STEAM课程在中学开设的实践与反思

STEAM课程在中学开设的实践与反思

作者：符水波

来源：《中国信息技术教育》2018年第01期

摘要：立足于中学教育阶段，STEAM课程的教育理念对进一步提升中学生的综合素质有着不可忽视的意义，但在具体的实践过程中依然存在一些问题。本文对STEAM在中学教育领域中的开展方式进行了探索，并对其产生的问题进行了分析和反思。 关键词：STEAM课程；中学教育；信息化

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）01-0059-04 STEAM教育理念与特征简述

STEAM是五个单词的缩写：Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Arts（艺术）、Mathematics（数学）。STEAM教育是集科学、技术、工程、艺术、数学于一体的综合教育。STEAM是一种教育理念，与传统教育学科分类、重知识理论的特点相区别，它是一种重实践、超学科的教育概念。在未来，社会的发展与进步需要的是综合型人才，STEAM课程就能培养这样的人才。它的主要特点如下。 1.激发学习兴趣的功能——学与玩深度结合

STEAM教育以凸显学生在课堂中的主体性、帮助学生养成自主学习的能力为宗旨，这要求其教学内容本身具备吸引学生注意力的特质，所以STEAM课程以激发学生的学习兴趣为首要功能。

以Scratch游戏编程项目为例，教师先让学生进行一定的游戏体验，以游戏为教学载体，吸引他们的注意力，带动他们的参与兴致。然后，学生在玩游戏的过程中会思考与游戏的玩法和规则相关的问题，如如何过关，如何得分，如何避免失败等，从而对整个游戏的设计理念和设计思路有一个大体的认识。接着，学生进行游戏设计，按照自己的个性化需求来设计关卡、增减难度、建立规则等，培养创造能力和综合能力。这个过程实现了学与玩的深度结合，既能激发学生的参与兴趣，也能保证他们在兴致盎然的状态下进行相关能力的开拓与提升，是一种寓教于乐的理想实现方式。

2.因材施教的功能——团队合作能力的培养

在一个班级里，每一位学生由于思维能力、理解能力和实践能力的差距，会在集体学习的过程中出现学习进度参差不齐的现象。传统教学模式对此的解决方法是发动学生开展互助合作

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学习，主张优秀学生带动落后学生，帮助落后生提高成绩。但这种方法受限于传统教学条件，虽然基本合理，却要面对实际操作中的困难，未必能真正达到效果。

针对上述问题，STEAM教育的解决办法是借助大数据技术，采集每一位学生的学习数据，然后对数据进行集中整合与分析，得出每一位学生学习状态的数据结果，最后针对数据为每一位学生制订出相应的教学方案。然而，STEAM课程也并非单一授课，仍然要立足于集体教学方式，所以差异化的教学方案应顺应集体教学的大思路。教师可以设计一项需要团队合作才能完成的活动，由每位学生“扮演”不同的角色，为完成项目而努力，发挥自己的特长，这样，差异化教学就在集体教学情境中得以实现。 3.优化思维能力的功能——多领域知识的恰当融合

STEAM课程的教育理念要求学生应具备将多学科知识融合在一起去解决问题的思维能力，也就是跨越学科界限去吸收、理解知识并形成技能的能力。STEAM教育的核心观念是五种知识技能的融合教学，因此在活动中，教师应保证学生能够意识到这些联系，并发现将其融会贯通的方式。简单地说就是，项目活动的设计要尽可能具备多领域知识的核心特征，如数学的理性思维与艺术的审美倾向相结合、技术运用方式与工程建构观念相结合等，保证在一项活动中尽可能多地融合多方知识元素，从而提升教学效率和教学内涵。 4.培养创新意识的功能——鼓励学生形成个性化的学习方式

虽然学生在接受教育时被集中在一起，形成固定的群体，但这并不代表他们应当被塑造成同类“产品”。学生不是流水线上的工业产物，他们有自己的个性化需求和自我发展愿望，只有满足了他们的个性化学习需求，才能实现其自主创新意识的培养。因此，STEAM教育应尽可能地为不同的学生提供专属于他们自身个性的发展空间和实现条件，帮助他们形成个性化的学习方式。

例如，在进行某项活动时，教师不会像传统的课堂教学那样充当引领者的角色，而是交由学生自主提出解决问题的方案并进行实践，激发他们针对特定问题的思考能力、开创解决方案的创新能力，最终帮助他们建立独立自主的学习与发展方式。

与传统教学方式相比，STEAM教育更加注重实践性和对学生综合能力的即时锻炼，从实际行动着手去提升学生的整体素质，进而实现未来社会的人才培养目标。 STEAM教育在中学教育领域的开展现状 1.STEAM教育理念在中国的整体发展情况

