STEAM教育的发展现状及对策研究

    崔忠伟 陈民 何杏香 杨兰 龙洋

    

    

    摘 要:本文分析了steam教育的发展和特点,在研究STEAM教育现状的基础上,梳理出STEAM教育存在的师资队伍不足、可行实践项目缺少、融合的教育资源匮乏等问题,从学生、教师、教育理念等维度出发,提出促进STEAM教育发展的对策及建议。

    关键词:STEM教育; STEAM教育; 建议

    中图分类号:G434? ? ? ? ? ? 文献标识码:A? ? 文章编号:1006-3315(2019)9-027-002

    近年来,STEAM教育已成为教育界的研究热点。美国出台了《美国振兴及投资法案》,在美国出台的《美国振兴及投资法案》中,强调了STEAM教育的重要性。英国调整课程纲要,提出艺术设计相关的课程规划,鼓励学生参与艺术设计和手工艺的活动[1]。

    2016年,我国国务院颁布《教育信息化“十三五”规划》,并强调要培养青少年的创新思维、动手能力和科技素养,促进青少年的全面发展[2],就要大力探索和寻求开展创客教育以及多学科融合等新教育模式。STEAM教育虽受到政府的不断重视,但其发展缓慢,因此,本文分析了STEAM教育发展中存在的问题及原因,提出了促进STEAM教育发展的对策和建议。

    一、STEAM教育的发展

    (一)STEM教育

    1986年,美国发布了《Undergraduate Science,Mathematics and Engineering Education》,融合了科学、技术、工程和数学等学科的STEM教育出现在大众视野。

    1996年,STEM教育如雨后春笋不断发展。该阶段的STEM教育主要以K-12阶段的STEM师资培养为关注重点。2006年之后,美国STEM教育快速发展,美国政府在《美国竞争力计划:在创新中领导世界》中提出“以创新引领世界,以科技素养为教育目标之一[3]”。

    (二)STEAM教育

    2006年,基于STEM教育的进一步整合了艺术(Art)这一学科的STEAM教育理念被提出,STEAM是一种融合了五门学科的跨学科教育模式[4],如图1所示,其宗旨为打破学科之间的隔阂,培养青少年的信息科技素养、艺术和数学素养。

    美国为了推进STEAM教育的发展,不仅将融入了Art的科技创新项目引入课堂,还将艺术与工程类的实践课堂整合到了一起,为教师提供丰富的培训资源,让STEAM教育渐渐渗透到幼儿园和义务教育阶段。

    二、STEAM教育的特点

    倡导多学科融合的STEAM教育,其思想是通过项目驱动的方式,在教育过程中有机结合理论知识、动手操作和创新意识等维度,避免知识的碎片化和产生分科教学时知识分割的现象。

    与传统教育相比,STEAM教育摒弃了考试是唯一展现的方式,更注重学生在动手创作中提出的创意以及能灵活运用所学知识。STEAM教育为学生提供更多种类的学习方式,使其从不同角度认识世界、改造世界。在STEAM教育中,教师不单是讲授者,而是课程项目的设计者、活动的组织者和探寻知识的引导者。因此,教师角色走向多元化,意味着学生综合实践能力将得到极大提升。

    三、STEAM教育的现状及存在问题

    (一)STEAM教育的现状

    STEAM教育在欧美等发达国家的基础教育中发展较为成熟,而作为STEAM教育的发源地,美国已经将STEAM教育上升到国家战略层面,具体来说,美国颁布了一系列与STEAM教育相关的政策文件,并构建了健全的STEAM教育体系[5]。

    近年来,我国政府开始注重STEAM教育发展,但仅在信息化“十三五”规划中提出要求,没有出台相关政策和构建相关体系作为探索STEAM教育模式的支撑。在国内基础教育阶段,STEAM教育处于萌芽阶段,主要停留在理论研究和借鉴国外经验[6],缺乏设计开发的经验和实践机会。STEAM教育局限于非正式教育中,导致人们对STEAM教育理念没有真正理解,并且在开展STEAM教育过程中,过分强调学科的整合,而忽略了创意性和创新性。

    (二)STEAM教育发展存在的问题

    1.师资队伍不足。建立一支专业化的STEAM教育师资队伍,是确保STEAM教育能持续健康发展的重要途径[8]。因此,实施STEAM教育首先需要组建一支以“跨学科、高技术”为主要特征的创新型教师人才队伍。STEAM教育的实施不仅要求教师具备综合素养和创新意识,还要求能运用跨学科的知识解决实际问题。目前,STEAM教师主要由學校信息技术和通用技术教师担任[7],缺少专业的STEAM教师,导致教师队伍质量不高。

    2.缺少可行实践项目实施方案。我国对STEAM教育的认识基本停留在理论研究层面。在实践项目方案的设计中,要求设计者需要具备多类学科领域的知识和素养,然而,一位设计者很难同时具备这些条件,导致实践项目方案稀缺。因此,以设计出科学、合理的实践项目内容为目标,制定出更多跨学科知识融合的实施方案已成为亟待解决的重要课题。

    3.融合的教育资源匮乏。保证STEAM教育呈良性持续发展,前提是改变学习方式、学习环境,其核心是资源建设[9]。一方面,我国的STEAM教育课程没有得到整合、与现实相脱离,使得学生在学习的过程中接收到的知识很零散。另一方面,开展STEAM教育课程的教材缺乏,使得学生对知识的需求无法得到满足。

