本文由《開放教育研究》雜誌授權發布
作者：趙慧臣、陸曉婷
編者按
美國格雷特•亞克門（Georgette Yakman）教授及其團隊在STEM教育的基礎上提出STEAM教育（科學、技術、工程、藝術和數學），構建了STEAM教育框架，設計了STEAM教學過程卡，並開展STEAM教育的培訓認證。STEAM教育以數學為基礎，從工程和藝術的角度解讀科學和技術，以跨學科的理念將不同類科目整合，為現代社會的發展提供優秀的人力資源支持。作為STEAM教育領域的研究者和實踐者，她協助美國、韓國以及其它國家（地區）開展STEAM教育，得到了國際同行的廣泛認可。她還開發了STEAM教育網站，以滿足不同受眾對STEAM教育資源的需求。
由於在STEAM教育方面成績斐然，格雷特•亞克門教授2009年受邀作為維吉尼亞州舉辦的STEM教育會議主持人；被參議員馬克•華納提名為年度全國有線電視協會教育專家。2010年，她還當選為維吉尼亞州科技教育協會主席。本次訪談著重於深入了解格雷特•亞克門教授對STEAM教育的理念、實踐框架、未來發展的看法以及對中國實施STEAM教育的建議。
關鍵詞：STEAM教育；STEM教育；跨學科；改革教學
記者：亞克門教授，非常感謝您接受我們的訪談。您在STEAM教育領域的研究卓有成效，在國際上影響巨大，能否向中國讀者介紹一下您提出STEAM教育的動機？
亞克門教授：根據綜合性學習的本質，我對如何解決學校單一學科教學引起的問題進行了多層面的思考。我設想可以將傳統的學校轉變為綜合性學習中心，使學生享有全面接觸所有學科的機會。基於此類設想和現實需要，我提出了STEAM教育理論。
STEAM教育用跨學科的方法教授科學、技術、工程、藝術和數學方面的知識，引導學生適應不斷更新的專業知識和快速變化的社會生活。STEAM教育的理念可以概括為：以數學為基礎，通過工程和藝術解讀科學和技術。STEAM教育支持學生以學科整合的方式認識世界，以綜合創新的形式改造世界，培養他們解決問題的創新能力。STEAM教育主要以基於項目的學習、問題的學習為主要教學（學習）方式，引導學生通過合作與實踐，完成主題項目和解決生活中遇到的難題。作為一種超越傳統的教育模式，STEAM教育可以縮小學生現有知識技能與職業所需知識技能間的差距，提升學生的就業競爭力。
STEAM教育在原有STEM教育基礎上加入了藝術，有助於學生從更多視角認識不同學科間的聯繫，提高自身綜合運用知識解決現實問題的能力。2015年，人文藝術類大學機構、專業組織以及藝術類團體從比較廣泛的層次上分析「藝術」範疇。藝術「A」包含較廣泛的人文藝術科目，涵蓋社會研究（social studies）、語言（language）、形體（physical）、音樂（musical）、美學（fine）和表演（performing）等。
從STEM教育到STEAM教育再到STREAM教育（添加了讀/寫能力『Reading/wRiting』），STEAM教育的內涵不斷豐富，成為教育界的熱點。在STEM和STEAM教育的熱潮下，STREAM（科學、技術、讀/寫、工程、藝術和數學）教育應運而生。事實上，強調讀寫能力是科學、工程和技術教育的重要組成部分，目的是使高素質專業人士能夠勝任撰寫報告、實驗材料以及與人交流的需要。
STEAM教育已得到公眾的認可，逐步成為更加完善的人力資源教育模式。我們可以把基於現實需要、具有終身學習效能的STEAM教育稱為「全民有效性學習」。截至2016年1月，我們已經培訓了來自1個國家和美國34個州的2000餘名教師。接受STEAM教育後，學生的課程活動參與度和對所學知識的掌握程度改善顯著，不少家庭、社區和企業對此興趣強烈。隨著國際上不斷將STEAM教育運用於實踐教學，我受邀作為顧問協助美國、韓國和卡達等國家發展STEAM教育。2014年，我應邀到中國上海發表STEAM教育主題演講。藉此機會，我將STEAM教育理念引人中國。
