区域推进STEAM教育的策略与实践研究*——以长春市为例

潘占宏 马淑平

（长春市电化教育馆，吉林 长春 130021）

2018年教育部提出《教育信息化2.0 行动计划》，明确了教育信息化要向提升学生信息技术素养转变，向创新融合发展转变。STEAM 教育的提出是探索实现教育创新发展的一个方向，为学生信息素养提升和创新能力培养指明了方向。然而，由于STEAM 教育的开展需要有特定的教学环境，大量的人力、物力支持，仅仅依靠学校自身的力量去推行难免会遇到诸多阻碍。因此，本文提出在区域内统一规划，教育管理部门联合学校，共同建设适合STEAM 教育发展的环境，培养STEAM 教育人才，制定相关的实施策略，最终实现推动STEAM 教育发展，培养创新性人才的目的。

一、STEAM教育内涵及发展

STEAM 代表科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），艺术（Art），数学（Mathematics）。STEAM教育就是融合了科学、技术、工程、艺术及数学等多门学科于一体的综合性教育，它除了强调学科之间的融合，更强调将多种课程的融合。STEAM 教育注重培养学生的综合能力，鼓励学生将多学科的知识融会贯通，主动探究解决实际问题。

最初提出STEM 课程概念的是美国，随后，这种新型的教育模式在全世界各国推广开来。如今，作为STEM发源地的美国甚至创立了STEAM 中学，如重点培养未来在科学、技术、工程领域发展的学生的布朗斯科学高中，学生可以申请经费、得到专家的指导，学校为表现好的学生设立了大学先修课程，大幅度地提高了学生在这些领域的知识及科研水平。从2012年开始，我国一些学者和机构已经开始关注并进行了本领域的初步研究，编程类、媒体制作类软件的应用在中小学STEAM 教育中得到了广泛的应用，多以综合实践课程、信息技术课程、通用技术课程为主。如北京的吴俊杰老师研发了“人工智能”“Scratch 编程”课程，广州吴向东老师和武汉毛爱萍老师依托Scratch 软件，研发了“儿童数字文化创作”课程。常州管雪沨老师研发实施了“小学生趣味编程”课程，温州谢作如老师依托Arduino、Scratch 软件开发并实施了“互动媒体技术”课程,并取得了一定的成果。

二、推进STEAM教育的策略与实践

（一）鼓励多学科参与

STEAM 教育是集科学、技术、工程、艺术、数学于一体的综合教育。要推进STEAM 教育，必须鼓励学校各科教师积极参与。由于现阶段缺乏专业的STEAM 课程教师，国内大部分学校开展STEAM 课程多以学科联合的方式进行，即以项目学习为导向，各学科教师以项目指导者和设计者的身份参与，将多学科知识融入项目教学。这样，既能避免教师囿于专业知识导致项目设计缺乏可行性，又能充分发挥各科教师的专业特长，给STEAM 教育的发展提供了稳固的基础。

以长春市为例，在STEAM 教育开展初期是以学校为单位，根据学科特长确定研究方向，共有34 所中小学校参与，每个学科都有教师参与，研究方向及范围很广，例如：长春市第二实验小学发挥学校科技特色，开展无人机科普教育。吉大附中力旺实验小学信息技术、科学、音乐、体育、美术、综合等学科教师共同协作，打破了学科之间的人为界限，探寻不同门类知识的内在联系并将其进行重组，从而把分散在各科之中的“知识点”串联起来，形成了融通一体的“知识树”。吉大附中力旺实验中学组织了20 余位数学、物理、化学、信息、地理、生物、音乐、美术、体育等学科教师参与8 门类共60 多个课程开发建设，在7、8年级开展STEAM 课程教学，开发了STEAM 校本课程。百花齐放，百家争鸣，通过各种社团活动，发挥各学科特点，提高了学生的学习兴趣，学生的创新能力也得到了提升。

（二）重视师资建设

STEAM 教育过程中虽然学生是学习的主体，但教师的作用不容忽视。教师是项目的设计者、指导者，是学生学习的引路人，教师自身的专业水平对STEAM 教学的效果起着举足轻重的作用。当前我国各中小学尚未设立专门的STEAM 教育科目，未有专门的教师从事STEAM 教育。而STEAM 教育的多学科特性，即使采用多学科联结参与的方式进行，也需要参与STEAM 教学的教师除了具备本专业的知识外，还要有创新的教学理念，一定的项目设计能力、信息素养等。因此，在推进STEAM 教育过程中，要充分重视教师的培养，采用多种途径与方法促进教师专业发展，个性化能力的提升。

基于此，近年来长春市在建设STEAM 教育师资力量的问题上做了一些有益的探索，其中，定期开展教师培训成为促进教师成长效果最突出的一种途径。例如：组织长春市信息技术教师分批次参与Scratch 编程培训，全国信息技术与学科融合优质课大赛教师培训，积极创造条件派出教师外出学习，先后去了北京、上海、深圳、海口等地方，学习最先进的教育理念和教学方法，指导采购了相关的教学设施和器材，加强课程内容与学生生活以及现代科技发展的联系，为教师专业发展和展示搭建平台。

（三）以学生创新能力的培养为导向

创新能力是推动社会发展，科技进步的强大动力。培养学生的创新能力是教育要实现的主要目标之一。而传统课堂教学由于教学理念、教学模式的限制，不利于对学生创新能力的培养。因此，要推进STEAM 教育深入发展，必须以培养学生的创新能力为导向，创造有利于学生进行知识建构的环境，提供给学生展示创新能力的舞台，促进学生创新思维能力的形成。

