融入中国本士的STEAM教育

何兰

摘要：STEAM教育是一种新的教学理念，是集科学、技术、工程、艺术、数学多学科融合的综合教育，它追求的不是让学生掌握做具体东西或解答具体题目的知识点，而是强调让学生掌握一种思考方法，强调让学生动手完成他们感兴趣的并且和他们生活相关的项目，进而学习各种学科以及跨学科的知识。STEAM理念可以贯穿到每一堂课、每一个校内活动、每一个游学活动、每一个主题探究中去，STEAM教育无处不在，它是激发并保持学生学习热情的有效方式。

关键词：STEAM教育;跨学科教学;探究式学习;本土教育

2016年教育部在《教育信息化“十三五”规划》中明确提出：“有条件的地区要积极探索信息技术在众创空间、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用。”2017年教育部又印发了《义务教育小学科学课程标准》，倡导跨学科学习方式，建议教师可以在教学实践中尝试STEAM教育。政府如此看重STEAM的战略地位，正是因为STEAM教育关系到学生的创造力和竞争力，更关系到一个民族的创造力和竞争力。STEAM教育不仅打破了学科的边界，也打破了学校的边界，让学生从小通过对实际生活中具体事物的探索，学会想象、质疑、探究和创新。

一、对STEAM教育理念的认知

STEAM五个字母分别代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）。STEAM教育是一种新的教学理念，是集科学、技术、工程、艺术、数学多学科融合的综合教育，它追求的不是让学生掌握做具体东西或解答具体题目的知识点，而是强调让学生掌握一种思考方法，强调让学生动手完成他们感兴趣的并且和他们生活相关的项目，进而学习各种学科以及跨学科的知识。STEAM教育并不是这五门学科的简单叠加，而是要把这五门学科的具体内容进行组合形成有机整体，以便更好地培养学生的创新精神与实践能力，使学生不仅形成良好的学习习惯，而且具有较强的思维能力。

二、对STEAM教育的实践解读

（一）STEAM教育的运作模式

STEAM教育是一种探究式学习，围绕需要解决的问题展开整个项目。项目学习过程需要打破各学科的界限，融合运用。它以这样的探究形式运行：“发现问题 → 设计解决方法 → 利用科学、技术、工程和数学等知识解决问题 → 运用理性方法验证解决效果”。它不追求让学生掌握做具体东西或解答具体题目的知识点，而是强调让学生掌握思考的方法。在教学实践中，教师要引导学生自主思考，需要花费更多的时间和精力。这种看似“慢”的教学方法，恰恰培养了学生举一反三、触类旁通的能力，激发了他们的想象力和创新意识，让学生逐渐爱上学习，爱上探索新知的过程。

（二）STEAM教育中的“跨学科”教学

什么是跨学科教育？艾伦·雷普克在《如何进行跨学科研究》中给出的定义是：跨学科研究是回答问题、解决问题、处理问题的进程，这些问题太宽泛、太复杂，靠单门学科不足以解决;它以学科为依托，以整合其见解、构建更全面认识为目的。跨学科教育需要综合运用多门学科探究一个主题，包括数学、科学、计算机、语言、社会、音乐、体育、美术、手工，等等。STEAM教育需要班级所有任课教师进行集体备课，设计出适合学生探究的活动，并确保探究内容的趣味性、相关性和挑战性。

（三）STEAM教育中的“探究式”学习

如果没有探求新知的欲望，如果没有团队合作的意识，学生很难成为真正意义上的学习者。在STEAM教育的课堂上，探究活动无处不在，学生充分发挥自己的创造力、想象力，打破学科界限，提出问题并通过多样化的方式进行探究，构思解决问题的方法。如实验操作、乐高体验、3D打印、游学参观、观看视频、从网站或者图书中搜集材料，等等。最后，学生以不同的形式呈现探究结果，有时还要验证结论。一轮探究后，学生很有可能会提出更深入的问题，探究可以说是无止境的，伴随着学习过程不断展开，学生在探究后会有自发的行动。

以“制作台灯”一课为例，教师按照顺序向学生提出了4个问题：1.台灯有什么用途？2.根据用途，制作台灯需要什么材料？3.应该怎么制作台灯？4.你的台灯亮了吗？只有回答这些问题，才能制作出台灯，而要回答这些问题，就需要学生掌握科学、物理、手工等多门学科知识。在STEAM教育理念指导下，学生做出来的台灯各不一样，有些是纸质台灯，有些是木质的，有些是金属质，还有些是塑料的;台灯的样式也各不相同，很多台灯的样式已经超越了普通台灯的样子。这其实已经融入了STEAM教育理念，即让学生把所有的知识融会贯通、学以致用，注重培养学生的创新能力、独立思考能力、动手能力与解决问题能力，使他们成为幸福的终身学习者。