記者：STEAM教育研究主要圍繞S、T、E、A和M展開，它們之間的聯繫是什麼？藝術在其中扮演什麼角色？
亞克門教授：STEAM教育認為科學、技術、工程、數學、藝術之間存在結構上的順序關係，在人們分析和改造世界中發揮著各自作用。在STEAM教育中，科學支持人們認識世界的規律；工程與技術支持人們根據社會需求改造世界；藝術幫助人們以美好的形式豐富世界；數學則為人們發展與應用科學、工程、藝術和技術提供思維方法和分析工具。
人們只有在擁有了技術的前提下才可以理解科學，只有理解了藝術和數學後才能從事工程的研究與開發。我們聚焦在如何分析不同學科間知識的聯繫，探討它們在現實世界中的應用，而不是關注某些知識是否屬於哪個研究領域。STEAM教育不是將重點放在某個學科上，而是放在引導學生採用學科融合的學習方式，運用跨學科思維解決現實問題。
藝術加入科學、技術、工程、數學教育中，是對這四類課程的良好補充，能幫助學生優化不同學科知識的理解與應用。例如，「聲音」具有影響和傳授知識的效能，學生運用溝通和語言的藝術能更好地實現知識共享；通過美術，學生能更好地了解過去和現在的文化和美學；學生了解人性、道德、自由和藝術等知識，有助於理解社會發展。
STEAM教育將人文藝術中的「誰來做」和「為什麼這樣做」（Who and Why）加入到STEM教育領域的「做什麼」和「怎麼做」（What and How）中，讓人和倫理道德在創新過程中扮演重要的角色。因此，STEAM教育不僅可以提升學生的演繹與歸納等邏輯思維能力，還能培養學生養成解決現實問題所需的靈活性和適應性，使他們具備跨文化交流能力。STEAM教育讓學生遠離碎片化的知識和死記硬背的過程，引導學生聯繫不同學科之間的知識，不斷提升學生的邏輯思維能力、問題解決的創新能力、同伴之間的合作能力，以及自我實現的激勵能力。因此，STEAM教育有利於培養具有創造和革新精神的全面發展的人，支持他們成為未來發明家和創造者。
記者：您構建的STEAM教育框架集成的STEAM研究成果，有利於相關研究成果的推廣。請問您是怎樣想到構建STEAM教育框架的？該框架的具體內涵是什麼？
亞克門教授：在STEAM教育的研究和實踐中，我已經和許多國家（地區）的教育人員（機構）進行了合作。我發現，實施STEAM教育的模式不同地方會有重疊或相同。當然，這些教育實踐有不少非常好的例子。參考戴爾的經驗之塔，我們所構建的STEAM教育框架將很多學科有機聯結起來，可以被看作是STEAM教育領域的生物樹。
STEAM教育框架（見圖1）中，最頂層的是最終目標（Life-long Holistic），表明STEAM教育的終身性、整體性；第二層是STE@M，可以作為綜合層級（Multidisciplinary Level），強調STEAM教育支持學生以跨學科的方式發現和解決問題；第三層是STEM加藝術（STEM+A），強調藝術對各個學科的滲透；第四層是學科層，主要探討科學、技術、工程、藝術和數學等學科間的聯繫；最底層是具體內容層（Content Specific Level），主要是科學、技術、工程、藝術和數學等學科的相關課程。例如，科學學科包括物理、生物、化學、空間和地理科學等。
STEAM教育框架可用來幫助教育者設計教學模式，改善教學活動。STEAM教育框架不僅支持教育者以跨學科的方式將不同學科聯繫起來，而且引導教育者將不同學科與生活技能、職業發展聯繫起來。STEAM教育已經在P（preschool）K（kindergarten）-12、大學課程、博物館、課外項目、老年痴呆症患者康復等領域取得了成功。我們可以通過很多方法或形式完善STEAM教育框架，但沒有必要從根本上改變它，畢竟它已具備深度、清晰度和完整性。
