核心素养视域下中学STEAM教育应用思考

    贾金元 王永强 武小龙

    摘? 要 分析中学生培育核心素养的必要性和steam教育在中学实现核心素养中的价值，提出核心素养背景下STEAM教育的实施路径，为核心素养在中学有效实施提供参考和借鉴。

    关键词 课程改革;核心素养;STEAM教育;中学教育;实验室;立德树人;综合实践活动课程;机器人

    中图分类号：G630? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）05-0105-02

    1 引言

    教育的本质是培养人，其根本任务是立德树人，其中德育发展是全面发展的根本保障。2014年，教育部印发《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》（以下简称《意见》），提出了中国学生发展核心素养，指明了应该立什么样的德和树什么样的人[1]。《意见》从我国现阶段的实际国情出发，充分考虑学生的成长规律和社会对人才的需求，明确并且完善学生德、智、体、美全面发展的总体要求，指明学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是中国教育适应世界教育改革发展趋势、提升中学教育国际竞争力的迫切需要。

    核心素养提出的最直接受益人是学生。《意见》提出各学段学生发展核心素养体系，而中学阶段在这个体系中占据重要地位。要让核心素养在中学阶段的教学活动中具体落实，离不开学校管理人员、教师和学生三者之间的协作。在核心素养具体落实过程中，管理人员起到引领作用。管理人员要根据地区经济现状充分考虑学校的软硬条件、教师和学生的素质，作出符合国家和地区发展需求，让教师、学生和家长都满意的正确决策。

    核心素养的提出，正深刻影响教育观念和教学模式的发展方向。STEAM教育作为一门跨学科的教育、创新理念的教育、在做中学的教育，在培养过程中注重引导学生结合不同学科知识，利用辩证的思维方法解决现实问题。

    2 中学生培育核心素养的必要性

    对于我国发展需要而言，创新实践素养和民主素养被大力强调。学生创新意识、创新精神和创新能力的培养是新时代中国特色社会发展的新要求。在国际竞争愈发激烈的大背景下，我国当前的教育模式已经不能满足国家未来发展需要。由于21世纪是知识经济时代，因此，在这种新的社会背景下，人才观和能力观必须要改变，从以分数挂帅转变为创新主导。

    从教育的角度来看，中学教育是义务教育的继承和发展，也为学生接受高等教育奠定坚实的基础。这一阶段主要是提高学生学识，并培养学生实现基本技能到创新意识、创新思维和创新能力的升华。培养学生的核心素养是中学阶段教学中必不可少的一部分，而实现这一过程要通过无数个具体的学习实践活动来完成。因此，学校需要开展具有多元化特色的课程，让学生在获取专业知识的同时，拥有丰富精彩的校园生活。随着课程改革的推进，学生可以更加积极地参与探索和体验，通过对现象和问题的思考来培养独立思考和团队协作的能力，使得创新实践素养得到进一步提高。

    3 STEAM教育是中学实现核心素养的有效路径

    STEAM教育作为一种多学科融合的教育模式，旨在培养学生的创新意识和创新能力，这与核心素养的需求不谋而合，因此，STEAM教育是中学实现核心素养的有效路径[2]。教育部在2016年6月印发《教育信息化“十三五”规划》，指出：“有效利用信息技术推进‘创客空间建设，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式，使學生具有较强的科技信息意识与创新意识。”传统的学校都是采用单科式教学，这种教育模式使得各学科知识不能建立有效的联系;而STEAM教育是将各个学科知识有机地联系到一起，通过基于项目或解决现实问题的一种综合性教育模式，可以有效地提高学生的学习效率，增强学生的综合素质。因此，STEAM教育与核心素养在中学教育中的有效衔接被认为是中学教育新的发展趋势[3]。

    中学阶段已基本完成解决问题所需要的基本技能和认知策略的学习，而形成自我认同和发展的关键时期也在该阶段，而且可以通过STEAM教育模式保持学生的认同感[4]。同时，STEAM教育按照动态、系统、联系的方式将中学阶段各学科相对独立的知识体系化，在此基础上利用发散性思维培养学生的创造能力和创新素养。

    STEAM教育作为一门包含科学、技术、工程、艺术、数学知识技能的综合学科，在人们认识自然和改造生产生活中发挥着重要作用。科学使得人们能够更好地认识自然，技术与工程在人们与自然和谐相处的基础上提供了改造自然的工具，艺术使得人们更好地丰富世界，数学为科学、技术、工程、艺术的有机结合提供了思维支撑和分析工具。因此，STEAM教育和核心素养在课程体系方面具有相同的逻辑和内在结构。

    真正的STEAM学习是思维深度参与的创造，而不只是动手做，它注重学生高阶思维的培养，从天马行空的发散变成切实可行的方案。今天的学生有没有高阶思维，有没有解决复杂问题的能力，直接决定着2050年国家能否成为强国。所以，师生应该为未知而教，为未来而学。

