区域STEAM教育运行模式构建与实施

陈明杰 田钰 詹玉婷

摘要：STEAM教育是现代教育改革的方向。合肥市STEAM教育实施的初始化困境主要体现在课时不足、课程内容缺乏本土化、固定师资缺乏、教学设备单一和课题研究不足等五个方面。通过实践，合肥市构建并实施了“实验为基、纲要为领、四位一体、成果共享”的STEAM教育运行模式。本文从课程建设、课程开设、师资力量和课程评价等四个方面对市级层面构建STEAM教育运行模式提出建议，也为其他区域开展STEAM教育工作提供参考。

关键词：区域  STEAM教育  策略  建议

一、合肥市STEAM教育推进的基础和初始化困境

STEAM教育是集科学、技术、工程、艺术、數学多领域融合的综合教育，能够培养学生的实践能力和创新精神，是多学科交叉融合付诸教育实践的一种思考与尝试，是现代教育改革的正确方向。2017年，国务院发布的《新一代人工智能发展规划》中明确指出要在中小学阶段设置人工智能相关课程。

合肥市拥有良好的创新基因，全市各级各类学校共2203所，学生群体占全市总人口的六分之一，具备实施STEAM教育的基础。在合肥市中小学开展STEAM教育，不仅是提高学生核心竞争力的必要途径，也是推进新课程改革、发展区域和学校特色的极佳契机。2016年，合肥市教育局印发《合肥市教育信息化重点工作（2016-2020年）》，明确提出探索3D打印、物联网等技术在教育教学中的应用。合肥市在教育信息化领域，尤其是在科技创新、机器人等领域，有着良好基础和丰富经验。瑶海区2018年成立的创客俱乐部，每月开展区内跨学校学习交流活动。市内部分重点学校也相继开展创客实践活动。但由于缺少顶层设计和方法指导，这些学校的STEAM教育实验尚处于摸索阶段，困难重重。

2018年初，合肥市教育科学研究院遴选了63所实验学校，覆盖小初高三个学段，涵盖市区学校和所辖区县学校，以实验学校为抓手，推动我市STEAM教育实施进程。市教科院对63所实验学校STEAM教育实施情况开展初始化调研，对课程建设、师资状况、学习环境等情况展开了深度调查，并对调查结果进行统计分析。问题表现如下：

（一）课时开设不足，授课形式单一

调查结果显示，90%的学校以社团的方式授课且课时开设不足。我们鼓励学校以社团等形式推进开展STEAM教育，但以社团为主的活动形式还难以有效地辐射全体学生，与对STEAM教育的低门槛和普惠性愿景之间尚有较大差距。

（二）课程内容建设较为基础，缺乏本土特色

部分学校通过整合、开发、引进等方式建立了STEAM或创客课程，但课程内容较为基础、单一、陈旧，缺乏本土特色。课程内容分布见图2。

（三）师资力量较为单一，缺乏固定师资配置

大部分学校以信息技术和科学教师为主力教授STEAM课程，学校一般以1-3人的固定师资配置为主，但仍有不少学校未配备STEAM教师。从调研结果来看，师资配置过于单薄，学科单一现象较为普遍，师资力量的增强及多元化需求较为迫切。

（四）教学设备较为单一，空间配置不足

STEAM学习空间的器材配置以3D打印机、开源硬件、机器人为主，少数学校配置了激光雕刻机、数字化探究仪器和无人机。教学器材种类较单一，师生的选择有限，STEAM学习空间的标准化建设更是无从谈起，不利于STEAM教育的全面发展和学生综合素质的整体提高。

（五）课题研究不足，课程推进缺少抓手

在对STEAM教育课程研究、评价机制等理论研究方面，各实验学校存在短板，仅14%的学校开发了相关的研究课题。学校在STEAM教育方面实践较多，但研究较少，活动的开展缺乏深度，而课题研究无疑是推动STEAM教育的重要抓手。问卷结果显示，各实验学校在开展STEAM教育过程中最主要的困难体现在课程缺乏、师资缺乏、设备缺乏、研究缺乏四个方面。各实验学校开展的STEAM教育与高质量的STEAM教育相比仍有不小的差距，并且呈现出较明显的城乡差异。而这些均与上级主管部门的投入与支持力度相关，同时与学校主要领导对STEAM教育的认识有关。