三、STEAM教育理念在本土的教育探索

STEAM理念可以贯穿到每一堂课、每一个校内活动、每一个游学活动、每一个主题探究中去，STEAM教育无处不在，它是激发并保持学生学习热情的极佳方式。

（一）STEAM教育理念在主题探究活动中的应用

在实施STEAM课程时，通常围绕一个科学主题进行探究。在每个主题探究活动开始之前，學生可以制作KWL表——K（Known）代表自己对本主题已经了解的知识，也就是学前评估;W（Want to know）代表自己想要学习的知识，也就是提出好奇的问题，指定探究方向;L（Learned）代表自己在本主题探究活动中的收获，伴随着主题探究活动的开展不断得到完善。下面笔者列举教学中的几个案例进行说明。

1.探究“生命周期”主题

在探究“生命周期”主题时，教师可以把“蚕宝宝”带进班级，让学生像小科学家一样观察并记录“蚕宝宝”的成长变化，让学生加深对生命周期的理解并在学习中产生浓厚的兴趣。同时，教师把有关生命的歌曲在教室中播放，让学生能够边唱边学。课后的小调查更是必不可少的，每个学生可以选择自己喜欢的一种生物，完成该生物生命周期的海报，并与同伴分享，彼此学习，拓宽知识面。有的学生把鸡蛋放在孵化器里，孵出了两只小鸡;有的学生养起了小蚂蚁，观察记录小蚂蚁的成长;有的学生养起了小蝌蚪，观察蝌蚪变成青蛙的全过程。在照料小动物的过程中，学生更有爱心和责任心了。通过照顾小动物他们学会了细心照顾别人，也能够体会父母抚养自己成长的不易，懂得了感恩。

2.探究“身体构造”主题

在探究“身体构造”主题时，学生通过拆卸并组装身体模型，了解各器官的名称以及位置。为了让学生记住各身体系统的英文名称，我们运用学生耳熟能详的旋律编制了一首歌曲，帮助学生记忆。为了探究各身体系统的运作原理，我们组织学生到沈阳科技馆“人体结构”展厅，通过观察、动手体验、教师讲解，让学生找寻答案并做好记录，回到校园后进行交流和分享。

在美术课上，美术老师指导学生利用材料制作各大身体系统。有的学生用塑料袋和吸管制作呼吸系统，有的学生用橡皮泥制作消化系统，有的学生用毛线制作循环系统。学生充分发挥想象力和创造力，制作成果花样百出。

在体育课上，学生学习使用听诊器、秒表和血压计，测量运动前后的相关数值，并对两次数值进行比较，分析各大系统是如何协调工作的。学生能够总结出：跑跳时，肌肉和骨骼系统起主要作用;同时呼吸加快，心跳变快，说明呼吸系统和循环系统也在工作;运动后容易饥饿无力，说明消化系统也在运作;神经系统控制大脑，指导身体应该如何操作，等等。

在主题探究活动的最后，学生在校园里设置“身体知识知多少”竞赛活动，为其他班级学生量血压、听心跳、测身高体重等，他们还能利用计算器，通过健康指数公式衡量体重和身高是否协调。学生在学习与分享中收获成长，并享受成长的过程。

3.探究“植物”主题

学习“植物”主题时，教师可以组织学生走出教室，观察植物。学生可以以绘画的形式展示自己喜欢的植物，标注好根茎叶花等名称，同时记录植物生长的过程。为了了解植物生长的必要因素，学生各自表达他们的想法，有的说需要水，有的说需要阳光，有的说需要土壤，有的说需要空气，等等。为此，我们在班级里做了一个小实验，将学生分为五组，一组的学生正常种植一粒南瓜种子，但是不浇水;二组的学生将植物用塑料袋封住，确保不让植物接触空气，但保证充足的阳光、土壤和水分;三组的学生将种子种在水里，不放土壤，但保证阳光和空气;四组的学生正常种植，保证水分、空气和土壤，但将植物放到无光的柜子中;五组的学生将种子正常种植，保证空气、土壤、水分和阳光，作为对照组。学生每周做记录，记录种子的成长，最终得出结论。学生在小组合作中完成了任务，小组合作能够培养学生的团队意识。

