STEAM 教育：發展歷程、特點與本土化建設

江西師范大學 方潔鈺 鄒崢嶸

STEAM教育是一種跨學科的綜合性教育理念和教育模式，由科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）和數學（Mathematics）五大學科的英文首字融合而來。STEAM課堂中的學習一般是“基于項目的學習”（Project-basedLearning，PBL），包括創設生活中的真實情境、明確項目主題、設計項目方案、小組合作探究、運用跨學科的知識獲得項目成果并進行交流展示的一系列過程。在此過程中，教師是情境的創設者、學習的引導者，學生是項目進行的主體，在小組合作過程中運用跨學科知識解決問題，達成學習目標，提升自身的科學素養水平、技術操作能力、工程探究能力、數學邏輯思維能力和藝術審美能力等。

一、STEAM 教育的發展歷程

STEAM教育理念歷經STS到STEM，再到21世紀的STEAM教育，直到最近STEAM+教育的四個階段。

（一）國外發展歷程

1.STEAM教育的萌芽期

20世紀初，由于工業快速發展，美國開始注重科學人才培養。1935年，美國哈佛大學學生默頓在論文中首次提出STS的概念，科學、技術和社會的跨學科研究為美國的發展提供了根本動力。1957年，蘇聯衛星的成功發射，美國國家科學委員會深刻意識到國家缺乏高素質科技尖端型人才，提出STEM領域的發展與美國國家競爭力密切相關。該委員會于1986年發布《本科的科學、數學和工程教育》，國家戰略層面開始重視STEM教育在本科教育階段的研究與應用。1996年，美國國家科學基金會發布《塑造未來：本科教育振興戰略》，分析總結美國在十年期間STEM教育方面的研究進展，并提出STEM教育發展過程中存在的一些問題，如STEM教育專業教師缺乏、STEM畢業生素質參差不齊和學生對STEAM教育興趣不高等。

2.STEAM教育的發展期

2006年，美國弗吉尼亞理工大學的格雷特·亞克門（GeorgetteYakman）教授，將Art引入STEM教育，以五個科目構成STEAM教育，并開始從高等教育階段過渡到K12教育階段的研究。STEAM教育模式成熟后，美國聯邦政府相繼出臺了一系列的政策和提供財政支持，用于支持STEAM教育的研究和資源開發。在實際應用過程中，教師對STEAM教育缺乏一致的理解、難以整合多個學科的內容、學生缺乏學習興趣以及難以驗證工程式的學習成果等一系列問題也顯露出來，研究者一直在積極探索問題的解決路徑。

我們按照時間順序對美國STEAM教育理念發展歷程進行了梳理（見表1）。

表1 美國STEAM教育理念發展歷程

3.STEAM教育的全球化

進入21世紀，STEAM教育的研究從美國逐漸面向世界，L.約翰遜等在《新媒體聯盟地平線報告（2015基礎教育版）》中指出：未來全球的教育將面臨巨大改變，教育技術將產生重大革新，STEAM教育將進入全球視野，在基礎教育改革和高等教育研究中發揮重要作用。

（二）國內發展歷程

1.STEAM教育的借鑒期

2007年，王盈在《全球化時代美國教育政策的戰略調整》中首次提到美國的STEM 教育，中國正式開始對STEM教育進行研究探索。據查詢，知網數據庫中關于STEAM教育最早的國內文獻記錄是2013年柳棟等人發表的《STEM、STEAM與可能的實踐路線》。這一時期，我國在STEAM教育理論研究方面主要集中于對美國相關政策的解讀，教學實踐也主要借鑒美國和韓國等國家的實施案例，未形成STEAM教育本土化建設的研究。

2.STEAM教育的發展期

2015年教育部發布《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》，2016年發布《教育信息化“十三五”規劃》，兩份文件中都強調在教育信息化工作中教育新模式的重要性，特別強調STEAM和創客教育的應用對培養高層次的復合型人才是至關重要的。這個時期的研究主題主要集中于學科間的整合，創客教學、教學設計、核心素養、教學模式、人工智能、5G網絡、課程改革、跨學科課程、3D打印、資源開發、科學教育和技術教育等成為研究熱點，特別是基于項目式學習和體驗式學習構建創客——STEAM教育模式取得了一定的研究成果。

3.STEAM教育的探索期

這一時期大致從2017年到至今，大部分研究者致力于探索STEAM教育本土化發展。在小學階段，2017年教育部頒布《義務教育小學科學課程標準》，強調義務教育階段STEAM課程的開發與課程體系的健全，以STEM教育為途徑，培養學生的創新思維。

中學階段，教師結合STEAM教育和各學科核心素養的培養進行教學設計并開展教學實踐，各高校和教育研究機構積極研發STEAM課程并搭建STEAM教育平臺。隨著對STEAM教育的深入研究，有學者提出將閱讀（Reading）和寫作（Writing）加入STEAM 教育構成STREAM教育，以此提高學生的寫作與表達能力，加強人文素養的培養，也有學者提出STEAM+或STEAMx的教育理念，增加學科的內容以實現多個學科的深度融合。

