艺术与STEM课程融合的方法和路径：促进STEAM教育的实现
张娜钰 赵慧臣
摘 要：随着STEM教育向steam教育的转变，艺术如何与STEM课程融合有待系统研究。文章基于《美国新泽西州艺术融合指南》（Arts Integration User Guide for New Jersey Educators and Practitioners），构建了艺术与STEM课程融合的方法：“用艺术方式增强STEM课程”及“用STEM方式增强艺术课程”;从“社会—学校—教师”三个层面形成艺术与STEM课程融合路径：“社会支持”确保领导的批准和支持;“学校规划”建立艺术与STEM课程融合团队，制定艺术与STEM课程融合愿景和行动计划;“教师行动”开发艺术与STEM融合课程，提供以工作为基础的专业学习和辅导，建立文档、记录数据和评估，确保可持续发展。面向STEAM教育，艺术与STEM课程融合带来的启示为：实施“社会—学校—教师”协同的艺术与STEM课程融合路径;突出艺术与STEM课程融合的问题意识，创新应用的融合方法;构建艺术与STEM课程融合的专业团队，形成充分的人力资源支持;平衡艺术与STEM课程标准，开发符合学情的课程资源;记录艺术与STEM课程融合的过程数据，开展融合效果的过程性评价。
关键词：STEAM教育;STEM课程;艺术课程;课程融合
中图分类号：G423? ? ? ? 文献标志码：A? ? ? ? ? 文章编号：1673-8454（2020）14-0001-06
一、艺术与STEM课程融合的重要作用
当艺术教育者和STEM领域的教育者合作设计促进跨学科融合时，可以帮助教师更好地培养学生成为有创造力和敬业精神的公民，为21世纪的复杂挑战做好准备。对于艺术和STEM课程而言，融合的双方互为调节手段，促进整个融合教学效果达到最优化。值得注意的是，不能将艺术与STEM课程的融合等同于二者的简单相加。艺术与STEM课程融合会为学校综合项目设计能力带来提升，为教师和学生带来多维度的发展。
1.艺术与STEM课程融合促进学生全方位的发展
STEM教育主要关注科学教育和理工科课程，但缺少人文艺术的涵养，难以实现全面发展的教育目标。参加艺术综合单元的学生能够看到多种观点，有更好的课堂对话，注意和尊重个人界限，并以富有成效、无伤害的方式批评他人[1]。艺术与STEM 课程融合可以对学生成长产生深远影响，主要表现在学生的学业成就、课堂的参与度以及社会和情感发展方面：①艺术与STEM课程融合促进了学生思维活跃度的提高。STEAM教育主张以基础学习点为中心，向外延展出更多的学科内容[2]。艺术的融合让学生的思维更加活跃，课堂积极性更高，教学效果得到改善。相关融合项目的研究结果表明，参加艺术综合课程的学生的思维活跃度和参与度比普通课堂教学高4.4倍[3]。②艺术与STEM课程融合促进学生学业成绩的提升。艺术与STEM课程融合克服了传统分科教学的弊端，知识的不连贯性降低学生兴趣。学生更乐于体验知识，学习主动性和积极性得到提高，潜移默化地提升学业成绩。③艺术与STEM课程融合促进学生社会交往能力的提升。在跨学科学习的过程中，学生的各项能力均应获得不同程度的提升。学生更愿意与陌生团队交换思想，表现出强烈的交流欲望。科学、技术、工程、数学等STEM课程提升了学生理性思维能力，人文艺术的加入让学生更愿意融入集体和社会。
2.艺术与STEM课程融合引导教师在实践中发展
一方面，艺术与STEM课程融合促进教师效能提高。艺术与STEM课程融合中，教师利用以学生为中心的教学方式，把学生看作学习的主体。学生“在做中学”，不仅激发了学习主动性，还在一定程度上减轻了教师负担，让教师有更多时间和精力开展其他教学活动，提升教学效能。另一方面，艺术与STEM课程融合促进课堂满意度提升。教育者在STEM教育中，不再将重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限，而是将重心放在特定问题上，强调利用多学科相互关联的知识解决问题[4]。在STEAM课堂中，人文艺术的加入增加了学生对课程的理解，提升了学习兴趣。学生更愿意主动参与课堂活动，满意度得到提升。