实验结束后，学生纷纷在家里种植植物并精心照顾植物，以确保植物生长的必要条件，并定期以图片的形式在微信群中分享植物的成长，学生的爱心和责任心大大增强。

（二）STEAM教育理念在节日探究活动中的应用

对节日的探究也可以运用STEAM教育的跨学科教学理念。在感恩节到来之际，学生可以通过观看动画了解感恩节的来历，通过听英文歌曲学感恩节的相关词汇，通过Bingo游戏巩固词汇，通过制作感恩贺卡学习书信格式。同时，我们还邀请美国学生家长走进班级为学生制作感恩节美食——火鸡，与学生一起品尝。为了渲染感恩节气氛，学生亲自制作火鸡头饰。中秋节时，学生制作PPT介绍中秋节文化，制作月饼与大家一起品尝。学生还以短剧形式展示嫦娥奔月的故事，并以一首“水调歌头”结束中秋节活动。这些与节日文化相关的活动都可以作为载体，拓宽学生的知识视野。

（三）STEAM教育理念在班级常规活动中的应用

在常规班级管理中也可以运用STEAM教育理念。如在班级黑板的一角，可以画制一个当月的日历，每月初教师与学生一起将本月的大事件记录在上面，让学生提前做好计划。每天安排一位临时班长（the helper of the day），更新当天的日期（用英文记录）。同时，为学生设计英文歌曲，让他们在歌声中完成这项活动。学生按照数位对应记录当天是开学后的第几天，为以后“个位、十位、百位”的学习奠定基础。学生运用加减法，记录当天的出席人数和缺席人数。最后，在天气图表中用Tally计数法或者正字记数法统计晴天、阴天、雨天以及雪天的数目，月末时在数学课上制作成条形统计图。貌似简单的一项活动，学生收获满满。

几个月后，我发现学生能够牢记月份和星期的英语表达，知道每个月份有多少天，学会了各种天气和数字的英文表达，对数位和统计也有了初步的了解。冬天时，我们还尝试让学生了解表示空气指数的五个等级，不同颜色代表不同的空气污染情况，学生每天用Tally Mark记录当天的空气指数，月底制作成条形统计图。夏天时，我们尝试让学生记录一周内每天的温度，并将其转化成线形统计图。

（四）STEAM教育理念在学生课余活动中的应用

在学生课余活动中，融入STEAM教育理念也是十分必要的。如一年级学生庆祝入学101天时，在Morning message上，学生分享了“I want 101________”，复习名词变复数知识。接着，学生制作了小头饰，上面写着“I am a 101 days smarter.”带着自己设计的小头饰，学生一起走进各班教室，收集学生喜欢校园的101条理由，以此回忆難忘的校园生活，同时还能提高学生与人沟通的能力，培养他们的自信心。他们像小主持人一样，为各班学生讲解这项活动的具体要求，并很有礼貌地分发纸条，收集每个人的观点。大课间，学生挑战101秒跳绳次数，他们学会了用秒表，简单地知道了时间的概念。在101秒的时间里，学生背诵从A到Z的字母，看看可以循环说几次，在练习英文数数的同时又锻炼了身体。

在入学的第101天，学生正在学习认识钱币，我们为学生设计了这样一个小问题：如果有101元钱，你最想买什么？学生纷纷回答：“帮助需要帮助的小朋友。”“要送给姐姐。”“要给爸爸妈妈买个礼物。”……他们的回答让我很感动，很欣慰，因为他们有爱心，懂得感恩。在课后，我让学生设想自己101岁时候的样子，并让学生用碎纸、棉花和蜡笔制作101岁自画像。

还有一项活动是分享101颗糖果，意在引导学生健康饮食、注意卫生、运动健身。班级一共20名学生，如何分享这101块糖果呢？学生提出了要公平、公正，一人一块分，往复循环。就这样分到最后剩下一颗，我问道：“该怎么处理？”学生一致建议送给老师，老师很辛苦。在这样一个小小的活动中，不仅让学生学到了知识，还培养了学生谦让有礼的品质和巧解问题的能力。

未来社会需要掌握跨学科知识、具备创新思维和动手实践等能力的综合型人才。教育工作者和家长应关注学生的动手能力，尤其要培养他们将知识应用于日常生活、生产、生存等现实领域的能力，而STEAM教育可以让学生像科学家一样思考，像艺术家一样创造。将STEAM理念融入本土教育实践，教育工作者责无旁贷。

参考文献：

[1]秦炜炜.全球化时代美国教育的STEM战略[J].教育技术资讯，2007（10）.

[2]艾伦·雷普克.如何进行跨学科研究[M].北京：北京大学出版社，2016.

[3]刘恩.义务教育小学科学课程标准[S].北京：高等教育出版社，2017.

[4]Byhee，R.W.Advancing STEM education：A 2020 version[J].Technology and Engineering Teacher，2010，70（1）：30-35

[5]Hurd，P.D.Science，Technology， and Society：New Goals for Interdisciplinary Science Teaching[J].Science teacher，1975，42（2）.

（责任编辑：赵静）