基于STEAM理念的项目式教学研究

张晶，张丽伟，王明明

[摘           要]  21世纪，世界各国都对学习者提出了新的学习要求，不仅要传承人类已有的文明成果，而且要不断提升解决真实问题的能力，开拓人类文明的新边界。从核心素养的视角，对 STEAM教育理念和项目式学习展开探析。STEAM教育的跨学科和情境性等特点与项目式学习的理念交叠，探索项目式学习的实施策略有助于深入理解 STEAM的内涵，为高校课堂教学改革提供新的思路。

[关    键   词]  STEAM 教育;项目式学习;学科融合

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）50-0038-02

一、引言

为了应对全球化浪潮和知识经济的挑战，各国际组织与经济体系纷纷制定了21世纪核心素养框架。我国的核心素养框架涵盖了语言、数学、科学、信息技术、创新、文化等各方面，是知识、技能与素质的整合。我国在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中指出，“教育信息化的发展要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心”。STEAM教育理念，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics），是由美国国家科学基金会最先提出的，是将这几种学科整合到一种教学范式中，并非一门新的具体学科，旨在培养学生的科学素养、技术素养、工程素养和数学素养。所以，在STEAM教育理念引领下开展教育教学改革，将有助于培养学生的核心素养，有效提升教育质量。

二、STEAM教育的内涵与特点

STEAM课堂是基于真实问题解决的探究学习，重点关注实践和过程，强调知识和能力并重，强调真实问题的解决和创新能力的培养，注重多学科知识的迁移学习，归纳起来有以下四个特征。

一是跨学科性。实际生活中的问题要比课本上的复杂，不能完全将知识按学科划分界限，而是学科间相互渗透，将知识有机整合。这既能催生创新性成果，也是提高学生核心素养、实现全人培养目标的重要途径。STEAM教育所倡导的学科整合理念为课程改革提供了新思路，实现了学习内容的综合化。跨学科性还体现在：（1）课程设计上可采用相关课程融合和广域课程融合模式，从横向或纵向的维度上来增强科学、技术、工程以及数学之间的学科联系;（2）可通过基于项目的学习，将实际的生活与各学科联系起来，融会贯通，以此来学习知识和探索自然的奥秘，充分体现跨学科的教育理念。

二是情境性。STEAM教育是科學、技术、工程、艺术和数学多个学科知识融合的产物，要求学习者不仅能掌握知识，而且能提升运用知识解决实际问题的能力。该知识要源于学习者自身兴趣和内动力，才能实现学习者对知识体系的主动建构。因此，一个能够激发学习者学习兴趣、让学习者全身心沉浸、催生创造力的学习情境至关重要。这种学习情境既要贴合学习者的自身生活，又要蕴含结构化的知识;不仅增强学习者的学习体验，使其获得成长，还能有效地培养学习者的创新思维和创新能力。

三是协作性。STEAM课堂是基于“全人教育”理念的，强调培养学习者的团队合作意识与能力，通常以小组合作方式展开学习，需要学习者相互帮助、合作探究、思维碰撞。因此，STEAM教育的课堂要重视项目设计，既要有源于生活的基础性知识，又要具有一定的挑战性。学习者需要与同伴协作学习，搜集资料、提出解决方案、评价学习成果，在合作探索中完成知识建构，并进行深层学习。当然，对STEAM课堂中的学生评价，既要考虑整个小组的学习成果，又要考虑个人在小组协作项目中的参与度。

四是创新性。在STEAM教育中，教师为学生创设基础的环境，教会他们最基础的知识，鼓励学生运用所学知识解决生活中的实际问题。教师不会提出具体方案和实施路径，而是需要学生通过协作学习和小组探究，在反复的思考与实验中逐步解决问题，并促进创新思维的生成。STEAM教育是一种多学科融合的强调动手实践、自主创造和逻辑思维的教育理念或课程形态。已有研究表明，项目式学习是一种有效培养学生学习能力、解决问题能力以及交流合作能力的课程组织方式，在关注知识与技能的同时，更强调学生创新思维的培养，所以借鉴STEAM教育理念，在课堂教学中采用项目式教学，将有助于提高课堂教学质量。