    四、STEAM教育发展的建议

    通过研究STEAM教育发展过程中存在的问题,本文从学生、教师、教育理念等维度出发,提出相关对策建议以促进STEAM教育有效发展,如图2所示。

    (一)加强师资队伍的建设

    一方面,通过搭建STEAM教师专业能力实训平台。采取线上理论学习、线下情境模拟相结合的方式,强化STEAM教师的基本技能、提升其教学与教育能力。另一方面,与高等院校开展深度合作,派教师到高校参加综合性实践活动,参与到高校关于STEAM教师的研究课题中,通过专家团队进行实地研究指导,让教师在这些探究活动中提升专业学科素养以及综合能力。

    (二)STEAM教育与创客教育相融合

    让学生解决在学科融合学习中提出来的问题,是STEAM教育所关注的,较STEAM教育而言,创客教育更注重学生在动手中去发现与学习,去解决现实生活问题。

    伴随创客教育的蓬勃发展,借助创客教育在“做中学”的实践模式,以及以活动为主的创新人才培养机制,能有效促进STEAM教育的实施。在具体实施过程中,应赋予学生更多选择的机会,针对学生学习兴趣、思维发展、综合发展、个性发展这几个维度为学生提供基于项目、活动及问题的学习环境,让学生根据自己的兴趣自由选择、自主探究、自由创造。

    (三)基于STEAM教育理念的創客教育课程体系

    将创客教育倡导实践动手的思路融入到STEAM教育理念中,建设一套基于STEAM教育理念的、完整的创客教育课程体系,通过两者的融合,既能培养学习者的创新意识,还能提升学习者的实践能力。

    一方面,将创客教育开展的形式、方法以及手段等融入STEAM教育,能够使STEAM教育的教学方法、教学形式、教学手段等更具吸引力。另一方面,STEAM教育的跨学科教育、在学习中提出问题、基于项目的教学方法等优势,能弥补创客教育在理论支撑方面的缺失。

    (四)开展基于STEAM理念的创客科技竞赛

    科技竞赛不仅能营造大众积极参与的良好氛围,激发师生的竞争意识,引导学生在真实的情境中,探索问题、解决问题的能力以及过硬的心理素质。因此,在STEAM教育机制中,引入多学科融合的创客科技竞赛,是一条较为有效的实施路径。

    以解决跨学科合作与交流中存在的障碍等问题为出发点,结合创客科技竞赛的优势,组织物、化、生、工程等领域的专家构成STEAM教育科技评审委员会,从学习目标、内容、过程和评价等多个维度入手,构建基于STEAM理念的创客科技竞赛体系。通过竞赛的实施,不断总结经验,将STEAM教育的教学思维、课程理念、学科核心以及项目实践形成统一标准,在此基础上,研究制定多学科课程标准。

    五、结论

    本文在总结STEAM教育的特点、现状及发展中存在问题的基础上,提出了有利于STEAM教育发展的对策建议,包括加强建设师资队伍、与创客教育有效融合、建设支撑STEAM教育理念实施的创客教育课程体系以及开展创客科技竞赛等,可以为STEAM教育的实施提供借鉴。

    基金项目:全国教育信息技术研究课题(课题编号:175220002)、贵州省教育科学规划课题(课题编号:2017A040)、“贵州师范学院大学生互联网+创新创业训练中心”(项目编号:黔教高发[2015]337号、黔教高发〔2017〕158号)、2016年贵州省省级重点支持学科“计算机应用技术”(黔学位合字ZDXK[2016]20号)、2016年度贵州省科技平台及人才团队专项资金项目(项目编号:黔科合平台人才【2016】5609)

    参考文献:

    [1]肖如.面向STEAM教育的高中App Inventor创新实践课程研究[D]四川师范大学,2017

    [2]徐姗姗.创客教育中小学生逻辑思维能力的培养[D]山东师范大学,2018.

    [3]郑燕林,李卢一.技术支持的基于创造的学习——美国中小学创客教育的内涵、特征与实施路径[J]开放教育研究,2014,20(06):42-49

    [4]Ian Livingstone & Alex Hope. The Livingstone Hope Next Gen[R]. NESTA, 2011:6

    [5]蒋家傅,张嘉敏,孔晶.我国STEM教育生态系统与发展路径研究——基于美国开展STEM教育经验的启示[J]现代教育技术,2017,27(12):31-37

    [6]赵慧臣,陆晓婷.开展STEAM教育,提高学生创新能力——访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授[J]开放教育研究,2016,(5):4-10

    [7]李华,杨永其,谭明杰.“创客教育”解读[J]四川师范大学学报(社会科学版),2016,43(05):26-33

    [8]杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J]现代远程教育研究,2015(02):23-34.

    [9]Force U S T. Innovate: a blueprint for science, technology, engineering, and mathematics in California public education[R]. Dublin, CA: Californians Dedicated to Education Foundation, 2014:7

    [10]傅骞,王辞晓.当创客遇上STEAM教育[J]现代教育技术,2014,24(10):37-42

    [11]王佑镁,钱凯丽,华佳钰,郭静.触摸真实的学习:迈向一种新的创客教育文化——国内外创客教育研究述评[J]电化教育研究,2017,38(02):34-43

    [12]钟柏昌.谈创客教育的背景、本质、形式与支持系统[J]现代教育技术,2016,26(06):13-19.

    [13]高云峰.创客与STEAM教育结合的实践[J]力学与实践,2016,38(01):74-77.

    [14]陈宫.开设STEAM课程的实践与思考[J]宁夏教育,2018(10):43-45

    [15] Connor A M, Karmokar S, Whittington C. From STEM to STEAM: Strategies for enhancing engineering &technologyeducation[J].International Journal of Engineering Pedagogy, 2015,(2):37-47

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