記者：STEAM變革了傳統教學形式，改革了目前的教學活動。我們該如何改革教學，從而更好地反映這一領域的新變化？
亞克門教授：我很樂意在現有教育體系的基礎上幫助人們開展STEAM教育的研究和應用。對於STEAM教育，我已經進行了九年的理論探索和實踐研究。根據我的研究，如果定期對學校人員提供STEAM教育的培訓，學校順利實施STEAM教育一般需要三年。
為了促進教學改革和提升教學水平，STEAM教育需要向教師、教輔人員和項目提供面對面與在線相結合的培訓，使更多教育者了解STEAM教育的理念、特點與方法。例如，對於STEAM教育的教師，我提供八小時的在線培訓。參訓教師通常需要一周時間消化與吸收每個章節的內容。
教師應培養學生之間、學生與他人之間合作的能力。當學生與能力強的同學共同完成任務時，他更多的是在配合，不利於其自身合作技能的提高。此時，我們需要按照層級對學生分組，讓同一水平的學生圍繞現實問題開展項目活動，以提高每個學生的合作技能。學生也能從實踐中體驗到合作的益處，從而有助於其在工作和生活中有效開展合作。
記者：您設計了STEAM教學過程卡，用於指導師生開展教學，我們該如何藉助STEAM教學過 程卡，開展相關的研究和實踐？
亞克門教授：STEAM教育針對學生目前的學習需要和未來的工作需要，通過問題導向的項目實踐，實現多個學科之間的整合，為學生提供體驗創新、獨立思考和團隊協作的機會。儘管STEAM教育提供多種方式支持學習，但學生仍需要對個人學習負責，需要不斷發揮自身的能動性和創造性。STEAM教育的教學不以傳授知識為主要任務，而以培養學生的問題解決能力和創新能力為目標。相對於傳統的教學活動設計，STEAM教學堅持以學生為中心。教師不僅告訴學生怎麼做，而且引導學生體驗解決實際問題的過程，在探索中開啟學生的創造力。
為了培養創新型人才，教師應該鼓勵學生去質疑和反思，而不是依賴死記硬背；引導學生面向問題去創新，而不是強調簡單應用。為此，STEAM教育的教師需要科學安排教學過程，即要做什麼（活動的目的）、用什麼做（設備、要素和材料等）以及達到什麼效果（學生發現了什麼、收穫了什麼）等。為了提高STEAM教學的有效性，我們根據STEAM教學流程，設計了STEAM教育教學過程卡。該教學過程卡涵蓋了項目活動的主要內容，可以幫助學生了解項目活動的要素和如何開展項目活動。學生在教師引導下發揮主體作用，選擇需要的材料與工具，參與策劃、組織、實踐、反思與改進等。
記者：從STEAM教育立項到現在，您對學生的學習情況是否進行過調查？學生的反饋是什麼？他們哪些方面得到了提高？
亞克門教授：如果現在就發表這方面的專題報告可能還為時過早。實施STEAM教育的學校數量還在變化。很多學校的STEAM教育項目的課程還在等待申批。為了適應社會和家長的需求，很多STEAM教育項目的課程已經進行了擴展，有的項目課程增加了25%。
美國的STEAM學校項目迄今已經運行了約四年。調查顯示，伴隨著STEAM教育中跨學科學習內容的優化和組織，學生能更深入地理解原本孤立的學科知識內容，學生課堂注意力、出勤率和記憶力等有較大提升。
STEAM教育可以幫助學生以較低成本豐富學習經歷，而這是學生想在快速變化的世界中獲得成功所必不可少的。STEAM教育引導學生在歷史、當前和潛在情境下評估個人愛好和生活機遇以及職業發展，引導學生了解未來可能從事的職業，幫助他們認清自己的職業興趣，並積極做好知識、技能和心理方面的準備。
對於STEAM教育而言，信息技術不僅是人們優化教育的手段，更是促進人們開展研究、調查和展示成效的工具。反映STEAM教育效果的媒介可以是網站社交媒體、新聞稿、訪談、記錄片等。學校每年應在新聞傳媒或學校主要人口、餐廳、走廊等公共場所舉辦4-6次STEM教育主題展示。
