STEAM教育的历史与未来:在实践中感受知识的魅力

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STEAM教育的历史与未来:在实践中感受知识的魅力

2023-06-14 17:44| 来源: 网络整理| 查看: 265

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STEAM是以科学(Science), 技术(Technology), 工程(Engineering), 人文(Art),数学(Mathematics)为核心的教育方式,是在全球教育创新与变革背景下的学科融合教育,STEAM强调将各个学科的实践和理论精神融合,目的是培养具有综合能力的人才。

图源:pixabay.com

2019 年10 月,中国教育科学研究院STEM教育研究中心发布的《中国STEM教育调研报告》显示,81.79%的教师认为开展STEM教育能够培养学生的创新精神,75.42%的教师认为STEM教育能够培养学生的实践能力,69.52%的教师认为通过实施STEM教育,学生能够掌握科学的研究方法,发展综合运用知识的能力。

由此可见,STEM教学法受到众多教育者们的肯定。面对当前培养高层次创新型人才的需要,STEAM教育提出的跨学科融合的培养模式在提高学生的创新思维和实践能力上有着较强的实践性和可操作性。目前,国内国际学校的STEAM教育一般以开展“STEAM教学周”活动丰富日常课程内容、加快STEAM教学区的空间和设施建设、完善教师队伍体系的培养,积极开展教师教研学习工作等方面将STEAM教育目标落地实践。

本文将从STEAM教育的发展历程,如何发展目前阶段的STEAM教育,和目前国内国际学校应用STEAM教学的例子开展分析和介绍。

01

从“STEM”到“STEAM”

STEAM教育最初发源于美国, 而STEM教育是其前身。20世纪80年代,美国国家科学委员会(National Science Board,NSB)深刻地认识到高层次创新型人才对社会发展的重要意义,于是提出“STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)教育集成”的建议并发展成为国家战略。其建立的初衷是想通过 STEM 教育来引导更多美国学生选择与技术、工程、数学等相关的学科进行深造,提高美国在“STEM”学科中的人才储备,保持美国在科技创新领域的领先地位。

80年代以来,美国的STEM 教育经历了三个发展阶段,分别是:奠基阶段(1986——2005);发展阶段(1986——2005)和变革阶段(2010——至今)的三个时期,形成了由联邦政府主导,通过政策法规、各级学校、社会资源三要素及其不同的功能与角色构筑成的宽广、多元的教育生态系统,并于2015 年颁布 STEM 教育法,在国家政策上助推规划教育发展。美国弗吉尼亚科技大学的 Yakman 教授认为强调全面的教育不应该失去对学生人文艺术的培养,2006年提出将人文(Art)增添到STEM 教育中,形成STEAM教育。目前,美国还发展了PLTW(项目引路Project Lead the Way)机构,专注于 K-12 阶段的 STEAM 教育。

图源:SISS官方公众号

与 STEM 相比,STEAM教育的内涵更加丰富,增强学生们艺术修养的教育有助于提高人们的认识能力。Yakman 教授认为,Art 所代表的艺术,包含了社会研究、语言、形体、音乐、美学、表演等较为广泛的人文艺术科目。在五类学科跨学科的培养下,STEAM教育有助于平衡严谨的科学思维与感受思维,提高学生们创新、合作、激励等能力,支持学生们发展成为具有革新精神、全面发展的人才。

02

STEAM教育的优势与实现路径

从STEAM教育的核心框架来看,它包含了五个层级水平:即全面发展水平、跨学科融合水平、学科渗透水平、具体学科水平和学科课程水平(如图)。由此,全面发展是STEAM教育的核心与最终目标,跨学科的课程设置是实现对学生的素质教育和全面教育的方式和途径。通过将科学、技术、工程、人文和数学五大学科的整合,将理科、工科与人文艺术相互渗透发展,学生在学习的过程中既具备审美的思考同时具有讨论科学技术的水平。STEAM教育极大拓展了学生的学科思维能力和问题解决能力。

STEAM教育强调各个学科之间的融合,将原本分散的学科知识重新整合和联系,以问题为导向的教学方式,强调学生通过实践和艺术等形式表现出来。STEAM教育如今已走过四十多年的发展历程,如何将这种教育方法有效实践,是各国际学校教育工作的核心和重点。

首先,优质的课程资源是STEAM教学的基础。充分吸收科学、工程、人文、数学领域的前沿资源,并跟随知识的更新和社会需求的转向,及时调整课程内容的设置。在课程设置时考虑不同模块之间的逻辑性与可接受性。注意在面对不同年龄段的学生应该充分考虑学生的差异。

其次,优秀的师资力量是STEAM教学得以落地的关键。从世界范围内广泛开展STEAM的教学工作来看,缺乏合适和优质的师资力量是推行STEAM教育的重要阻碍,弥补师资的需求与供给之间的缺口,逐渐确定培养优秀师资资源的规则,同时加大政策上对师资的培养的保护,通过各类举措实现引导更多教育类工作者投入到STEAM教学中,并保持教师在专业能力和知识的广泛性的平衡,重视教师在所教行业的可持续性发展。

