STEAM，玩的就是学科“跨界”

陈莹

几个发光二极管、几根导线、几只彩色小灯泡，加上开关、门铃、木板、小车轮、各种各样的装饰材料……吴俊杰老师在黑板上画了一张串联电路图，十一二岁的孩子们就开始忙不迭地鼓捣起来。一节课下来，可以挂在门上的圣诞节松柏装饰花环、门铃，会跑会“相扑”的简易遥控小汽车……五花八门的作品堆满了“工作台”。这是北京景山学校六年级一节普普通通的信息技术课，它还有一个很“高大上”的名字—中小学STEAM教育课程。如今这个教育课程已经走进了我国包括北京清华大学附中、人民大学附中、上海中学、上海外国语大学附中等在内的600余所中学。

美国STEAM课进中国 或成教育发展新方向

STEAM教育是美国政府提出的教育倡议，被誉为美国的“素质教育”。“STEAM”是5个单词首字母的缩写：Science（科学）、Technology（技术）、Egineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）。它由上世纪80年代美国为提升国家竞争力、劳动力、创新力而提出的“STEM”教育战略衍生而来，旨在打破学科领域边界，培养学生的科学素养。2011年，美国维吉尼亚科技大学学者Yakman第一次在研究综合教育时提出将“A”（艺术）纳入进来，这个“A”，广义上包括美术、音乐、社会、语言等人文艺术。“STEAM”逐渐发展为包容性更强的跨学科综合素质教育。

近两年，STEAM教育越来越受到我国教育界关注。2015年9月，教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，谈到未来5年对教育信息化的规划时，提出学校要探索STEAM教育、创客教育。2015年10月，上海接连举办了两场与“STEAM教育”有关的活动。目前，全国已有600余所中学引入了STEAM教育课程。

“STEAM教育是现代社会科技发展的产物。现代社会的发展越来越依赖于科学技术的进步，对人的科技素养要求越来越高。”北京师范大学教育技术学院教授余胜泉告诉记者，“我们在现实生活中遇到的问题越来越具有综合性，这就要求人们必须具有跨学科的综合素养，才能在现代社会很好地生存。另一方面，改革开放30年来，我国的基础教育已从规模扩张阶段，过渡到追求质量的现代化教育阶段，过去以讲测考练为主的应试教育模式已不适应现代社会创新发展的要求，因此引入STEAM教育也是整个社会发展转型的现实需要。”他认为，STEAM教育是未来基础教育发展的一个新方向。

打破学科界限 STEAM课程很“好玩”

STEAM教育理念强调打破常规的学科界限玩“跨界”。例如，技术和工程结合、艺术和数学结合，让学生“在做中学”，建立跨学科的创新思维和应用能力。

国内一些中小学信息技术教师有意无意地率先走到了STEAM教育潮流中去。在教学过程中他们逐渐发现，这样的课程很受欢迎。STEAM教育研究协作组成员、北京景山学校物理和信息技术课教师吴俊杰就是STEAM课程开发与实践方面的先行者。吴俊杰的朋友圈很“好玩”，发布最多的是他学生的作品：通过齿轮向千家万户传送电力的太阳能发电板；用3D打印机制作、喷漆的钢铁侠头盔；能自如地前进后退下楼梯的线控四驱小车……还有创造过程中的种种“技术突破”：有的同学在动手过程中发现了固定导线的新方法—用胶枪在导线外部做胶膜；有的同学觉得之前做的三轮小车看起来不“高档”，又自己画了四驱车设计细节图……

“我上的STEAM课程很‘综合，会用到电路知识、机器人知识、编程知识等等，还要加入点艺术审美思维。”吴俊杰介绍，STEAM课程是景山学校六、七年级学生的必修课，课堂不是在桌椅整齐的教室，而是在充满木板、锉刀、画笔、电线、电路板、芯片、3D打印机的“工作坊”。吴俊杰开设的STEAM课程结构是一个循序渐进的过程，有点像打游戏通关。例如，学生们会从最简单的认识元器件开始，学习接灯泡、用马达电流控制小车等最基础的电流控制知识，接着会接触光线传感器、碰撞传感器，这些都学会了，就进入Arduino编程。之后，再回到最初的小车、小灯设计上来，学生们就可以从简单的电路控制灯亮、启动，升级为由传感器、程序进行控制。这些基本知识都掌握了，就可以在家实践，自己创造更多有趣的东西。

