运用6E模式实施STEAM实作课程的教学策略研究

■孙伟

(四川广播电视大学，四川 成都 610073)

随着经济的发展和产业结构的调整，社会对人才的需求越趋专业化，培养具备批判思考能力、沟通能力以及解决复杂问题能力的创新人才是当今高等教育的重要使命，培养创新人才一直是教育界追求的方向[1]。6E教学模式、STEAM教育理念的出现，为高校在创新人才培育中提供了有益的教育方法和路径。6E模式是以学生为中心的教学模式，是在5E模式的基础上将工程设计(Engineer)作为新的步骤加入的教学模式[2]。《教育信息化“十三五”规划》中提出：积极探索信息技术在跨学科学习(STEAM教育)等教育模式中的应用，促进学生全面发展。STEAM教育有别于传统的单学科、分科教育，是一种跨学科、跨领域整合的教育模式。在跨学科跨领域整合的教学架构下，学生专心在特定的主题上，而不被局限在单一学科，让学生能学习到完整的知识，进而整合应用、增加解决问题能力，并提升批判思考能力，以利于培养学生的创新、设计、动手实作能力以及沟通能力。本研究基于6E模式探索STEAM课程教学策略，希望能激发大学生积极参与、主动探索等学习行为，使其获得STEAM跨领域、跨学科整合的能力，进而提升实作能力与美感素养等。

一、6E模式教学行为准则

6E模式在实作课程中运用时，首先需确定主题并引发学生的兴趣，使学生能积极“参与”其中，让学生确实投入到实作活动；在建构、理解主题的过程中“探索”学习问题，做出假设、预测，并得出自己的结论；接着在“说明、解释”阶段理清自己的想法，使其有更深的理解，让学到的知识更加完善；“工程设计”阶段是将概念转化为实作的应用，使其能把学习到的概念加以具体设计或形成创造性的方案；然后在“丰富、深化”阶段更深入地探索所学到的知识并应用在更复杂的问题上；最后通过模型成品对学习进行“评价”，确定学习和理解的程度。

6E教学模式可以帮助学生探索科学概念，并协助教师规划课程教学活动，以促使学生能深刻理解老师所教授的知识内容，且能激发学习动机、提升创造与实作能力。6E模型改变了教师传统的教学策略和课程内容，并使得每个学生都有一个平等的学习机会，通过6E教学模式能积极地提升学生对知识内容的掌握、改善学习成果以及扩大思考空间。6E模式强调“以学生为中心”的教学模式。在该教学模式下，教师并非是一个主导的角色，而是一个协助、引导、沟通与鼓励的角色。在教学实施过程中，教师应该适时地向学生提出相关问题，并鼓励学生进行团体或分组讨论，激发彼此的创造潜能，以引导学生对学科内容不断地进行思考和探索。

二、STEAM跨学科整合教学

国际技术与工程教育协会构建了STEM整合教育模式，在STEM基础上融入艺术而发展起来的STEAM教学模式对课程组织架构给予了新的启发，更有利于提高学科之间的知识交互程度，发挥STEAM教育优势与效能[3]。目前教学中，多是以分科教学模式为主，较少重视学科之间的联系，要让学生对未来的职业发展做准备，他们就必须超越学科界限进行学习思考。

(一)学科知识整合模式

知识整合模式常采用基于问题导向的学习模式(Problem-based learning)，将各学科知识内容统整为以问题为导向的课程体系，通过系列问题串接起各学科知识的连结应用，用相互关联的知识解决问题，以达到不同学科知识融合、提高综合应用的效果[4]。利用跨界知识在交叉融合中产生新的知识，是实现创新教育内涵式发展的有效途径[5]。该模式强调将学习设计融于复杂的问题情境中去，通过学生合作的方式解决嵌于真实情境中的问题，从而促进学生对知识的理解和应用，学习到隐含于问题背后的相关知识，进而提高解决问题的能力。问题是触发学生自我学习和探索的触发器，也是多种学科知识融合的整合点与交叉点，更是创新学习的有效方式，创新能力的培养是STEAM教育的重中之重[6]。

(二)生活经验整合模式

生活经验整合模式是基于学生的需求，从学生适应社会的角度进行知识结构化设计，让学生在结合生活经验过程中，将学科中学术性知识转化为可以解决实际生活问题的可用知识，学习到多学科中的综合知识及技能。活动是STEAM课程的有效组织形式[7],强调将多个学科的知识融合到真实的项目式学习中去，还强调社会实践活动的参与以及解决社会问题的能力培养，并通过项目式学习寻找各学科知识的整合点。作品实作是这种学习模式的重点，学生在作品实作过程中获得跨学科的知识和技能，并获得创造性运用知识的能力，强调对学科内容以外知识的体验，其目的是为了丰富学生对事物的认知、注重生活经验积累。该学习模式中，整个学习过程真实可信，以反映真实情境与现实生活的体验式活动为主，促进学科知识与实际环境的交融互动，使学生成为一个全面发展的人。