學校已經意識到高質量的STEAM教育可以培養學生21世紀所需的工作技能，為他們未來的職業和工作做好準備。學校應該優化STEAM教育環境，提高學生對STEAM教育的認知和參與，支持學生通過STEAM教育提高創新能力和工作技能。
記者：您與許多機構合作開展知識可視化的綜合、交叉研究，能介紹一下不同學校、不同學科人員如何協同開展STEAM教育嗎？
亞克門教授：STEAM教育中，不同學科之間的融合是其根本。學科之間應由誰進行融合？這需要不同學科人員之間加強交流，運用跨學科的思維開展合作。STEAM教育的教師應根據學生特徵，開展不同學科、不同課程之間的融合，並注重通過項目活動帶動課程的整合，培養學生的STEAM素養（科學、技術、工程、藝術、數學等素養）和解決問題的創新能力。學校可以為教師協作提供時間和資源，創建他們分享專業知識和提升教學技能的條件，不斷促進教師專業發展。
不同學科人員應充分利用各種社會機構、社會專業人員等資源，重視開發校本課程進行課堂教學模式的改革，設計符合學生需要的學習資源和教學模式。例如，教師可以將所教的課程變為STEAM課程的組成部分，並邀請相關專家將他們的觀點融入STEAM教育中，圍繞共同的主題聯合開展教學。
STEAM教育要獲得成功，離不開多部門的合作，也需要學校與學校間的協同交流。不同的STEAM教育學校之間應加強合作交流，共享教學資源、教育模式和方法等。STEAM教育的骨幹教師與輔助人員每周應有一定的時間進行跨校合作，以便於不同學校教師之間分享STEAM教育經驗，共同提升STEAM教育的效果。
記者：教育工作者是STEAM教育中的重要組成部分和實施者，您能對他們提些建議嗎？
亞克門教授：STEAM教育中，教育工作者需要學習新的知識，獲得所需的教學經驗，不斷提高教學設計能力。教育工作者應該在引導學生「了解自己」和「如何進行團隊協作」等基礎上，幫助學生掌握如何進
行互動、成為小組成員、如何開展團隊合作等知識。這些活動涉及基本的寫作、科學運用詞彙和行為調查等，需要教育工作者有效地組織與實施。
STEAM教育對教育工作者有嚴格要求，至少90%的骨幹教師、指導人員、管理人員在相關專業領域得到STEAM教育的認證和批准。另外，所有新增教師（包含藝術、技術和工程、體育等）應獲得STEAM教育的認證。
其中，作為教育工作者的核心人員，教師應根據學生興趣和不同學科知識的特點，面向現實問題設計跨學科項目活動，採用不同的教學方式和個別化教學，並不斷增強現實問題、課程內容、活動設計、能力培養以及未來工作之間的聯繫，引導學生在問題解決過程中提高創新能力。
記者：STEAM教育項目的認證有什麼作用？
亞克門教授：我們為實施STEAM教育項目學校提供「計劃認證」，使學校能夠充分採納和實施STEAM教育。對於無法現場訪問的STEAM教育工作者，我們要求學校提供相關照片、教學視頻以及網絡電話聯繫時間，以便必要時通過網絡等方式給他們指導。我們基於對學校原有基礎的考察設置培訓認證方案，以支持STEAM教育工作者的專業發展。
STEAM教育培訓有助於豐富教育者的專業知識，使他們更好地理解如何與其他教育者（本地和國際）合作，幫助他們了解如何安排學生的學習活動，發揮學生個體的創新優勢，還可以幫助他們精心設計團隊，讓所有成員為STEAM教育做出貢獻。
每個STEAM教育轉型學校至少應包含一名管理員、一名指導人員和90%的專業人員。如果必要，學校可以通過面對面或者網絡的方式對相關人員進行培訓。面向STEAM教育工作者（學校管理者、教育者、圖書館協助員和課外項目輔導員等）培訓認證的重點是幫助他們學習如何整合科學、技術、工程、藝術和數學教育，側重於引導教師在課程整合中如何開展教學活動設計，支持學生以跨學科的方式解決現實問題。