二、合肥市STEAM教育运行模式的构建与实施

经过三年多的摸索和实践，我们构建并实施了“实验为基、纲要为领、四位一体、成果共享”的STEAM教育运行模式。我们从示范引领、顶层设计、教师培训、课程建设、课程评价、空间配置等方面开展了大量基础性、引领性工作。具体如图5所示：

（一）实验为基

合肥市STEAM教育于2018年正式起步，以63所实验学校为基础，制订了《合肥市STEAM教育实验学校工作规程》（以下简称《规程》）。在《规程》的指导下，各实验校在STEAM课程建设、师资配备、课程实施、课题研究等方面探索出了各自的特色化道路。《规程》明确提出了24字工作路径：自主探索，分享成果;资源共建，注重协作;辐射推广，营造氛围。三年来，各实验学校在实践与研究的基础上，积极推广STEAM教育中的经验和成果，带动更多学校积极开展STEAM教育工作。

（二）纲要为领

为进一步规范和引导合肥市中小学校深入开展STEAM教育实践，市级STEAM教育专家在深入调研各实验学校的基础上，结合课程方案、课程标准和研究成果，在中国教科院STEAM教育专家的直接指导下，主导编制了《合肥市基础教育STEAM课程指导纲要》（以下简称《纲要》）。《纲要》对STEAM课程的性质与理念、课程目标、课程内容、课程评价和课程保障进行了详细界定和阐释，提供覆盖小初高的优质课例，指导性较强，成为合肥市中小学开展STEAM教育的纲领性文件。目前，全市中小学在《纲要》的引领下，STEAM课程内容逐渐实现从单一到多样化的转变，课程实施逐步实现从不统一向规范化转变。

（三）四位一体

1.人：培养第一批STEAM种子教师，探索制订全面的教师选拔培训方案

为加强STEAM师资队伍建设，市教科院通过开展各级各类培训活动、开设专题研修班和专题培训、成立STEAM教育研究院等方式，培育一批优秀的种子教师。此外，市教科院还推动成立了瑶海区青少年科技教育研究院、蜀山区创客与STEAM研究中心等基层组织，为STEAM教育的研究与实践储备了人才资源，构建了组织框架。目前全市STEAM骨干教师队伍初步形成，近300人的STEAM教育教师队伍给STEAM教育带来了无尽的创造源泉和活力。市级层面正积极探索合肥市STEAM教师的选拔、培训方案，规范优化STEAM教师的准入门槛及培训机制。

2.课程：全力推进STEAM课程建设，形成本市特色课程体系和优秀案例集

课程建设是STEAM教育有效开展的重要支撑，也是中小学开展STEAM教育的第一难题。调研结果显示，部分学校课程内容开发以粗放式引进为主，内容单一陈旧，缺乏本土特色，尚未形成系统的课程体系。为此，市教科院在各校自主研发课程的基础上，通过开展教学案例评比活动，打造合肥市特色STEAM教育优秀案例集。这些案例立足学生的生活实际，通过跨学科学习的方式，引导学生发现、分析、解决问题。然而，案例不等同于课程，构建课程体系才能从根本解决学校课程建设难题。市教科院正在积极调研优秀实验学校课程体系，探索形成一整套具有学校特色的STEAM教育课程体系。

3.评价：相关区域率先实践，初步形成全面的项目式教学评价标准

传统评价方式不再适用于项目式探究学习，STEAM教学的评价应多元开放、重视评价的改进和激励作用。调查结果显示，对STEAM教育课程、评价机制等方面的研究，是我市STEAM教育推进的短板。目前，在市级层面的指导下，瑶海区STEAM评价系统平台1.0版本已上线，探索出较完善的STEAM课堂学生学习评价及教师教学评价体系。在此基础上，我们拓展了STEAM教学评价的对象，正在研制覆盖课程、项目、教师教学、学生学习四个方面的全过程评价量表，在实证研究完成后将面向全市中小学正式公布下发。

4.空间：加大空间配置力度，探索制定STEAM学习空间配置标准

STEAM学习空间的建设是STEAM教育有效实施的基本条件。调研结果表明，合肥市STEAM教学设备配置处于基础、单一状态，极少部分学校建设了STEAM学习空间。为进一步改善空间配置情况，为学校提供空间配置指导，市级层面制定了《合肥市STEAM教育空间分层配置方案》，将STEAM学习空间划分为教学区域、交流讨论展示区、加工操作区、课程配套专题设备、环境配置等五层空间，对每层空间的设备、规格性能要求和配置标准进行了详细的说明和规定。此项标准的研制，对各校STEAM学习空间的标准化建设具有极大的指导意义。

