中小学校开展STEAM 教育的实践策略
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【摘要】STEAM 教育被称为培养学生21世纪技能以及核心素养的“特效药”。成都市教育科学研究院以课题为引领,组织大批学校参与STEAM 教育研究。在此过程中,各校深刻领会STEAM 教育内涵,自主研发校本STEAM 课程,培养和锻造STEAM 教育团队,科学评估STEAM 教育成果,探索出一系列中小学校开展STEAM 教育的实践策略。
【关键词】STEAM 教育;中小学校;课程实施;策略
【中图分类号】G632.0【文献标识码】B 【文章编号】1005-1910(2021)04B-0021-03【作者简介】陕昌,成都市教育科学研究院教育信息资源数据中心副主任,寇振海前妻
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STEAM (STEM )教育是在复杂的学习情境中,通过学习活动的设计,培养学生的实践能力与问题解决能力。基于项目式学习方式,STEAM 跨学科课程整合科学、技术、工程、数学和创意写作,整合大型活动、整合家校社区、整合环境生态。总的来说,STEAM 教育顺应了未来科技发展对人的客观要求,代表了世界教育发展的趋势和潮流,同时又与我国面向未来的教育改革要求相一致。本期教学专题既有STEAM 教育在学校的课程建构、操作模式、评价范式,又有STEAM 教育对学科课程的影响,旨在为大家推进STEAM 教育提供借鉴与参考。
教育部在《教育信息化“十三五”规划》中明确强调,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、创客教育等新的教育模式中的应用。2016年,成都市开始对区域开展本土化STEAM 教育进行研究;2017年,成都市教育科学研究院以课题来引领,立项四川省普教科研资助金课题“STEAM 课程培养中小学生创造力的实践研究”,开展了STEAM 教育校本课程资源开发的建设实践。
一、深刻领会STEAM 教育内涵精髓
帮助教师理解和领会STEAM 教育的内涵,是学校有效开展STEAM 教育的基础。提到STEAM 教育,许多教师认为这就是五种学科知识的结合。例如,某学校开发的“纸艺与科学——桃花朵朵开”STEAM
课程设定的项目目标就是这样呈现的:S (科学Science ),
即我们身边常见的自然科学现象——“毛细现象”和“结晶现象”;T (技术Technology ),即利用插接的方法制作纸树;E (工程Engineering ),即利用相应的材料制作纸树;A (艺术Arts ),即绘制形态优美的纸树;M (数学Mathematics ),即让学生持续观测记录纸树开花的生长数据。事实上,STEAM 教育的内涵是非常丰富的,每一个字母所包含的内容都在不断充实和完善。
美国犹他州立大学Prof.Dr.Edward M.Reeve 在其报告Inquiry-Based Learning in STEM Education (《STEM 教育中的探究式学习》)中,对STEM 教育内涵做了深刻诠释:科学不仅仅只是指科学知识,还指科学探究的方法,包括观察、提问、假设、实验、分析、结论。基于探究的学习需要科学的方法。工程,是我们中国基础教育比较欠缺的部分,是指关于结构的设
*本文系2017年度四川省普教科研资助金课题“STEAM 课程培养中小学生创造力的实践研究”(川教函〔2017〕336号)的研究成果之一。
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计和制作,还指工程设计流程,包括提问(问题及条件)、想象(头脑风暴)、计划(画设计图,收集准备材料)、创建模型(根据计划实施、制作)、改进(思考哪些还可以做得更好)、表达结果。STEAM教育的开展需要采用基于问题解决的工程设计流程来实施。这两点,是容易被老师们忽略的,也是STEM教育区别于其他综合实践课程、项目式教学的主要特点。
