標準是STEAM教育教學質量的保障。STEAM教育并非簡單地將科學與工程組合起來，而是引導學生把學習到的知識與技能應用到探究世界的過程中。STEAM教學的評價應強調學生、同伴、教師等多主體參與，堅持過程性與終結性評價相結合，覆蓋課程、項目、教師教學、學生學習等多個方面。各區域、各學校可以基于以上原則積極探索STEAM教育評價方案，嘗試建立覆蓋多主體、多對象、全過程的評價標準，并在區域內的STEAM課堂進行驗證，最終形成具有區域特色的STEAM教育教學評價體系。

責任編輯：丁 蔚