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STEAM教育理念最早是由美国政府提出的教育倡议，它倡导将各个领域的知识通过综合的课程结合起来，加强学科间的相互配合，发挥综合育人功能，让学生在综合的环境中学习，在项目活动中应用多个学科的知识解决问题。我们可以将STEAM教育浅显地理解为美国的素质教育，在美国大部分中小学都设有STEAM教育的专项经费，STEAM这个词汇经常被教师、校长、教育学者们挂在嘴边，相应的科技产品层出不穷。

如今，信息资源已经基本上全球共享，美国STEAM教育理念被引入中国后，在不断的尝试与探索中对中国的教育环境产生了很大的影响。然而，它没有体系和深度，仅停留在对科学实验和教学内容的拼凑层面，这是市面上许多STEAM机构的本质。

由于STEAM教育模式是近几年才传入国内的，其发展及运作的成熟度和相关理论研究尚处于起步阶段，所以需要国内的教育工作者积极参与进来，为其在国内教育领域中发挥自身优越性、实现自身价值做出勇敢的探索与尝试。 2.STEAM课程在中学教育中的开展现状

目前，许多中小学校已将STEAM课程纳入到课程体系中，但其未能进入常规的课程与教学实践中，主要以创新类校本课程的形态出现，所以它的课时较少，基本上每周1～2课时，开展方式主要以社团课程和选修课的形式来呈现。总体来说，中小学STEAM课程种类繁多，如机器人、编写教材、开发课程等，很多学校开始与科研院所或者教育企业合作，引进课程，培训教师，建设校园STEAM学习空间。

在教育界，许多学者把数学和科学看作STEAM教育的基础，以工程为核心，将艺术和技术贯穿于整个系统中。但在中国，对STEAM教育的探索并不是从数学课和科学课开始的，而是多始于信息技术课。这是因为信息技术课程的教学内容和教学方式很容易和STEAM教育相契合。

为了培养创新人才，中小学引入STEAM教育渐成风尚，但这一运动背后却涌现了诸多问题。从国家政策层面上看，虽然教育部已提倡有条件的地区探索STEAM教育，但还没有进一步出台相关具体政策，这使其在实践推进中仅局限在少量的创客教育、非正式教育中；STEAM教育的知名度并不高，即使在教育相对发达的地区，很多人也还没有听说过这个词。产生这些现象的原因主要有以下几点。

首先，课程研发与实施难度大。从引进渠道上看，目前国内的STEAM教育机构和教师主要是通过翻译国外的课程资源和设置体系，进行二次开发，或者根据自己的理解和经验进行自主开发，这就造成了很多问题。由于购买国外课程费用昂贵，国内的课程普遍依托技术工具进行设计与实现，多以技术学习课为主，且大多数课程都作为信息技术课程的拓展性课程、科技创造类课程，如Scratch图形化编程工具、开源硬件、3D打印等。虽然这些技术学习课很重要，但其在一定程度上缩小了STEAM课程所涵盖的内容，让学生难以真正理解STEAM教育

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在发展核心素养以及提升学业成就方面的重要影响和促进作用，所以教师不仅无法将其与国家必修课程融合拓展，促进学生科学类课程的学习，更无法通过对课程进行跨学科整合，尤其是科技类课程与人文艺术类课程的整合，来提升学生的创新应用能力。

其次，师资缺乏，对从业教师要求高。由于我国STEAM教育还处于起步阶段，所以中小学从事STEAM教育的教师多由科学、信息技术等学科教师兼任，或从校外教育机构聘用。STEAM教育要求教师要将多学科知识融合到课程与教学中，这对教师提出了更高的要求。国内学校购买各类STEAM教育产品也加重了教师的负担，因为这些产品多附带配套的课程和学习平台，学校需要专门的、经过培训的师资来教授这样的课程，而企业的产品往往和学校实际的教学需求不太相符，教师可能还需要对其进行二次开发，所以很耗费人力和时间。 最后，学习空间创设难。STEAM教育对技术设备、课程资源包括科学实验器材、工程设计生产设备以及计算机等信息技术设施等依赖度较高，所以建设STEAM教育专属的学习空间非常重要。当前我国STEAM学习空间建设的主要问题是许多学校由于缺乏STEAM专项资金，未能建成STEAM实验室或专门的学习空间；或者在学习空间设计初期，未能将STEAM教育理念融入到整个空间建设中，造成了即使有空间，也无法有效利用的局面。 STEAM课程在中学教育中应用问题的解决对策 1.学校经费的合理分配与调整