STEAM教育的培訓方式為虛擬和現場混合訓練；培訓資源為24個視頻和7.5小時的訓練支持文件，培訓內容包含STEAM教育理論、STEAM教育流程、STEAM教育的課堂說明以及如何編寫自定義的STEAM課程；培訓目標為培養能夠撰寫和提交通過認證審核的STEAM課程簡介的教育者（見表一）。
通過STEAM培訓與STEAM認證的教育者有一定區別。參加過一次全面STEAM培訓的教育者可以說他們接受過STEAM訓練，學習過如何運用STEAM課程計劃和實踐進行傳授和教學。已完成課程計劃並經認證的教育者可以聲明他們被STEAM認證成功，證明他們已經知道如何寫作STEAM課程計劃。STEAM培訓和認證人員有權訪問培訓和教學文件，包括訪問在一年培訓期內STEAM課程計劃中不斷更新的資源。擁有STEAM認證和經驗的教育者在全球市場廣受歡迎。
在實施過程中，我們要求所有課程基於年級水平和科目標準基礎，緊密聯繫STEAM教育，實現與STEAM教育主題相匹配。學生可以參加核心課程外的拓展課程（藝術、音樂、體育等）。標準化評價可以幫助學生認識自身「應該知道什麼」和「能夠做什麼」。研究表明，STEAM教育的標準化評價可以促進學生不斷取得進步。
記者：STEAM教育利用網站等形式推廣，您能否對網站（http：//steamedu.com/）的設計作點說明，以便我們獲取相關資訊？
亞克門教授：網際網路不斷改變著人類生產、生活、娛樂和學習的方式。STEAM教育與網際網路結合是我的一項重要研究計劃。在推廣STEAM教育的過程中，我們開發了網站平臺（http：//steemedu.com），以便於更多的國家和地區的教育專家或機構通過瀏覽網站了解STEAM教育的發展。我們將網站設計成不同的模塊，清晰地展現給不同的受眾，方便感興趣的個人或群體獲取想要的資源。
此網站提供了豐富的資源，介紹了STEAM教育的發展理念、我個人與該項目相關的發展情況、STEAM在美國和其它國家和地區的發展現狀以及不同級別的網絡會員擁有的優惠級別。其中，「下載和資源」（Downloads and Resources）欄目提供STEAM教育的背景、理念、商標、研究領域、課程培訓等；「常見問題解決（FAQ）」欄目可以查看STEAM教育常見問題的解決方案，如STEAM教育框架的定義、STEAM教育團隊成員信息、培訓課程內容等常見問題；「聯繫我們」（Contact US）欄目發布了針對不同類別應聘者的聯繫方式，以便有意加人的機構或個人與我們聯繫。針對服務對象（一般諮詢、國際諮詢、媒體請求、客戶支持、金融機構等）的不同，我們提供不同的職位（辦公室經理、全球經理、營銷經理、支持經理、業務經理等）；「新聞」（News）和「產品」（Store）欄目提供了與STEAM教育項目相關的信息和輔助STEAM學習的材料和產品。M教育項目中所承擔的角色，如通過項目的參與所應達到的目標、通過網站可以獲取的資源信息等（見表二）。
我們還利用社交平臺推廣STEAM教育，在網站界面放置了Twitter、Facebook、Pinterest、Reddit、Academia、imgur、YouTube、Linkedin等八個社交網站的連結，為社會大眾更好地了解項目提供渠道，同時利用社交網站受眾面廣、傳播即時的優勢擴大STEAM教育的影響，促進STEAM教育的實施。
記者：您註冊了多個商標並發表在網站上，這對培訓和推廣有什麼益處？
亞克門教授：在知識經濟時代，STEAM教育主旨是為了促進學生創新，但開展此類培訓與推廣活動也具有一定的商業性。我們的STEAM教育公司自2007年以來一直接受個人資助，更便於實現獨立出資人發展STEAM教育的願景。公司不是個社會組織，而是以營利為目的的。作為STEAM教育的推廣和培訓企業，註冊商標有其必要性。