第三,有效的教学设施是STEAM教学的重要条件。在STEAM教育中,工程学科强调学生的实践性和动手能力。优秀的教学环境和设施是能够实现工程学科的教学目的的关键。充分利用教学环境和设施的实用性,例如在开展人工智能和机器人课程中,需要学生们自主动手编程,体验从理论联系实践的实际性。或在实验室中开展3D打印相关知识的体验,就需要提供给这样的教学内容适合的设备和空间。因此,提高STEAM教学中教学设备的更新和建设是STEAM教育的硬件条件之一。

03

STEAM教育在国际学校的应用和实践

国际学校高度重视学生在不同学科之间汲取的养分,众多优秀的国际学校通过不同的课程设置实现STEAM教育的目标。

北京市私立汇佳学校:

北京市私立汇佳学校以“双语双文化”为依托,以“学科、艺术、体育”为教育三大支柱,在28年的时间里培养无数优秀学子。在运用STEAM教学方法时,汇佳为学生们设置广泛的内容。小学阶段开设科学、探究、艺术等课程;中学开设生物、物理、化学、计算机、视觉艺术等学科,以及机器人、编程、3D打印等选修课程。;高中针对科学学科、艺术学科、数学等更高高等级和标准等级课程。在实验室建设上,汇佳建设有覆盖全学科的领先实验室,给学生们提供良好的学习环境。此外。汇佳在自身教师的带领下,进行跨学科研究,养成探究性学习能力。

图源:北京私立汇佳学校官方公众号

北京德闳学校:

北京德闳学校采用探究式的学习方法,跨学科的学习方式,通过STEAM课程的设置,将多元文化与可持续发展的教育理念传递给学生。学校每周在三个下午开展人文学术、艺术表演、科学创业等类别课程,科研方面的太空育种、人工智能和编程等课程充分实践STEAM课程中的“科学”和“工程”部分。在教学设施上,德闳在教学楼中留出三层楼高的STEAM活动区域,即SE21学习空间。在这个空间中配置了各类实验台、实验仪和3D打印机等设备,充分满足在STEAM开展中的实践需求。

图源:北京德闳学校官方公众号

上海德威外籍人员子女学校(浦西):

上海德威外籍人员子女学校在继承德威公学400年的视野和资源下,致力于打造出一个鼓励学术研究、重视创造能力、鼓励学生们多样化发展的校园氛围。学校曾开展STEAM教学周活动,鼓励学生们选择不同主题的项目,亲身体验与STEAM相关的各个领域。在体验周中,设立剧场、烹饪、3D打印技术、人工智能与艺术等不同学科的课程,充分发挥学生们在不同学科的自主创造力,进一步加深对自己的了解。

图源:上海德威外籍人员子女学校官方公众号

上海新加坡外籍人员子女学校:

上海新加坡外籍人员子女学校总校长David Shirley认为,学校建设的起点应当是“以学生为中心,努力为学生打造优美的创新性环境”。在这样的教育理念下,SSIS建设STEAM实验室、艺术表演类教室,并邀请STEAM课程设置的专业老师,为学校制定创新课程与实践活动的教学计划。SSIS自幼儿园到高中都开设了编程、机器人技术和计算机技能等课程。全校所有学生都可以通过STEAM课程动手实践,体验批判性思维技能和创造性过程等。

SISS 幼儿园大堂

图源:SISS官网

结语

在21世纪全球化的背景下,全世界人们通过人工智能和科技的发展越来越紧密地联系在一起,各国十分重视高科技人才的培养。作为以跨学科课程为中心的STEAM 教学法,其教育理论研究与本土化探索得到了教育界的持续关注。发源于美国的STEAM课程历经了STS→STEM→STEAM/STEAMS→ “STEAM+”的演变过程,其内涵也由建构主义逐渐向实用主义、人文主义与效用主义转变。国际学校积极将前沿的STEAM教育理念与自身相结合,积极调整STEAM课程和师资设置,帮助学生建立跨学科知识体系,多维度连接,整合思维,分析和解决实际问题。

参考文献:

[1]袁磊,郑开玲,张志.STEAM教育:问题与思考[J].开放教育研究,2020,26(03):51-57.

[2]National Science Board. Undergraduate science, mathematics and engineering education[OL].

[3]蔡红梅,陈醒宇.美国STEAM教育政策发展的特点、困境及其启示[J].教育评论,2022(03):162.

[4]Yakman G. STΣ@M education: An overview of creating a model of integrative education[OL].

[5]范文翔,张一春.STEAM教育:发展、内涵与可能路径[J].现代教育技术,2018,28(03):99-105.

[6]https://mp.weixin.qq.com/s/z_1J3CASuVoQiN65WOordw

[7]左崇良,祝志敏.STEAM教育的核心要义与课程变革[J].教育导刊,2021(01):53-60

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