STEAM课程开展现状及教学模式的探究

李 娟

（北海职业学院 广西·北海 536000）

面对世界发展的复杂性和不确定性，新时代下对中小学生的能力素养提出了新的要求，为培养具有中国学生发展核心素养的创新应用型人才，STEAM课程作为一门跨学科类的科学启蒙课程也受到了越来越多人的重视。

1 什么是STEAM

STEM教育是STEAM教育的前身，STEM教育经过快速的发展，在教育中运用了多个学科知识解决真实情境中的问题，受到了越来越多教育者和学生的喜爱。随着发展速度的加快，以及美国“零点项目”等研究成果的影响越来越大，一些研究者逐渐开始站在STEM教育的研究之上，开始加入了代表人文、艺术和社会的元素“A”（Art），发展成为今天的STEAM教育，由科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）5个单词的首字母缩写组成，STEAM教育孕育出生。

2017年由教育部编制的《义务教育小学科学课程标准》中提出了STEM教育标准，这是我国第一次在指导性文件中加入和强调STEM教育理念，并指出STEM教育的性质是一种跨学科的学习方式。STEAM教育并不只是单纯数学、技术、人文、工程、科学的叠加学习，STEAM 教育是一种跨学科知识在实际生活中的综合运用。

2 国外STEAM课程的研究现状

STEAM 教育起源于美国20世纪80年代，前身为STEM教育，指指综合科学、技术、工程、数学四个学科理论知识的课程学习，以应对学科割裂所造成的无法创造性解决真实复杂的科学技术问题等，培养学生适应未来的能力。美国政府对STEM教育投入较大，美国小学也十分重视STEM教育。美国及欧洲国家的STEAM教育重点结合机器人技术，在STEAM教育中组织学生利用编程类软件完成机器人的组装、设计与制作。

3 国内STEAM课程的研究现状

根据《中国 STEAM 教育发展报告》中对于我国STEAM教育研究现状的内容：我国学者研究STEM教育，最早是从美国STEM教育的历史起源、发展过程、STEM教育的政策和法律着手的。研究的重点是，美国如何从政策、法律等方面，自上而下地推动STEM教育的有效措施。随着STEM教育研究的深入，STEM教育在K-12阶段的现状与课程情况备受我国学者关注。在实践方面，我国学者主要研究的问题集中在：STEAM课程与教学模式和如何将STEAM教育理念融入到课程实施过程当中。

4 STEAM课程开展情况分析

我国传统的教育教学模式，比较侧重对学生学科知识和成绩的塑造，很多学生的学习目的是单纯的“应试”，在实际学习过程中，思维和能力的培养较为薄弱，出现高分低能的现象。世界和社会发展的不确定性，在新的“双减”背景之下，对于走向未来的学生能力和素养提出了新的要求。STEAM教育也在此背景之下，迎来了新的机遇和挑战。

随着STEAM教育理念的深入，我国中小学校园里逐渐出现了创客课程、机器人课程、编程课程及各类信息技术运用类比赛等形式存在于中小学中。从 STEAM 课程开展情况来看，我国的STEAM课程的开展与实施主要集中在教育发达地区，从学校、家长和学生方面受到的关注度也更多。在STEAM课程开展中，主要以项目式的方式实施，以通用技术类的课程为主，主课类的课程实施较少。STEAM课程也以课外形式及校外课程形式为主，如何将STEAM课程理念融入到校内主课的实施过程当中，这也给STEAM教育在学校中的开展与实施带来了新的挑战。

5 STEAM课程教学模式的探究

STEAM课堂，可以以多种形式展开，其中的项目和活动充分利用了日常生活中常见、常用的材料，在学习过程中组织学生合作参与、互相取长补短、共享成果，从而解决实际情境中的问题。有效的课程教学模式，既能促进授课教师反思其教学效果与学生的学习评价，又能帮助教师在不断的教学实践中提升自我的教学技能。因此，STEAM课程教学模式化的研究对于授课教师而言十分重要。