(三)学生为中心的整合模式

以学生为中心的整合模式，是由学生个体或多人小组去发现问题、调查问题。该模式不仅强调对学生解决问题能力的培养，还强调对学生发现问题和创新能力的培养，是一种依据学生需求，以学生生活经验为背景去探寻各学科知识整合的模式。该模式清晰地体现了人本主义的教育思想。学生为中心取向整合模式常采用学生为主导项目的方式，以学生个人或多人小组为单位提出具体任务，在任务开展过程中不断学习和运用跨学科知识。学生在所遇问题的解决过程中，教师需要有效协调、及时指导、严格监督、全面检查与详细评价。该模式的优点在于可使那些能力较强的学生摆脱结构化式课堂教学活动的约束，更能发挥好学生的个人能力表现；缺点在于导致那些能力较弱的学生不能适应学习过程中较为宽泛的自由发辉，从而更需要教师花更多的时间进行指导。同时，由于项目任务具有非结构化的特征，从而导致较难实现对学生掌握技能情况的有效评估。以学生为中心整合模式还强调创设学生可以自由主动介入并探索与发现的教育环境，让学生在STEAM课程中进行发现、交互探寻出蕴含STEAM知识的整合点。

三、STEAM教学特征、步骤及评价

STEAM课程具有跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性等特点，开展STEAM教育的目的在于提升学生STEAM各领域的学习动机与素养，并通过工程设计的实作活动来连结STEAM各学科的知识，增进自我成就感、建立自信，以及运用STEAM来解决真实情境中的问题，而形成一种整合性的学习。

(一)STEAM教学特征

富含跨学科整合性、实践体验性的STEAM课程在教学方法方面着重于学生的自我探索和设计能力培养。STEAM课程多是以问题导向及专题导向的学习方式为主，传统教学法中的讲授与示范教学仍是不可或缺，而应用学习过程资料、实践学习(hands-on learning)以及合作学习都是STEAM课程教学的重要策略，主要目的在于提供学生更多设计、探究、分析、测试与评估。教育的价值在于它超越知识的另一个维度，实现能力提升[8]。在实施STEAM教育的课程时，教学策略的选用应是以学生为中心的学习，着重在帮助学生，更具体地察觉科学和数学知识与工程设计过程的连结等。

(二)STEAM教学步骤

STEAM课程教学步骤应基于跨学科的知识整合取向，分析相关学科间的知识关联性，将各学科分散的知识进行跨学科结构化，通过对跨学科的问题进行探讨并将各学科有机地串联起来形成STEAM课程。STEAM课程教学步骤如下：

1.确认需求、引发学习动机和学习行为。在课程设计及进行教学活动前，对教学目标、能力指标进行分析。教师通过影片、图像、实物与软硬件操作，激发学生好奇心，并引导学生积极参与讨论与探索。

2.连结实际应用与真实生活问题。选定主题并综合考量跨学科的先备知识，拟定可以联系现实生活问题的主题，并采取建构、主动与真实情境下的学习方式。

3.课程活动、小组讨论。教师引导小组进行课程活动，小组成员在做中学的过程中完成作品制作。教师担任协助监督的角色，观察各小组活动进行的表现。

4.团队合作引入更多跨学科、跨领域的内容。通过一个知识点相关联的故事发展到一个知识面，由点到面激发学生的学习兴趣和主动学习的热情。团队合作通过共同拟订策略、沟通协调等过程，训练人际关系的技能、激发有创意的想法。

5.测试与修正。教师通过教学现场观察学生们的反应了解课程的缺陷，随时记录以便于调整与修正。

6.发表与检视。允许学生以各种方式呈现自己的作品，让学生相互观摩，以达到趣味性和激发成就感，进而引导反思并重新设计改良。

以上教学步骤中，STEAM课程教学还须考虑学生各学科的先备知识程度、设定单元课程的目标，以结合生活情境的主题，运用跨学科的知识内容来完成任务，过程中结合团队合作与动手实做，学生方能对所学内容进行融会贯通及思考。

(三)STEAM教学评价

STEAM采用创造性问题解决导向的动态评价方式，从而促进学生实作与创新能力的核心素养全面提升[9]。STEAM课程教学的实施对于学生方面应强调多元评价，注重学生的形成性的过程评价，而非终结性评价，主要由学生个人、同学之间、教师对学生的方式开展学习过程参与度、任务完成情况和学习过程中形成的作品等过程进行评价。对于教师的评价，也将设计教学观察记录，以此评估教师在课堂上开发并实施STEAM项目的情况，能让教师不断反思、优化和提高教学成效。

