文/张媛媛

美式STEAM教育的学科特色如何体现? 

STEAM课堂实践价值的落脚点何在?

对我国STEAM教育的未来发展有哪些启示？

        带着这些问题，笔者与初二、初三年级28名学生及家长们共同参加了北京外国语大学美国高中（以下简称“北外美高”）的一节STEAM公开体验课。主讲教师由北外美高特级教师Mr. Woody担纲，他拥有美国普渡大学计算机科学与电子工程学（美国422个STEM专业之一）学位和丰富教学经验。同时，国内资深STEAM教师Zana博士担任翻译和助教工作。

参加体验课的学生均为首次参加STEAM课程，教师团队为此精心设计了4个初级STEAM小项目： Hands & Paper（纸和手数学建模）、The impending “Coin Arch Bridge”（硬币空中走廊）、Water Wheel（水车）、Paper flowers blooming in the water（水中绽放的纸花）。1小时30分钟的体验课，以学生分组活动的形式，教师为主导，家长旁听观察，全程饶有兴味。STEAM教育既是一种先进教育理念，又是基于学习进阶的深度学习方式，让我们来一起解析下STEAM课程特色和课堂亮点吧。

 

STEAM课堂场景实录 
 

美式STEAM教育的核心特色与路径方式
 

 跨学科整合思维特点的充分体现
 

        STEAM教育理念的核心体现在跨学科特色，即科学、技术、工程、数学及人文艺术领域的有机融合。此次体验课充分体现了跨学科的特点，例如：“硬币空中走廊”项目，融合了科学、工程、数学学科；“水车”项目，融合了科学、技术、人文艺术领域。我们生活的世界原本就是浑然一体的，STEAM课程强调还原各学科之间本就存在的自然相关性，非刻意追求每个项目活动都要涉及若干学科。STEAM课程跨学科项目的设计，有助于学生将多领域知识建立联结，全面发展学生的思维和问题解决的能力，进而全方位培养学生的实践创新、科学精神等核心素养。
 

 PBL（项目式学习）成为达成STEAM课程目标的主要教学方法
 

         被美国中小学普遍采用的PBL（Project-based Learning，项目式学习）教学法，给学生提供了主动、合作探索现实世界问题和挑战的机会。在这个过程中学生更深刻地理解知识，并掌握技能。一般而言，PBL教学模式一般包括五个环节，提出项目或问题、小组合作制定方案和计划、探究实践、交流分享、项目反馈与评价（如下图）。
 

PBL教学模式

 

        本次公开课的4个教学活动，教师均采用PBL教学方法，让学生体验美式STEAM教学的魅力。例如：“水车”活动中，首先以中国古代水车的人文历史情境导入，然后提出项目任务：学生使用圆形齿轮状意大利面、橡皮泥、长条意大利面、曲别针、2个纸杯制作水车模型，随后让学生小组合作讨论、制定方案，进而合作探究实践制作水车模型，小组合作结束后分享交流，最后给出反馈评价。
 

 

水车模型
 

        STEAM课程的项目式教学，能够极大锻炼学生的系统性思维方式和规划执行能力，并能培养学生的创造性思维、团队合作能力和问题解决能力。
 

 小组作为协作共同体，成为实现项目目标的必要条件与保障
 

       STEAM课程给学生设定的项目背景一般贴近生活，有一定挑战性，问题解决和探究实践的过程中需要小组讨论、思维碰撞，并通过团队协作完成任务。因此，通过此类课程能充分培养学生的团队协作意识和能力，有利于提高学生的领导力。在北外美高公开课中，每个小项目的完成都是小组协作的结果，或需要小组灵感碰撞，或需要学生协作完成实践任务，例如：“硬币空中走廊”活动，仅靠某个人是无法完成的，需要小组成员明确分工、通力合作，具体分工可体现为有的学生负责固定硬币位置，有的学生负责摆放，有的学生负责保护已完成部分。在STEAM教学过程中，小组成员相互高效协作已成为学生顺利完成STEAM项目任务的基础和保障。

 

硬币搭建的空中走廊
 

STEAM教育课堂实践的其他重要特色：
 

 有效的师生互动与点拨带来良好的课堂气氛。

        STEAM教师是STEAM课程有效实施的关键，课堂上的教师是STEAM项目的组织者、引导者、点拨者。教师作用的恰当发挥，与学生的适时互动、疑难点拨、要点引导，对学生项目任务的完成，培养学生的思维习惯和综合能力有着重要的意义。例如，此次体验课中的“纸和手数学建模”项目，学生探究多时思路受阻时，Woody老师提示了一种解决方案，再让学生大胆设想其他方案；“水中绽放的纸花”项目，引导学生探究不同花瓣数量对绽放效果的影响等等。
 

 情境性、趣味性可激发学生的求知欲望和持续参与热情。

        STEAM课程的项目任务大量源于真实情境，或贴近学生真实生活，或源自现实世界奇景等。真实情境往往能够极大调动学生的兴趣，更能激发学生去发现、去建构。此外，STEAM项目大多生动有趣，对学生来说很有吸引力。例如：本次体验课中涉及到这样的情境，被誉为“世界第八大奇景”的美国西部大峡谷空中走廊、体现古代中国人民智慧和创造力的水车，都很吸引学生。基于这些实际情境的建模项目，对学生虽有不小的挑战，但他们大都乐在其中，并收获满满的成就感。STEAM课程的情境性、趣味性，能够让学生持续积极参与，保持学习兴趣。
 

 实践性、体验性，带来知识与能力的提升，利于教学目标的达成

         STEAM课程特别强调学生的主体性，手脑结合，在做中学习，应用知识原理，并进行拓展创新。这不仅让学生理解知识，更锻炼了学生的学以致用、实践探究的思维习惯，突出动手实践的过程，体验完成项目任务的成就感。学生参与体验项目方案设计、实践探究、结果生成的全过程，能够充分、持续调动学生的学习积极性和兴趣，培养学生的创新意识和能力。此次STEAM体验课中的全部活动都需学生动手实践来解决问题或完成任务，全过程的深度参与，既能调动学生的兴趣和积极性，又推进了综合性知识的实践应用，有利于知识应用与实践创新目标的达成。
 

启示：STEAM教育结构化体系的建设推广，需仰望星空与脚踏实地并重
 

        STEAM教育源自美国，但在我国的逐步普及也是大势所趋，国家在未来更加亟需科技创新人才，在K-12阶段，STEAM课程或独立存在，或与学科课程有机融合。在STEAM教育发展进程中，课程系统设计是核心，专业师资培养是关键，教学环境和学习资源建设是支撑。同时，STEAM专业教师的培养、学生的未来发展通道设计则需要国家教育政策予以相应支持保障，如有突破，前景将更加值得期待。
 

       仰望星空的同时，我们更需要稳步推进STEAM教育实践的落地，推动教学环境和条件的发展成熟。大部分学校在扎实推进STEAM教育实践中，需要借助有综合实力的第三方服务机构为起步阶段的STEAM指导教师提供专业、完备、易用的课程及教学资源。例如，北京国信世教信息技术研究院与国内外优秀团队联合研发的STEAM教育系列课程资源适用于多元化的教学环境，具备丰富易用的配套课程资源。系统化的课程资源体系一方面能大幅减轻教师的工作负担，另一方面也能启示教师自行研发，拓展教学思路。
 

（致谢：感谢Mr. Woody、Ms. Zana昝欣老师联袂精彩开讲；感谢余胜泉、胡翔、任长松等老师的参考资料）