在開展STEAM教育的推廣和培訓時，我們一直注重打造成服務全球的教育企業，所以商業信譽舉足輕重，商標設計尤為關鍵。商標的註冊有利於我們取得STEAM教育的專用權，使研究成果和實踐產品受法律保護。此外，商標提高了STEAM教育的識別度，有利於區別於其它的教育商品。
根據營銷理論，我們開展了STEAM教育商標的形象化設計，賦予其理念意蘊。例如，「STE@M=Science & Technology interpreted through Engineering & the Arts，all based in Mathematical elements」的意思為：以數學為基礎，通過工程與藝術解釋科學與技術。商標中包含了「STEAM」一詞。我們用希臘字母西格瑪代替「E」，符號「@」取代「A」，並用「=」聯接，以顯示其中的關係。這簡明地表達了STEAM教育主題，在一定程度上又吸引了社會大眾（學生、父母（監護人）、社區成員、管理者、商界領袖、政治家等），促進了STEAM教育的推廣和傳播。
記者：您能否對中國開展STEAM教育提些建議？
亞克門教授：STEAM教育立足於實際問題，鼓勵學生通過協作和實踐完成項目、解決問題，有助於培養學生的綜合素養和問題解決能力，形成具有創新能力的優秀人力資源，而人力資源的培養為科學技術水平的提升起到了推動作用，因此STEAM教育正在成為技術創新的重要驅動力。儘管不是所有學生都能進入STEAM行業，但其他行業正變得越來越依賴STEAM技能。幾乎所有職業要求學生精通STEAM教育所培養的能力。
中國要開展STEAM教育，建議在教授課程時應將STEAM看作是提升創造力的方法。例如，對於其中的藝術教育而言，STEAM教育的目的不是教藝術，而是讓學生懂得如何在現實生活中運用藝術，不斷完善目前的生活方式和所在的現實世界。
其次，應當將教育輔助人員融入STEAM團隊，包括：1）指導人員，他們要幫助學生了解自己的興趣和愛好，指導他們選擇符合職業目標的課程，引導他們實現自身技能和興趣與未來職業的匹配；2）圖書館管理員/媒體專家，他們要幫助學生尋找信息、查詢教育專家，以及為學生STEAM教育項目的作品展示提供空間，讓學生看到大家在做什麼、怎麼做的，以及引導學生如何借鑑他人成果改善自己的產品或者方案；3）信息/教育技術人員，他們要改善STEAM教育中技術應用的過程和方法，優化師生教學，並對如何購買與使用新興教育技術提出建議。
為促使STEAM教育取得更好的效果，我建議：1）每個學校應配備一名STEAM認證協調員。作為課程專家、申請撰寫人和社區聯絡員，這些協調員應精通職業規劃、基於問題的學習、課程整合等相關知識，熟悉教育、科學、技術、工程、藝術、數學等學科間的聯繫；2）學校應當根據技術教育的相關國家標準設計STEAM教育主題；3）採購設備與設計課程應具有可持續發展的視野，既要基於STEAM教育的現實狀況，又能滿足STEAM教育的未來需要；4）實現信息技術與STEAM教育的深度融合，採用翻轉課堂等方式開展教學活動。
基金項目：2016年度河南省教育廳人文社會科學研究一般項目「信息傳播視角下移動學習的影響因素與優化策略研究」 （2016-zd-035）；2016年度河南省教育科學規劃重大招標課題「信息化背景下中小學教學方式的變革研究」（[2016]－JKGHZDZB－04）；河南省教育科學規劃2017年度重點課題「中學STEM（科學、技術、工程、數學）教育的國際經驗與本土探索」。
作者簡介：趙慧臣，副教授，河南大學教育科學學院，河南省教育信息化發展研究研究人員；陸曉婷，碩士研究生，河南大學教育科學學院。
轉載自：《開放教育研究》第22卷 第5期 2016年10月
排版、插圖來自公眾號：MOOC（微信號：openonline）
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