总的来说,作为一种学习知识的新方式,STEAM 教育以项目式学习为实施方式,将科学、技术、工程、艺术及数学等学科知识综合应用于学科教育,旨在推动技术驱动的教学创新。STEAM教育的独特价值,在于以真实问题解决为任务驱动,通过为学生提供逼近真实、富有现实意义的学习情境,让学生在运用多学科知识和技能中解决实际问题,从而全面提升学生实践、创新、探究的能力和核心素养。研究表明,这种跨学科学习知识的方式更能激发学生的学习兴趣。为此,教师要在深刻理解STEAM教育内涵的基础上开始研发课程,开展教学活动。
二、自主研发校本STEAM课程
随着STEAM教育的发展,不少学校直接引进国外的课程来尝试。事实证明,引进的课程存在“水土不服”的情况,需要学校进行二次开发。为了让STEAM课程更契合学校实际,学校要根据自身校本资源特点,自主研发,不断激发师生的创造力和参与投入的热情,同时还节约了经费,把钱花在“刀刃”上。当然,学校自主研发校本STEAM课程,需要做好以下几个方面。
1.准确理解STEAM教育内涵。学校所有参与课程开发与实践的老师都要积极学习,通过阅读有关文献、参与研讨活动和教研活动等方式透彻领会。教师要多聆听专家讲座,从观念上进行提升和转变。
2.用STEAM理念重构课程。教师要梳理学校已有课程资源,再用新的观念对STEAM课程进行构建。我们着重从创客教育、艺术教育、学科教育、实验室课程等方面进行指导,让各参研学校结合自身校园与师资实际,开发具有特的校本STEAM课程。如四川师范大学附属圣菲小学、成都双庆中学等学校结合各自的创客实验室开发STEAM课程,引导学生做出了气象站风向标、手机支架等;成都市张家巷小学、新桥小学、洛带中学、银都紫藤小学等,在艺术领域进行课程重构,将熊猫字体、皮影戏、陶艺、定格动画等开发成精彩的课程,带给大家意想不到的震撼与欣喜。成都同辉国际学校利用STEAM理念开发学校校本课程(见下图),更是让学校课程资源上升了一个新台阶,
给师生带来极大的幸福感与成长的喜悦。
3.用真实的问题和过程驱动。STEAM教育强调项目问题的真实性,但许多学校在使用外来课程时往往生搬硬套,忽略了问题的真实性,也导致学习过程流于形式。只有现实世界的真实问题与困难,才会产生真实的价值与意义,深度学习才能真实发生。例如,成都洛带中学的真实问题是为学校设计一款陶艺礼品,有学校及地方特,可以赠送来宾、宣传学校,也能展示学生风采。也有不少学校做这个项目,但基本止于设计出作品,后期烧制之类则直接由外包公司完成。事实上,学生在全程参与烧制时会遇到更多困难。对于这些困难,学生运用已知的化学、物理知识难以解决,咨询化学老师也无济于事,最后到资深的烧陶专家才得以解决。这个解决问题的过程是真实的,就给学生提供了宝贵的学习机会与学习体验。在STEAM教育中,模型的制作也是一个重要的步骤及学习机会,会涉及多次迭代,甚至推翻重来,但正是在一次一次的改进中,学习真实发生,能力也在真正形成。
三、打造STEAM教育核心团队
理想中的STEAM教师是这样的:掌握科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识;可以与实际教学相结合,深入了解STEAM教学法;知晓STEAM课程如何开发;知晓真实的STEAM教学如何在课堂中发生等。虽然我们可能暂时没有这样完美的STEAM教师,但我们可以有一个完美的STEAM教育团队。这支教育团队中有学科教师、各领域的专家、社区资源、家长和学生。最重要的是这个团队的教
师有兴趣和热情,有甘于奉献的精神,还有专业的领域、全学科的知识。为此,学校可以加入编外专家团队,开掘社区资源、家长资源等。当然,项目涉及的各项必备知识技能,学科老师可以在学科课堂上讲授,编外专家也