四、运用6E模式的STEAM教学设计与实施

6E模式提供了一种以学生为中心的教学框架，STEAM教学以“技术”和“工程”为主轴开展教学活动，6E模式与跨学科STEAM的课程教学设计有着相互辉映的契合，充分发辉6E模式与STEAM教学的特色是优化高校实作课程教学实施的有效路径。

(一)6E模式与STEAM教学的相关性

6E模式每一次的循环即代表着一次完整的学习过程，在6E模式循环运用中，学生能不断激发思考，这是非常适用于STEAM课程教学流程。STEAM课程教学是近年来教学实践的趋势，以STEAM教育科技整合为根基，并结合6E模式进行STEAM课程设计的教学活动能引导学生主动探索知识，从而加强团队合作沟通、提升实作能力与解决问题的能力。在课程实作中，将科技工程取向的6E模式与STEAM教育整合科技创新能力相结合最为合适。除了学科知识的整合，生活经验和个性化和谐发展等都是STEAM教育突破性的关键，也是一种新的教学理念，并通过运用6E模式将STEAM教育更有效地融合于教学过程中。6E模式与STEAM教育的学习都是以学生为中心的学习方式，将其整合应用可让任何阶段的学生在其专业领域的知识建构或实作设计、艺术创作、行为模型、品德教育，甚至生活应用等方面皆可受益。

(二)课程设计策略

为了有效避免STEAM跨领域课程设计产生盲点与挫折，在课程设计中可组织不同专长学科教师共同设计STEAM课程内容，除了学科知识的跨域整合，更应着重考虑动手实作的能力、应用知识创作并解决问题的能力。STEAM内涵范围广泛，因此选定的课程主题设定须更加明确，避免主题内容学生不感兴趣或脱离现实生活，否则会使得学生的作品设计难以找到着力点，更容易造成制作出的作品表现不佳甚至无法在预期时间内完成等问题。课程设计所涉及到的内容应更贴切学生所关心的事物，将课程主题内容选定在学生背景知识基础上，使学生与实作的作品产生共鸣，更能让学生对作品创造出更具实用性或视觉美观的价值。

(三)教学实施策略

教师作为教学过程中的关键要素，其素质高低将直接影响STEAM教育的教学效果[10]。当然在教学实施过程中，教师也会遇到相关的教学困难。为了解决STEAM知识内涵与学生生活经验、先备知识的落差，教师除了帮学生了解学习中所需的STEAM知识外，还应修正、调整设计主题，使学生能提高自己动手做的参与度，激发学生学习兴趣和深入探究的耐性。在课程实作开展过程中，部份学生会拘泥于细节浪费较多时间，造成无法按时完成作品；有一部分学生有选择困难，花费了较多时间在主题选择上；还有少部份学生浪费掉的时间较多，造成无法在预期时间内完成作品。为了解决这些问题，在教学过程中需融入时间规划的方案，进而要求学生在进入课程实作前，先规划成品制作的流程和时间，使学生最终的成品以及成品展示有更多时间进行完整的交流。在6E教学模式进行中，以学生探索与讨论为主，教师的角色是加以引导协助，但学生希望能从老师身上直接得到“标准答案”，久而久之就使学生缺乏寻找解答、探索、怀疑和批判思考的能力与热情，教学中应着重引导学生多角度思考问题，培养批判性思维。

五、结束语

运用6E模式实施STEAM实作课程教学，能激起学生积极参与、主动探索及解释说明的相关学习行为，更能让学生学习STEAM跨领域、跨学科整合的能力，学生无论在实作能力、美感素养都能表现出较大的进步。6E模式结合STEAM教育开展教学活动，确实能让学生学会如何更主动学习、自我探索、丰富深化自身的内涵，对于提升学生创造力、学习态度与学习动机有正向的影响。为了让教师在未来的教学过程中更有成效，建议教师在课程规划时，应用多种教学资源，让跨领域课程内容能够相辅相成，在课程教案设计时也应考虑引导学生能够循序渐进地探索问题，以激发学生的创造潜能，使学生养成自己动手操做与自行寻找问题答案的习惯，有效提升学生思维创新能力，让学习更有效率、更有趣。然而再好的教学模式仍会因教学环境不一样而有不同的结果，教学模式应该随着教学现场的改变而随时保持灵活变动或调整，方能使教师的教学、学生的学习获得更高的成效。