STEAM教育在中國丨教育理念如何「落地」教學實踐?

2021-02-15 STEAM未來學院

《中國STEAM教育發展報告》中,我們了解到中國STEAM教育在學校的發展現狀與實施模式

大多數學校的STEAM課程都是以社團課程和選修課(佔比72%)的形式出現;

每周開展1課時STEAM課程;

能進入常態的課程與教學,主要以創新類校本課程的形態出現;

在中國,對STEAM教育的探索並不是從數學課和科學課開始的,而多始於信息技術課程;

知名度不高,僅局限在少量的創客教育、非正式教育中。

1. 多數以社團活動課程出現,2課時/周

數據表明,目前中小學校園已將STEAM課程納入到課程體系中,但未能進入常態的課程與教學,主要以創新類校本課程的形態出現,因此課時較少,集中在1到2課時。

圖1 學校每周開設STEAM課程的課時

那麼學校主要以什麼方式開展STEAM教育呢?研究發現,大多數學校都安排了社團課程和選修課(佔比72%)。比如成都市樹德協進中學就以選修課的形式,每周開展1課時STEAM課程;北京十九中學則是由專門人員負責,採用課後1小時的方式進行嘗試。  

圖2 學校開設STEAM課程的類型

2. 開發課程&建設空間

總體上來說,中小學STEAM課程種類繁多。例如深圳黃岡中學開設了機器人、軟陶、體育類、藝術類等多種校本課程,並在探索開發課程、編寫教材。

 

很多學校開始與科研院所或者教育企業合作,引進課程、培訓教師、建設校園STEAM學習空間。比如北京八一學校、朝陽外國語學校、北京第十九中學等,以選修課的形式,引入並開展STEAM教育、建設專門的學習場地。

圖3 成都市樹德協進中學老師展示STEAM課程

3.民辦學校積極性強

基於較高的靈活性,民辦私立學校很樂於探索STEAM教育的開展。

比如天津英華國際學校全面開設STEAM選修課,每學期共10課時,提供專門學習空間;濰坊(上海)新紀元學校已經開始了體系化的探索,涵蓋批判性思維、素質英語、數學奧秘、大英百科科學100講、3D列印等多門課程。

從字面意義上來看,STEAM代表的就是「科學」、「科技」、「工程」、「藝術」和「數學」,然而這些學科之間並不是割裂的,它更深層面的含義是一種整合性課程——打破學科的壁壘,培養創造力、高級思維、解決問題能力、知識遷移能力以及合作共情能力

很多學者把數學和科學看做是STEAM教育的基礎,工程為核心,藝術和技術則遊於整個教育系統中,藝術作為一種驅動的力量,技術將創意和設計的方案加以實現。

 

圖4 STEAM教育各學科關係

但在中國,對STEAM教育的探索並不是從數學課和科學課開始的,而多始於信息技術課程

這是由於信息技術的教學內容和教學方式很容易和STEAM教育相契合,比如編程類、媒體製作類工具在中小學STEAM教育中的廣泛應用就是以信息技術課為平臺。

北京景山學校信息技術教師吳俊傑研發了「人工智慧」、「Scratch編程」課程,並探索將Scratch圖形化編程和物理、化學的實驗相結合;

同樣基於Scratch軟體,廣州華南師範大學附屬小學吳向東老師、武漢華中科技大學附屬小學毛愛萍老師研發了「兒童數字文化創作」課程;

在Scratch的基礎上加上Arduino軟體,溫州中學謝作如老師教授了「互動媒體技術」課程。

圖5 左右腦功能圖(左腦負責邏輯、分析、計算.右腦負責創作、想像、直覺.只有左右腦協同合作,人才能充分激活思維、最大程度發揮創造靈感。)

福建省漳州市東鋪頭中心小學很早就開始了基於STEM理念的小學Arduino機器人教學模式研究:

Science:老師將電子電路、物理等科學知識加入Arduino教學

Technology:利用Arduino實現人和機器互動

Engineer:探究技術世界如何與社會相互作用

Mathematics:應用邏輯判斷等數學基礎概念

他們還進一步提出了相應教學模式,即「情景引入——觀察反思——引導與操作——總結與應用」。

為了培養創新人才,中小學引入STEAM教育漸成風尚,然而這一運動背後卻湧現了諸多問題。

從國家政策層面上看,雖然教育部已提倡有條件地區探索STEAM教育,但還沒有進一步出臺相關具體政策,使其在實踐推進中僅局限在少量的創客教育、非正式教育中。

而且STEAM教育的知名度並不高,即使在教育相對發達的地區,很多人也還沒有聽說過這個名詞。

具體到中小學目前進行的STEAM教育探索中,又存在著哪些問題

第一,課程研發與實施難度大:

從渠道上看,目前國內的STEAM教育機構和教師主要是翻譯國外的課程資源和設置體系,進行二次開發;或者根據自己的理解和經驗,自主開發。這就造成了很多問題:

國外購買課程費用昂貴。

國內的課程普遍依託技術工具進行設計與實現,多以技術學習課為主。大多數課程都作為了信息技術課程的拓展性課程、科技創造類課程,比如Scratch圖形化編程工具、開源硬體、3D列印、App Inventor等等。雖然這些技術學習課很重要,但也在一定程度上窄化了STEAM教育所涵蓋的內容;

難以真正理解STEAM教育在學生發展核心素養培養以及學業成就提升方面的重要影響和促進作用,因而既無法與國家必修課程融合拓展,促進學生科學類課程的學習,更無法通過對課程進行跨學科整合,尤其是科技類課程與人文藝術類課程的整合,從而真正提升學生創新應用能力。

圖6 STEAM教育重在整合,它能提升人的各方面素養。

第二,師資缺乏,對從業教師要求高:

調研結果顯示,由於我國STEAM教育剛處於起步階段,各學校STEAM教育的專職教師幾乎沒有。中小學從事STEAM教育的教師多為兼職教師,由科學、信息技術等學科教師兼任,或是從校外教育機構聘用STEAM教師。

STEAM教育要求教師將多學科知識融合到課程與教學當中,因此對教師提出了更高的要求。目前國內學校購買各STEAM教育產品更加重了老師的負擔。

學校主要購買一些硬體,比如與創客教育相關的樂高機器人、柴火空間等,這些產品多附帶配套的課程和學習平臺。但學校需要專門的、經過培訓的師資來教授這樣的課程,而且企業的產品往往和學校實際教學需求不特別相符,老師可能還需要對其進行二次開發,因此很耗費人力和時間。

第三,學習空間創設難:

STEAM教育對技術設備、課程資源等依賴度較高,包括科學實驗器材、工程設計生產設備以及計算機等信息技術設施等,因而STEAM教育專屬的學習空間的建設非常重要。調研數據分析顯示當前我國STEAM學習空間的建設主要問題:

來源 | 《中國STEAM教育發展報告》

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