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可以进行专业讲解支持,而学习支架更需要由专业的人来做。学生在项目中遇到的许多问题,有时教师无法给出答案,他们还需要到网络上学习,进行调查研究。“术业有专攻”,学校将各领域的专业人士召集到一起,形成育人的合力,这样,STEAM教育也就走向了专业和系统。
四、转变STEAM课堂的教学方式
STEAM教育的老师,不同于传统学科教育的老师,他们的角及作用会发生重要的转变。STEAM 的教学范式必须进行以下转换:从知识传递到认知建构转型,重视讲解转变成重视活动设计,重视引导学生进行自主、探究、合作学习;从面向内容设计到面向学习过程设计,将学习活动组织作为教学过
程的核心;教学要从关注“双基”到关注培养学生发现、提出、分析、解决问题的能力;不同的内容采用不同的教学模式,采用多种模式优势互补的混合式教学。简而言之,就是“师退生进”。STEAM教育中的教师角定位应以教师为中心转变为以学生为中心;教学活动要从有效“教”向促进有效“学”转变。教师成为学生学习活动的设计者、组织者、支持者;从知识传授者转变为学习支架的提供者,学习活动的引导者、协助者;成为学生学习结果评价体系的构建者。
五、改变传统的评价方式
教育的发生需要评价。由于STEAM教育是一种完全不同于传统教育的新理念、新形式,传统的评价也不适合放在STEAM教育上。STEAM教育的评价,由于项目式教学的特点,适宜采用持续性评估,以形成性评价为主、总结性评价为辅。在项目实施各环节中,教师要注重观察学生的学习过程,包括学生设计方案的过程、优化方案的过程、动手操作的过程,展示交流的过程等,及时给予学生反馈与改进意见,广泛开展自评、他评、师评、家长评等,不宜采用一个范式去评价各种不同形式的课堂。对于STEAM课程实施效果的评价,课题组选择“尤金创造力测试量表”进行实验前后测试,利用SPSS19.0对数据进行描述性统计、相关分析、t检验和方差分析,得出客观的结论;选择威廉姆斯创造性倾向量表进行横向比较测试,选择实验班级与非实验班级进行对比,来测试课程实施效果及STEAM教育对师生的影响。
STEAM教育有别于传统教育,是对传统课程资源进行重构与加工,是一种充满激情与创造的课堂教学范式。它与传统分科教学互为补充、互相激发,帮助学生进行纵横交错立体的知识能力建构。传统课堂着力点放在学科知识的获得上,教师主讲,学生倾听并完成书面练习;而在STEAM课堂上,“师退生进”,学生有自己的角定位与个性展示,他们基于实际问题进行团队协作,综合运用各科知识,主动学习并解决问题。
(三)《教师校本研修手册》
一线教师因教学任务重、工作头绪多,在进行校本研修笔记时,胡乱地记在各种临时的本子上。这样,收集和保管都比较麻烦,也不利于教师的回望和反思。为规范教师校本研修行为,指导教师更好地开展校本研修,我们制定了《教师校本研修手册》。作为一种“文本化管理工具”,《教师校本研修手册》运用于教师校本研修过程管理,具有三大功能:一是研修指导功能。《教师校本研修手册》由“基本信息、自我剖析、研修计划、研修记录、发展评价、活动设计、书目推荐”七部分组成,各部分内容的填写均通过导语和说明指导教师的具体行为,方便教师实施校本研修的自我管理。二是档案留存功能。《教师校本研修手册》具体记录了在一定时空内,教师组织和参与的研修活动,是教师研修生活的真实写照,承载了教师研修生活的美好记忆,同时也为学校校本研修档案积累了宝贵资料。三是研修评价功能。一方面,《教师校本研修手册》中的内容与评价办法相对应,引导教师在研修之前就明确了评价的标准,切实帮助教师了解研修任务的完成度,反思前面的工作并计划下一步工作。
同时,《教师校本研修手册》针对教师的各类研修,明确了任务和要求,可有效促进教师开展研修自我评价。我的ip地址查询
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