首先要做的是积极申请STEAM课程专项经费和合理调整校内经费分配方式。STEAM课程的引进与开发大体分为两个步骤——国外成熟课程的买进和相应教学内容的自主运用，因此，学校应当在经费的使用与分配方面集中向这两个内容进行投入。

我们可以分配出一部分经费用于派遣具备相关专业知识基础的教师到国外学习调研，让其深入了解STEAM课程在国外的适用情况和整体研发方式，采集和积累大量的数据和案例作为分析和考量的依据，以便用于日后学校相关工作的开展。

在此基础上，学校在引进国外的课程资源与内容时，应当以理性与谨慎的态度进行，也就是不盲目照搬或套用国外的成熟课程体系，而是根据学校自身的教学环境和教学氛围进行系统、科学的分析，最终挑选适用于本校教学理念和教学现状的相应课程。要实现这一目的，需要进一步进行专业师资队伍的建设与师资条件的配备。 2.建构专业、合格的师资队伍

目前国内的教育市场上已经出现了多家专业的STEAM教育机构，由此产生了相应的STEAM专业教师培训课程，学校可以派遣有相关专业基础或者有该领域教学意愿的教师去接受专业培训。然而需要注意的是，目前的STEAM教育机构大多面向市场需求来进行教育体系

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的建构和教师能力的培养，这与学校教育的整体宗旨与教学环境有一点偏差，所以教师在接受相关专业技能和知识的培训时需要及时反思与消化，最终建立自己的STEAM教育理念及对STEAM教育方式的理解。 3.合理创设STEAM学习空间

独立而系统的学习空间是STEAM教育得以顺利开展的重要保证，而在目前的中学教育环境中，创设完整的STEAM学习空间需要解决许多问题，除了项目资金的申请与分配、师资队伍的创建与优化外，还需要解决学生的学习意识与学校教学文化的进步问题。

在传统的教学理念中，学生对学校教育环境的理解已经形成心理定势，同时，既成的学校教学文化也在时刻影响着他们，他们已经习惯了当前的学习方式。而在进行STEAM学习空间的创设时，学生可能无法快速进入崭新的学习氛围与情境中，从而导致相关工作无法顺利开展。一套全新的教学理念的引入与运用不仅需要校方、教师的积极推动，还需要学生的努力配合与主动接受，STEAM教育的课程形式虽然足以激发学生的兴趣，但也容易产生误导，使他们认为这种课程是娱乐性的活动，不需要认真对待，因此教师应提前在意识上对学生进行疏导。

比较合理的办法是在新旧教学模式的过渡时期，不断向学生提及、介绍、渗入STEAM课程的教学流程与整体实现方式，并且提前在学业考核标准上加入STEAM课程的考核评分，使学生对STEAM教育足够重视，并愿意以认真的态度来面对STEAM课程学习。

当然，除此之外，面对中学教育的现实情况，STEAM课程的具体运用还会遇到许多细节上的问题，比较有可能出现的是以下三类：

首先，中学阶段的学生基本上形成了独立的个性观念，他们在生活中时常寻找彰显自我、突出个性的机会，所以这就产生了一个问题：学生在进行STEAM课程活动时，是否愿意克制自我的个性化需求，来配合团队的行为？

其次，既然学校教育环境中的中学生基本上固守传统教育模式的思维特征，以“学知识—做习题—考试”为学习的固定过程，那么当STEAM课程以一种崭新的形式进入学生的视野时，他们能不能从既往的重理论学习模式成功转向STEAM教育提出的重实践能力教学模式中来？

最后，市面上盛行的一些STEAM教育产品基本上以激发学生兴趣为主要的营销策略，将趣味性提高到掩盖教育性的位置之上，这是本末倒置的现象。当STEAM课程进入中学教育时，我们不应像一些教育机构那样去凸显其趣味性，但又不能忽视学生对课程内容的内心需求，所以如何平衡教育性与趣味性的冲突是个问题。

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参考文献：

[1]姜珊，翟宏菊.基于STEAM思想解决中学化学教学现存的部分问题[J].广东化工，2016（16）.

[2]马玉龙.STEAM愿景下的综合实践校本课程开发[J].基础教育参考，2017（3）. [3]刘亚同，汪基德.STEAM教育对我国基础教育创新能力培养的启示[J].数字教育，2017（4）.

[4]樊波.STEAM课程：点亮创新的灯[J].中国教师，2016（18）.

[5]黄荣怀.智慧教育的三重境界：从环境、模式到体制[J].现代远程教育研究，2014（6）. [6]陈琳.智慧教育创新实践的价值研究[J].中国电化教育，2015（4）.

[7]王玉龙，蒋家傅.智慧教育：概念特征、理论研究与应用实践[J].中国教育信息化，2014（1）.