5.1 国外STEAM课程教学模式

5.1.1 PBL学习模式

PBL（project-based learning，PBL）基于项目式的学习，PBL学习模式主要由基本问题、项目设计、工作计划、项目管理、最终成品和评价反馈六个因素构成。这六个因素中，基本问题来源于包含多种学科知识的真实情境问题，对学习者有一定研究可行性和价值的问题。项目设计、工作计划、项目管理这三项活动，方式多样化，旨在培养学生适应不同风格的学习方式，为不同智能的学生搭建一个平台展示，从而促进探究活动的开展。PBL学习模式的最终成品形式也是丰富多样的，不仅可以是学生学会的知识与技能，也可以是学生在探究活动中设计的方案或是成果，从而激发学生的学习动力。PBL完整的教学流程还应具备评价反馈这一环节，通过对最终成品和活动过程进行评价并提供反馈，为学生的学习带来更多的支持，其中评价者可以教师、专家或是学生本人，评价方式可以是自评，也可以是互评。

5.1.2 LBD或DBL学习模式

DBL（design-based learning）或 LBD（learning by design）基于设计的学习，也称通过设计学习，通过设计具有挑战性的情境，让学生在设计中学习科学知识，发展能够解决复杂问题的能力。在这个过程中，组织学生进行合作交流、设计调查、实施调查、分析数据、得出结论。

5.1.3 以科学探究为导向的“5E学习环”

5E教学模式比传统教学模式更有利于学生学业成就的提高，也更能激发学生的学习兴趣。5E教学模式主要涵盖5个基本教学环节，即引入（engage）、探究（explore）、解释（explain）、精致（elaborate）和评价（evaluate）。教师可通过5E教学模式探测学生的前科学概念，在教学过程中培养学生科学探究的能力，更好地引导学生对前科学概念进行完善和修补，完成学生前科学概念到科学概念的转变。

5.1.4 混合式课堂教学模式

混合式课堂教学模式也就是将多种教学模式综合在一起形成的教学模式。实际课堂教学过程，不仅一种教学模式的实施过程，而是多种教学模式的综合应用。

5.2 我国STEAM课程教学模式

相较国外，我国对于STEAM教育的研究起步较晚，从对于国外提出的基于项目的学习、基于设计的学习、5E教学模式化以及多种教学模式交叉的混合式教学模式的梳理总结中，在郑葳编著的《中国STEAM教育发展报告》中进一步整理了这些教学模式所具备的共同要素，主要包括真实情境、关键问题、设计方案、实施方案、改进方案和形成最终产品后交流展示。

真实情境：一个真实的情境中的科学问题，能将理论知识与真实世界环境连接，更好地激发学生学习兴趣。在真实情境中由于问题的不确定性和复杂性，能更好地帮助学生应用个学科知识，实现STEAM教育理念。关键问题：是一个必不可少的要素，来源于真实世界中的问题不仅能激发学生探究的兴趣，还能为学生提供探究的方向。设计、实施和改进方案：基于真实情境中出现的关键问题，引导、组织学生对问题进行探究，设计解决问题的方案，并对方案进行可行性评价，从而实施、改进方案。产品交流与展示：STEAM教育是对真实情境问题进行解决的，课堂教学也应是围绕此关键问题而展开，在解决问题的同时，会形成一个最终的成品。在探究过程的最终环节成果展示中，组织学生认真听取他人意见和建议，对成果进行优化和改善。

6 STEAM课程的价值分析

小学STEAM课程的开展，对学生深刻理解科学和数学中的重要概念，培养学生的合作能力，提高学生统筹规划决策能力以及 STEAM 核心素养有着很大的作用。STEAM教育是一种整合科学、技术、工程、艺术和数学各领域知识，以项目化学习（PBL）的形式展开，这种教学模式不仅能够引导学生自主地探索周围世界，不断更新学科知识，更好地适应社会和世界的变化与发展，还能提高学生在现实情境中综合运用知识解决问题的能力，提高儿童的综合竞争力。STEAM教育副我国教学改革具有重要的意义，符合国家教育改革发展的战略，为培养儿童成为将来社会主义建设者奠定了良好基础。