三、项目式学习的特点

项目式学习最早由美国著名教育家约翰·杜威提出，后来由其学生克伯屈完善了项目式学习的概念。当前的项目式学习是以建构主义理论为指导，以整合多个知识点的项目为主线贯穿教学全程，通常以小组合作方式完成项目分析、设计、评估和改进，从而实现理论联系实际，提升学生解决实际问题的能力。项目式学习的特点是以学习者的已有经验为中心，项目的确定通常源于学习者的兴趣或困惑，而教师是项目实施的建议者，可以使项目具有一定的复杂性;注重学科的交叉融合，学习内容不一定采用固定课序进行，可以根据项目或问题进行学科融合;学习活动是一个动态的、开放的、互补的环境，能够充分发挥学习者个人和团队优势，培养主动思考、勇于质疑、善于合作的复合型人才。

四、项目式学习的实施策略

（一）注重跨学科的课程设计

目前，项目式学习大都围绕某门课程展开，学生在解决实际问题时缺乏对综合思维的训练，但不同学科、不同主题的内容分享能促进学生对学科知识的深度理解，因此教师在进行课程设计时，要注重挖掘相关联的多学科知识，将其整合在一个项目中，充分激活学生已有的知识库，并运用先前所学知识进行跨学科的问题求解，提高学生整合知识的综合能力。

（二）注重师生角色的转换

项目式学习强调以学生为本，学生从知识的被动接收者转变为知识的主动建构者，而教师则是项目的引导者、促进者和监督者。在这种角色转换中，一方面学生可以借助信息技术来获取所需的知识与信息，由此培养信息检索、自主学习和反思判断等能力，并在社会性互动过程中意识到自己的分工，强化责任意识;另一方面教师应积极为学生创造协作学习所需的条件，并适时地提供支架，通过引导、展示和呈现，帮助学生提高自立性、自主性和自治性。针对不同层次的学生，应结合年龄特征、就业需求、兴趣爱好等多要素灵活设计项目式学习，并预留出时间，适时帮助学生排忧解难，促使学生通过积极协作、自主探究、深度思考等提升学习效果，促进学生的全面发展。

（三）注重创新能力的提升

项目式学习强调真实问题的解决和学以致用，关注学生对知识的理解、整合与运用，而不仅仅是知识的积累与识记。由于项目式学习具有情境性，因此可通过问题的激发或多样化情境的触动来培养创造性思维。学生在自主设计项目的过程中，通过创新解决方案和成果分享，持续对新问题、新想法进行评估、决策，在潜移默化中促进对知识的实践应用，并有效提升自身的创新能力。

（四）注重学生评价和反思

STEAM教育注重培养学生的问题解决能力与跨学科素养，项目式学习需要通过全面评价来促进学生多方面能力的发展。教师可以采用学科知识评价与学生能力评价相结合、形成性评价与总结性评价相结合的多元评价体系。知识评价检验学生对知识的掌握程度，能力评价要重点关注学习过程中学生的隐性提升。通过多维度评价内容（创新能力、协作能力、探究能力等）、多元化评价主体（教師评价、学生自评、学生互评、小组评价等）以及多样化的评价方式（汇报展示、量规评价等），让学生从多个视角发现学习过程中的问题，以评价促改进。同时，教师应提前告知学生项目的评价标准，帮助学生明确目标。

（五）深度融合信息技术

随着信息技术的迅猛发展，混合式技术手段在教学中发挥了重要的辅助作用。信息技术既包括电子资料等数字化媒体，也包括微课、慕课、协作平台等互动性技术手段，使得学习资源更加丰富、学习环境更加真实。因此，在STEAM课堂设计中要适时地融合信息技术，为学生创设交互功能丰富的新型智慧教学环境，拓宽知识交流、合作探究的途径，同时满足学生的个性化学习。

综上所述，STEAM教育更加注重学习者在学习过程中的能力提升，特别是运用跨学科知识来解决实际问题和创新设计的能力。将STEAM教育理念引入高校课堂教学，合理地开展项目式学习，有助于实施高校课堂的有效教学，培养具有创新能力和综合科技素养的复合型人才。当然，如何实施好多学科融合下的高效课堂，建立多元化的、成熟的评价指标体系仍需要广大教育者进一步研究。

参考文献：

[1]董宏建，白敏.中国理工科STEM教育发展探究[J].现代教育技术，2016（7）：12-17.

[2]崔鸿，朱家华，张秀红.基于项目的STEAM学习探析：核心素养的视角[J].华东师范大学学报（教育科学版），2017（4）：54-60.

[3]滕珺，杜晓燕，刘华蓉.对项目式学习的再认识：“学习”本质与“项目”特质[J].中小学管理，2018（2）：15-18.

◎编辑 郭小琴