3.艺术与STEM课程融合创造出积极的学校氛围
藝术与STEM课程融合把学校变成以实践应用和创造为中心的场所。师生之间、教师之间和学生之间是友好合作的关系。艺术课程丰富的学校往往会带来更加丰富的学习体验，会获得更多的行政和资金支持，在学生和教师的积极参与下，形成充满创造性的学校文化和氛围。学生更愿意参与课程活动、更有可能获得优秀的学业成绩，教师在协作和竞争中提升了教学能力。
二、艺术与STEM课程融合的方法亟待研究
在“大众创业，万众创新”的时代背景下，社会期待教育所培养的学生具有更好的创新能力。艺术是点燃创造力的火花，在教学中融入艺术、设计和人文等，可以平衡STEM教育的狭隘性[5]。“艺术”不仅仅指艺术，还是一种更为广泛的人文范畴[6]。我国对艺术与STEM课程融合的研究可以分为对艺术本质的探索和艺术应用两个方面。在对艺术本质的探索上，李刚等剖析了STEAM教育中A（Arts）的五种含义[7]，宋莉指出培养学生的创造性思维为创客教育与STEAM教育融合提供创新途径[8]，朴美善认为艺术设计对培养综合型人才具有重要意义，应当理清艺术的设计领域与STEM教育的关系[9]，张颖等研究了小学STEAM教育中的艺术表现形式[10]。在艺术应用方面，南京市第九中学实行“一个课堂，两个教师”的“跨学科联席教学法”对高中课程进行融合，王钰淇探讨了STEAM教育在普通高校公共艺术教育课程建构的策略[11]，毛毅静剖析了美国中小学 STEAM 教育中的视觉艺术课程[12]。虽然相关研究已经涉及到多个方面，但对于艺术与STEM课程融合还未有深入研究。从STEM教育转变成STEAM教育，如何对接艺术与STEM教育之间的相似之处、艺术该如何融入是艺术该如何安放的两大关键性问题[7]。
三、艺术与STEM课程融合的方法分析
艺术与STEM课程的融合过程需要注意不同学科之间融合的先后顺序。《美国新泽西州艺术融合指南》中呈现了艺术课程与非艺术课程的融合方法[13]（如图1所示），采用非艺术增强和艺术增强两种方式分别对艺术课程及非艺术课程融合，实现优势互补。笔者在此基础上，提出艺术与STEM课程融合的两种方法：对于STEM课程，利用艺术方法的优势将其情景化;对于艺术类课程，利用STEM课程的操作性将其生活化，从两个方向对两类课程进行融合，如图2所示 。
双向的融合方式确保艺术课程与STEM课程可以获得同等程度的设计，采用互补的方式对不同课程性质的内容进行补充，以达到培养学生综合素养的目标。例如，在学习舞蹈的原理性知识时，教师加入天文学的背景，引导学生探究不同时期天文学与舞蹈创作之间的联系;在学习数学时，教师适当与绘画结合，以可视化的方式加强学生对数学知识的理解，帮助其获得审美水平的提升。
本文基于《美国新泽西州艺术融合指南》中对艺术课程与非艺术课程的各项属性描述 [13]，结合STEM课程的特点，从“概念辨析”“方法比较”“标准和评估的使用”“涉及到了谁”“如何处理不同内容领域的问题”五个方面分析艺术课程、STEM课程及融合的方法，如表1所示。其中，“概念辨析”在理论层面描述艺术课程与STEM课程相关概念，指明学科区别和融合注意事项;“方法比较”详细描述艺术与STEM课程的作用;“标准和评估的使用”提出艺术课程与STEM课程的具体评价手段和评价要求;“涉及到了谁”则为艺术与STEM课程融合团队形成提供参考;“如何处理不同内容领域的问题”为艺术与STEM课程融合提供操作上的指导。
五个方面共同支撑艺术与STEM课程融合的开展，这五种要素及关系提供了艺术与STEM课程融合的方法框架。其中，“概念辨析”“方法比较”从本质上对艺术课程与STEM课程进行界定，“标准和评估”“涉及到了谁”“如何处理不同内容领域的问题”则从操作上对艺术与STEM课程融合指导。
1.STEM方式增强艺术课程：赋予艺术课程STEM内容