“这就像写作文，老师在学校教会学生2000个汉字，学生就可以运用汉字自由创作。至于能不能当作家，就看你的天赋、才华和想象力有多大。”吴俊杰说。

在创造中认知自我 未来选择不再盲目

“STEAM课程给我最大的感受是，学生们真的很喜欢。现在我只要画一张电路图，他们就能‘玩一节课。”谈到课程效果，吴俊杰爽朗地笑了。

吴俊杰在朋友圈中“晒”过一篇初一学生写的作文，文章记录了他们充分开动脑筋、装饰一个普通纸盒的过程和乐趣：“通过所学的知识，我将LED灯安放在盒子外面，不论昼夜，它都是件美丽的作品，甚至是件艺术品。我们充分发挥自己的想象力、动手能力，让每个人都成为一名创客，每个人都打开对学习的乐趣之门。”

“在STEAM课程中，情感融入是第一位的，要让学生爱上自己的作品。”吴俊杰说。

在传统教育模式中，很多人在高考报志愿时都会遇到专业选择的困惑。很多数学、物理好的孩子进入大学后才发现，理科和工科是完全不同的，当初的选择并不适合自己。吴俊杰告诉记者，STEAM课程的核心是“选择”问题，在学习实践的过程中，学生会慢慢从情感上的喜欢，发现自己的天赋和兴趣点，从而更加清晰地认识到，自己今后更适合学什么。

他举例说：“对欧姆定律等物理学理论感兴趣的，该去报考物理系；对电子电路等操作方法感兴趣的，可以去读电子信息工程或者机电一体化；对算法很痴迷的，可以报考计算机系。通过实际体验，让学生提前明确自己的兴趣点，找到心中对某种东西的莫名热爱，这种热爱就是你应该为之奋斗一生的事业。”

STEAM尚属初级阶段 泡沫化苗头需警惕

作为“新兴事物”，STEAM教育在我国的推广和实践中，也不可避免地遇到了一些现实问题。余胜泉认为，从理论到实践，STEAM教育在中国的发展还处于非常初级的阶段。在理论研究方面，目前我国对STEAM教育的研究还不够深入、全面，大都停留在引介层面。而从实践上看，目前我国很多中小学一线教师的学科背景很单一，不能胜任强调“跨学科”的STEAM课程设计与讲授。而且，现有的STEAM教学案例也比较单一，都停留在3D打印、机器人、编程、开源硬件等“高大上”的领域，缺少易操作、易推广，不使用炫酷的科技产品，能解决实际问题的“接地气”的案例。

目前国内的STEAM教育发展“有点偏离焦点”，开始出现“泡沫化苗头”。余胜泉不无担忧地说：“STEAM教育的核心理念是跨学科融合，是通过知识的情景化，让学生综合运用学科知识，创造性地解决实际问题。如果过分关注技术的炫酷、制作高科技的成果，而缺乏科学的教育设计、基础性学科知识的融合注入，学生在搭积木式的完成作品之后，根本不了解作品背后的知识，这样的STEAM教育就是学校和培训机构的‘秀场。”

北京师范大学创客教育实验室团队成员王辞晓表示，目前国内的STEAM教学设计模式并不健全。除了引进国外成型的体系，自产内容还在“拼包”阶段，已有的课程比较零散、单一，没有形成一个强大的、系统性的教育知识图谱，难以指导中国孩子在STEAM五大学科领域实现综合性发展。

谈到中国STEAM教育的未来发展，余胜泉表示，STEAM教育需要全社会的参与合作，学校要加强对教师跨学科素养的教育和培训，同时加强STEAM教育理论与实践方面的前瞻性研究，政府要制定朝跨学科综合素质教育发展的政策导向，引导STEAM教育的推广和实践。

（本文转自《科技日报》）