二、STEAM 教育的特點

STEAM教育是科學、技術、工程、藝術和數學等五個學科領域的內容，因此跨學科性是其基本特點。其中，科學學科中蘊含著實證性，技術與過程的結合體現了設計性和體驗性，“A”不僅局限為藝術（Art），還應體現出人文精神和社會學科的特點，注重藝術性和趣味性。STEAM項目產生于真實的情境，學生在情境中關注生活中的問題，采用小組合作的探究學習方式，設計出問題解決的方案或項目成果，教師設計STEAM任務評價量表，多個方面、多元主體對學習過程進行評價，從而培養學生的合作精神和創新思維。因此，STEAM教育具備跨學科性、情境整合性、過程評價性和協作探究性等特點。

三、STEAM 教育的應用

目前，我國STEAM教育的研究應用主要集中在創客教育、教學設計和核心素養三個方面。

（一）STEAM教育與創客教育

創客教育同樣是融合多個學科的教育理念，更多強調的是項目實施過程中的思維與能力，STEAM教育更注重項目實施的成果，兩者結合研究已經在我國取得初步成果，我國基礎教育階段已經開發出整合STEAM教育和創客教育的課程，其中包括機器人、智能編程和3D打印技術。

（二）STEAM教育與教學設計

在教學設計中，數學學科作為STEAM教育中的其中一個要素，在STEAM 教育研究中起步較早，滲透STEAM教育的數學教學也取得了較好的教學效果。近幾年，物理、化學和生物學等學科也開始關注STEAM教育的應用，以生物學為例，在生物學實驗教學和生物模型制作中融入STEAM教育的研究論文層出不窮。

（三）STEAM教育與核心素養

基于STEAM教育的研究在核心素養方面同樣較多，核心素養在文化基礎方面提到科學精神和人文底蘊，與STEAM教育中科學（S）和藝術（A）要素相互呼應，指向培養“全面發展的人”與STEAM教育的培養目標一致，因此，核心素養與STEAM教育的融合是我國中小學教育改革發展的大勢所趨。

除此之外，STEAM教育理念下的幼兒園活動開展和教學模式及案例的設計也取得了一定的進展。

四、STEAM 本土化發展存在的問題

（一）對STEAM教育研究的資源投入不夠

STEAM教育作為一種新型教育理念，在我國發展相對較晚。目前我國在基礎教育階段明確提出建立STEAM課程體系，上海、陜西等地方政府積極響應國家號召，開設STEAM教育課程。但相對其他國家而言，我國關于STEAM教育的建設具體政策法律的指導較少，在中等教育階段提出的教學要求不夠具體，大部分學校無法提供配套的STEAM教育資源，用于支持STEAM教育課題研究的經費也相對較少，導致STEAM教育研究人員缺乏。

（二）對STEAM教育的社會認知度低

正是由于我國在STEAM 教育方面相關的政策較少，因此，公眾對STEAM的認知度較低，甚至部分一線教師對STEAM教育完全不了解，學生獲取STEAM教育資源的渠道相對更少。對STEAM理念本身含義的理解，大部分教師和學生會出現認識偏差或浮于表面的現象，部分教師認為STEAM教育只是各個學科在課堂中有所體現，A代表的僅僅是音樂美術。在教學實踐中，STEAM教育常常出現工具化的傾向，教師將其中的某一要素僅作為一種工具輔助教學，如認為給學生配置電腦的課堂就是STEAM教育。

（三）STEAM教育師資短缺

目前，STEAM教師的缺乏已經成為全球普遍面臨的教育問題，我國在STEAM教育領域同樣缺乏優秀的師資。進行STEAM教學，需要教師善于在生活情境中發現并提出問題，具備科學技術知識和人文素養、創新性的教學方式和學科遷移能力，然而大部分教師缺少專業的職前培訓，在教學中局限于本專業的學科素養，不能正確理解STEAM教育的跨學科性。

（四）STEAM課程評價體系不完善

我國在STEAM課程實踐方面，僅有少部分是我國自主開發的教學案例，未構建科學系統的課程體系。尤其在課程評價方式上，STEAM教育以小組合作的方式進行，一般采用多方式、多主體的評價方式，但大部分學校仍采用傳統的總結性評價，評價主體以教師為主，不能正確反映出STEAM教育的成效，也無法衡量學生在項目實施過程中的參與度。為檢測學生是否達到STEAM教學目標，我國亟需制定STEAM教育的評價標準和教學評價體系。

五、STEAM 發展前景

針對我國目前在STEAM教育實踐中顯現的問題，我們應該在以下幾個方面持續改進，以期為STEAM教育未來的研究實踐提供借鑒。第一，國家應加強頂層設計，加強對STEAM教育和其他教育理念的推廣，提高公眾對新型教育理念的認知度，培養全面和諧發展的創新型人才，以更好適應我國未來的經濟社會發展的需求。第二，教育研究機構和高校教師積極編制STEAM教學課例，開發完整的教學資源，建立系統的課程評價體系。第三，學校加強STEAM教育師資的培養，提升教師的跨學科素養，鍛煉教師的創新和實踐能力，打破教師對STEAM教育的刻板印象。第四，我國的科技信息發展迅速，教育改革不斷進行，加強STEAM 教育在5G網絡、人工智能和創客教育等現代信息領域的應用是十分必要的。