艺术课程指传统意义上以艺术领域基本内容为重点，以艺术标准为目标的艺术教育课程。艺术教师和艺术专家是内容的主要传授者，而艺术内容往往因其抽象性很难被学生理解接受和产生参与感[13]。科学、技术、工程、数学等STEM课程让学生从不同角度理解艺术课程。其具体步骤包括：①选定合适的艺术类学科，确定该学科需要掌握的知识网络;②选择合适的STEM学科作为融合桥梁，以桥梁学科为出发点解读艺术类课程;③在项目化学习或其他学习方式中以STEM学科为问题背景，在艺术类课程的知识网络基础上形成作品;④呈现作品并进行交流;⑤根据反馈对作品进行修改。
例如，在艺术课程“舞蹈”中，其艺术目标为：学习编舞者如何利用时间、空间和能量来创造舞蹈，讨论如何从一系列来源启发舞蹈创意。而利用STEM手段“天文学科”进行的操作为：查看太阳系的照片和视频，进行舞蹈创作。舞蹈与天文学科融合的结果：了解太阳系中的行星，包括相对位置、速度和与太阳能量的关系;了解编舞者如何利用时间、空间和能量来创造舞蹈;学生团体舞蹈使用太阳系的知识和空间、时间和能量的舞蹈元素。
2.艺术手段增强STEM课程：赋予STEM课程艺术特征
艺术类课程在提高学生的想象力和创新能力方面具有不可替代的作用。借助艺术手段呈现生动情景，让学生建立艺术与STEM课程的联系。其具体步骤包括：①选定合适的STEM课程，确定目标学科需要掌握的知识网络;②选择合适的艺术学科作为融合桥梁，以桥梁学科为出发点解读STEM课程;③在项目化学习或其他学习方式中以桥梁学科为问题背景，在STEM课程的知识网络上形成作品;④呈现作品并进行交流;⑤根据反馈对作品进行修改。
四、艺术与STEM课程融合的实施路径
艺术与STEM课程融合不仅需要学校和课程教师的努力，更需要政府、社会的共同参与。《美国新泽西州艺术融合指南》提出了艺术课程与STEM课程融合的八个实施步骤[13]，将艺术与STEM课程的融合归纳为“社会—学校—教师”三个层面，如图3所示。其中，社会层面应为融合的开展提供顶层支持;学校层面应组建融合团队，构建目标愿景;教师层面要提升专业发展，为课程开发做好准备。为了使每个层面明确自己的任务，不同实施步骤均对应具体的内容清单。
1.社会支持：为艺术与STEM课程融合提供资金和政策保障
政府和社会应提供资金支持和时间保障，提供人力和空间支持，共同保证艺术与STEM课程融合的可持续发展。不同地区和学校在实践中寻求的领导批准一般包括地方教育主管、校长、课程主管、董事会四项。在融合的不同阶段责任领导不同。在准备阶段，要获得地方教育主管、校长和课程主管的同意，以获得资金支持和政策保障;在实施阶段，地方教育部门和学校需要依靠一线教师设计融合方案，保证融合不偏离课程目标。社会组织作为宣传主体，既要充当宣传大使，又要发挥监督职能。
2.学校规划：为艺术与STEM课程融合制定融合愿景和长期目标
（1）建立艺术与STEM课程融合团队
多学科融合的特性决定了艺术与STEM课程融合团队成员应选用来自不同学科领域的人才。团队中的角色一般包括特定的管理人员（如校长、副校长和〔或〕主管）、课程督导员（如艺术和〔或〕其他STEM学科）、艺术教育家（如舞蹈、媒体艺术、音乐、戏剧、视觉艺术）、其他领域教师、社区合作伙伴（如艺术组织、高等教育、基金会）、学生代表和家长代表[13]。团队的成员结构可以根据需要进行调整。
每个成员均应明确自身角色的定位、责任和任务，并根据实际情况调整。团队需要履行的具体任务包括以下九个部分：①坚定艺术与STEM课程融合理念，凝聚核心。艺术与STEM课程融合强调多学科的交叉融合，注重将相关具体学科内容组成有机整体。因此，人们应当坚信艺术与STEM课程融合的重要性，调动参与者的主动性和积极性;②制定艺术与STEM课程融合愿景，指明方向。艺术与STEM 课程融合使学生获得综合素养，包括知识融通与应用、系统设计与创新、物化实践与表达、文化体验与认同、科学态度与责任担当等内容[14];③选择艺术与STEM课程融合人员，落实行动。教师是艺术与STEM课程融合的实际操作者，是重要的行动者和反馈者。STEM融合领导团队的重要任务之一是选择课程设计教师;④开发艺术与STEM课程融合课程，培训教师。艺术与STEM课程融合的推广需要制定模板式的培训课程。该类课程须由有实践经验的学科教师在专家的指导下进行，形成详尽的操作步骤，并接受建议指正;⑤建立艺术与STEM课程融合社区，提供基础。