以长春市为例，为了给学生提供更高的平台，鼓励学生创新，在进行STEAM 教学后，先后多次组织学生参加全国中小学生创新实践活动（NOC）、全国（吉林省）青少年科技创新大赛、国际青少年iCAN 创新创意大赛等，且都获得了不错的成绩。推荐学生参加清华大学、北京大学、南开大学等开设的科学营活动。通过组织学生参与各种赛事活动，学生的综合素质得到了显著的提升，合作学习能力得到了锻炼，从而也从侧面反映了STEAM 教学效果显著。

（四）开发丰富的STEAM课程

1.普及类课程

以信息技术、科学等学科为基础，对信息技术学科原有教材的知识内容进行重构，并且以任务驱动的方式设计课程，充分发挥教师对教材二次开发的能力，帮助学生在掌握各学科知识的同时，熟悉项目式学习的方式，为接下来跨学科内容的学习做好充足的准备。我们对长春市小学综合实践教材、长春市初中信息技术教材进行了重新修订，增加了3D 打印技术、机器人、程序设计等创新课程。

2.拓展类课程

拓展类课程是在国家基础学科课程的基础上，为了满足学生多样化的学习需求和发展需求而开发。在拓展类课程中，为了让学生对STEAM 课程中的各领域知识都有一定了解，具备跨学科解决问题的能力，在信息教学中开设创意编程基础上，鼓励学校研究校本课程，可根据学校研究方向开设开源硬件、创意美术、创意实验、微电影、趣味电路、建模搭建等系列课程供学生自主选择。系列课程在技能培养的同时，更加注重学生解决现实问题的能力以及思维的培养，为后续学生制作真实项目，跨学科学习奠定基础。经过初步的教学尝试后，通过过程性评价、结果性评价、形成性评价等一系列评价方式发现，学生的创造力与动手能力均有所提高。

3.探究类课程

探究类课程将众多课程化整为零，着力打造探究式STEAM 课程。课程基于某一现实问题，鼓励学生用创造性的手段解决问题。在解决问题的过程中会涉及到各学科领域的知识（例如外观设计、程序编写、结构设计、社会实践调查等），学生在指导教师的帮助下，通过自主探究的方式，结合前两级课程的领域知识，发挥自身的创造力与想象力，通过提出问题，头脑风暴，形成方案，协同创作，不断迭代，总结分享等过程完成项目制作。

4.活动类与比赛类课程

为了让学生能够在课余时间同样体验到STEAM 教育，学校通过活动社团举办各类STEAM 活动，主要包括：青少年调查体验活动、STEAM 工作坊，创客马拉松，“编程一小时”“科普大篷车进校园”等，让学生全方位、多领域了解STEAM 理念。并针对全国（省）青少年科技创新大赛、青少年机器人大赛、全国中小学生创新实践活动（NOC）、吉林省航模比赛等对参赛学生进行分项目指导。

（五）创新STEAM教育新形式

通过组织形式多样的活动或将STEAM 理念融入到各学科教学中，探索出更适合提升学生科技信息素养和创新能力的教育形式。

长春市在推进STEAM 教育过程中，鼓励各学校教师利用午间时间、课余时间组织学生参与各种STEAM活动，如创客大篷车体验活动，创客嘉年华、创客工作坊等，让学生在课余生活也能体验到STEAM 教育理念，在活动中大大提升了学生的动手能力、创新思维能力，让学生在遇到问题时，能主动思考问题、分析问题，找到合理的解决办法，并不断地试错、改进，最后将问题解决。同时在学科教学中，通过项目式学习，一方面，从学生现有的经验和生活出发，将课程知识尽量回归到它被抽象出来的原来的经验，另一方面，在学生已有的经验和未来的学习之间架设桥梁，将学习者现有的经验引导到更广泛、更具社会性的经验中去，促使学生新、旧经验的整合。充分将物理、化学、生物、地理、信息、数学、音乐、体育、美术等学科进行融合，在一定程度上打破了学科之间的人为界限，探寻不同门类知识的内在联系并将其进行重组，从而把分散在各科之中的“知识点”串联起来，形成了融通一体的“知识树”。

三、总结

关于STEAM 教育的推进研究，虽取得了阶段性进展，但也遇到了一些瓶颈。一是目前STEAM 课程的开发和设计尚属初级阶段，从理论到实践，STEAM 教育在我国的发展还处于非常初级的阶段。受传统教育理念影响，学科界线分明，开发的校本课程单一，缺乏具有指导性、操作性的教学模式及案例，急需探索开发综合性、易操作、易推广的课程体系。二是STEAM 核心理念是跨学科融合，不是科学技术工程和数学知识的简单叠加，而是将这多种学科整合到一种教学范式中，把零碎知识变成相互联系的统一整体，倡导由问题解决驱动的跨学科理科教育，旨在培养学生的科学素养、技术素养、工程素养和数学素养。让学生综合运用学科知识，创造性地解决实际问题。而目前我们过分关注技术的应用，缺乏科学的教育设计、基础性学科知识的融合，偏离了STEAM 教育本质。三是资金投入大，急需统一规划、投入。创客实验室、机器人实验室等新三室越来越受重视，但单凭学校的力量是有限的，先期需要投入实验室的建设，后期还要对设备进行维护，都需要大量资金的投入。