    4 核心素养背景下STEAM 教育如何实施

    基于项目的探究式教学不断深入中学课堂? 在STEAM教育理念指导下，为重点培养学生的创新能力和团队协作能力，学校应该结合各学科的知识体系，以学生的兴趣为导向，设计基于解决实际问题的项目活动[5]。同时，结合学校校本课程和社团活动的形式，在原有中学教学内容的基础上增加研究性学习和技术操作等内容。这样的基于项目或者解决生活中实际问题的学习活动应以学生为主导，充分发挥学生的主观能动性。

    但是，目前我国大多数中学由于实验室安全和实验器材数量问题，不能很好地满足学生在探究真理方面的需求。目前，中学阶段的教育模式还是以灌输式教育为主，这种模式很难让学生真正理解知识，不能将学识有效应用到生产生活中。即要在保证实验安全的前提下让学生能够有更多的机会体验探究的过程，可以充分利用学校引入的VR/AR实验系统，由实验员在计算机上完成相关实验设定，由学生在计算机上完成一些在常规实验室无法进行或者有安全隐患的实验探究，如天体运动的规律、核物理的探索、有毒气体的研究等。

    STEAM教育支撑了核心素养在中学的落地与渗透，这既是教育目标与课程改革统一的需要，也是加强教育过程中理论与实践对话、丰富实践理论、把教育目标转化为教育现实的必然要求。

    STEAM教育与综合实践活动课程融合? STEAM教育理念同传统教育理念相比，更加侧重于科学、技术、工程、数学和艺术等多学科的融合，旨在提高中学生探究和解决实际问题的能力，为培养出满足当前国家发展需要的复合型人才打好基础。目前，在“以生为本”的教育理念支撑下，中学阶段应广泛开展各种各样的综合实践活动课程。以中学生现阶段的心理特征和认知规律为基础，学校将STEAN教育理念运用到现阶段中学生综合实践活动课程中，实现多学科知识体系的有效衔接，拓宽了学生的知识视野，激发了学生的学习兴趣，提升了学生的自学能力。

    目前，中学教学最常用的模式为单科式教学，要想让学生紧跟时代发展潮流，必须摈弃学科界限来进行思考。STEAM教育和综合实践活动课程的理念都是注重学生探索精神、创新思维、动手实践能力、综合运用知识能力的培养。在STEAM教育理念下，需要对综合实践活动项目进行资源重组，创设学生学习的环境，进一步开发出融合多学科特点的活动任务，强调关联性、科学性、可操作性、探究性;并结合学校及学生的实际情况，开发系列校本化课程，实施基于项目的学习设计。

    同时，可以引导学生走出课堂，到附近高校或科研院所实验室进行观摩和实验，拓宽学生的思维，使其不局限于中学校园中，尝试与高校学生进行联合实验。高校实验室一般具有较强的专业性，对于中学生来说真正参与进去还是有一定难度的，应该结合学生的兴趣和具体情况做一些力所能及的工作。学生在见习过程中对大学课程和专业会有一个初步认识，可以使他们尽早拥有一个准确的职业规划。

    以创客活动为主导，开展STEAM教育? 近几年基于开源硬件的机器人，举办了如“中国青少年机器人竞赛”“中国智能机器人大赛”等，旨在提升青少年对科技工程、创新思维、解决问题和团队合作的兴趣，搭建青少年机器人爱好者学习、交流、展示多学科知识和技能的平台，促进科技教育活动的广泛开展，推动科学技术知识的普及。学生通过设计、搭建机器人解决实际问题的过程，综合运用数学、物理、艺术、信息技术、通用技术等各学科的知识。机器人教育不仅用于培养学生的技术素养和科技知识，而且受到机器人项目和竞赛的引导，使青少年能够在快乐自由中构建难以忘怀和灵活的知识，并有效形成解决实际问题的能力。

    5 结语

    STEAM教育将成为未来教育的一种趋势，作为一门跨学科式的教育、创新理念的教育、在做中学的教育，其与核心素养的有效衔接具有一定的理论意义和现实意义。学生核心素养的培养，主要是指学生应该具备适应其终身发展和社会发展需要的必要品格和关键能力。STEAM教育在中学的落地生根，对核心素养在中学的有效实施提供了必要的支撑[6]。

    参考文献

    [1]孙建辉.培养“全面发展的人”，关键在实践落实：专访北京师范大学林崇德教授[J].中国教师，2016（9）：25-28.

    [2]袁利平，張欣鑫.论STEAM教育与核心素养的对接[J].陕西师范大学学报：哲学社会科学版，2017（5）：164-169.

    [3]余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015（4）：13-22.

    [4]包仁杰.探索信息时代STEAM教育在高中教学中的实施方法[J].现代营销：信息版，2019（8）：106.

    [5]崔鸿，朱家华，张秀红.基于项目的STEAM学习探析：核心素养的视角[J].华东师范大学学报：教育科学版，

    2017（4）：54-61，135-136.

    [6]辇伟峰.高中STEAM教育实施和发展要素探析[J].创新人才教育，2018（4）：67-70.

    项目来源：甘肃省教育科学“十三五”规划2018年度重点课题“STEAM教育与核心素养的对接及实践研究”（课题批准号：GS

    〔2018〕GHBZ126）。

    作者：贾金元、王永强、武小龙，西北师范大学附属中学（730070）。