艺术与STEM课程融合对课程资源的依赖程度较高，建立起相应的STEM融合学习社区有利于资源的整合和分享;⑥细化艺术与STEM课程融合规划，推进实施。艺术与STEM课程融合需要严格的计划安排：融合教师培训、课程资源开发、课程推广、课程评价等都需要在行动展开前形成计划。前期完备后，研讨融合规划，细化实施步骤，并安排出详细的时间表，逐步操作;⑦提供艺术与STEM课程融合相关教师专业发展机会，提升效果。參与艺术与STEM课程融合的教师，不管是否具有相关教育基础，均需要继续进行知识的扩充。领导团队要开展专业发展培训，不同领域的教师要不断发展跨学科课程设计的能力;⑧建立艺术与STEM课程融合指标，监督实施过程。建立艺术与STEM课程融合指标体系能够监督艺术与STEM课程融合计划的实施。融合实施计划基本确定以后，要建立监督体系，成立监督小组，不定期对融合实施计划进行核查;⑨担任艺术与STEM课程融合大使，传达成效。艺术与STEM课程融合的过程必须设置反馈环节，每个团队成员都要汇报进展情况，让更多的人（不仅包括教师和学生群体，还要包括学校董事会成员、其他学校人员和更大的社区内人员）了解到人员的努力以及他们所获得的成效。
艺术与STEM课程融合团队组成丰富，不同身份承担不同的职责。管理员肩负起艺术与STEM课程融合的宣传工作，课程督导对不同阶段的融合课程进行质量查验，艺术和STEM教育专家对教师提供专业指导，教师设计融合课程并实施，学生代表作为实施对象提供反馈，社区合作伙伴、家长代表则担任监督者提出建议。
4.平衡艺术与STEM课程标准，开发符合学情的课程资源
完善的艺术与STEM课程作为艺术与STEM课程融合的重要资源，为其他地区的艺术与STEM课程融合团队提供指导。而学情的不同决定了没有适合所有学校和学区的艺术与STEM课程资源，因而，不同地区需要在艺术与STEM课程融合优秀案例的基础上，结合学生需要，开发不同的融合课程。其中，教育部门或学校要提供关于协作的培训，分析标准并找到交叉点;教师设计艺术标准和STEM课程标准课程，并为所有内容制定评估方案。
5.记录艺术与STEM课程融合过程的数据，开展融合效果的过程性评价
根据艺术与STEM课程融合中产生的过程数据来开展过程性评价，既可作为反馈让教师和学生看到进程中存在的问题，又能作为证明为后续工作提供依据。艺术与STEM课程融合过程中需要记录的过程性数据点包括学生内容掌握、学生学业成就、学生社交情绪增长、教师效能和满意度、课堂和学校气候与文化以及家长和社区联系。
艺术与STEM课程融合中的数据为教师、学校和教育部门提供评价依据。教师可通过课堂记录了解学生学习内容的掌握，通过调查和出勤记录判定学生学业成就，通过前后调查和家长调查了解学生社交情绪的状况。学校可通过教师、管理人员和学生调查改善课堂和学校文化。教育部门则可通过前后调查评价教师效能和满意度，借助家长反馈获取对改进学校工作的建议。
参考文献：
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[13]NJPSA FEA.Arts Integration User Guide for New Jersey Educators and Practitioners[EB/OL].http：//njpsa.org/documents/EdLdrsAsSchols/ArtsIntegrationUserGuide-8.5x
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[14]江苏STEM教育协同创新研究中心.江苏省基础教育STEM课程指导纲要（试行）[EB/OL].http：//www.fhsteam.com/Public/Upload/file/5c78fc74df9ac.pdf.
（編辑：鲁利瑞）
①赵慧臣为本文通讯作者
*基金项目：2020年度河南省教师教育课程改革研究项目“中小学《人工智能》课程教师教学胜任力提升的研究与实践”（编号：2020-JSJYYB-008）;2019年度河南省教育厅人文社会科学研究一般项目“微课在高校《信息检索》课程教学中的应用研究”（编号：2019-ZZJH-482）。