（四）成果共享：定期开展交流活动，总结凝练STEAM教育的经验和成果，将成果辐射全市中小学

全市积极开展各类STEAM教学展示和交流活动，推广优秀的STEAM教育实践经验和技术策略。市教科院定期召开市级层面的教学展示、专题研讨等活动;主动与外部学校加强STEAM教学交流，在安生学校与澳大利亚北领地开展了STEAM交流与展示课;推动各区县内部和各学校内部开展STEAM教学展示活动。合肥一中、香格里拉小学、滨湖寿春等学校先后开展基于区域内的STEAM教学展示课、教学成果展览等。通过对合肥市STEAM教育教学成果以及优秀教学案例进行总结汇编，经过不断总结凝练，我们积累了一大批优质的STEAM教育资源，并将成果在全市范围内共享，为全市中小学全面开展STEAM教育提供了示范作用和经验参考。

三、思考与建议

STEAM创新教育理念体现了新时代我国教育发展方式的战略调整，必将成为教育兴国的突破口。在中小学开展STEAM教育是必要且迫切的，但如何开展好STEAM教育仍值得深思。本文对市级层面构建STEAM教育运行模式进行思考，并提出以下建议。

（一）课程建设是基础：实现STEAM课程常态化研究与开发

有效的STEAM课程案例是STEAM教育实施的重要基础。目前学校所使用的STEAM课程教材主要来自两个方面：一是设备厂家提供的“说明书”式的课程，或者拷贝他人的资料，没有做任何改进，不符合本地学校情况，没有体现STEAM教育解决真实问题的理念。二是由中小学教师根据学校办学特点自主编写的校本教材。由于缺乏与教材相配套的教学视频、素材资源、硬件设备等资源，这些校本课程难以复制与推广。调查还发现，部分学校研发的课程案例存在过于宽泛现象，偏离了STEAM教育的内涵。学校可以根据实际组建由多学科教师组成的STEAM课程研究中心，建立常态化课程研究和案例研发的体制机制，结合区域和学校特色，融合科学、技术、工程、数学、艺术等多学科知识，打造适合不同水平、不同兴趣学生的STEAM课程体系。

（二）课程开设是重点：融合现有学科开设STEAM教育课程

STEAM课程的开设是STEAM教育实施的主要途径。我们不一定要重新设计全新的跨学科整合课程，但是一定要明晰现有学科课程内容与STEAM之间的关联和逻辑，基于现有课程体系发展STEAM课程。学科课程中融入STEAM是目前最适切的整合方式，这种形式有助于发展学科核心概念，培养核心素养。基于核心概念和学习进阶，实现科学、技术、工程、艺术等学科整合，是STEAM教育蓬勃发展的驱动力。义务教育阶段可以将STEAM教育课程融入其他学科，如科学、劳动、技术、数學等，进行融入式教学，还可以与学校的相关活动课程，如综合实践活动，进行融合实施。

（三）师资力量是保障：积极开展研究和培训交流，充分利用职业学校资源

STEAM师资是STEAM教育实施和发展的重要保障。师资短缺是制约此项工作有效实施的瓶颈。因此，培养STEAM教师成为我市开展STEAM教育的必要手段。积极探索STEAM教师专业能力结构模型，搭建培养基本能力、教育教学能力、教研与发展能力、教学改革与创新能力等教师专业能力实训平台，探索系统实训模式和混合式实训模式，都能够有效促进STEAM教师专业素质的提高。STEAM教育的课程内容与中等职业学校的部分实训课程内容存在一定程度的相似性，中小学校可以充分利用当地中等职业学校课程资源，加强与当地中等职业学校培训中心的合体，实现课程选修、资源互通，市级层面可制定课程互选、学分互认、资源互通的市级实施意见。

（四）课程评价是关键：建立覆盖多主体、全过程的STEAM教育评价标准

STEAM评价标准是STEAM教育教学质量的保障。STEAM教育并非简单地将科学与工程组合起来，而是引导学生把学习到的知识与技能应用到探究世界的过程中。STEAM教学的评价应强调学生、同伴、教师等多主体参与，坚持过程性与终结性评价相结合，覆盖课程、项目、教师教学、学生学习等多个方面。各区域、各学校可以基于以上原则积极探索STEAM教育评价方案，尝试建立覆盖多主体、多对象、全过程的评价标准，并在区域内的STEAM课堂进行验证，最终形成具有区域特色的STEAM教育教学评价体系。

责任编辑：丁 蔚