温州区域推进STEAM教育的设计与实践

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　　[摘   要]区域推进STEAM教育是培养新一代温州人“创造·创业·创新”精神的重要诉求，可通过建立共享联盟，研发特色课程，实施“馆校融合”，探索教学范式、评价机制、师资培养，实施系列活动，打造STEAM教育的“温州模式”。实施STEAM教育可以从科学课程入手，从信息技术课切入，以拓展性课程、项目式学习、校园科技节活动为载体。
　　[关键词]STEAM教育;温州模式;区域实践
　　STEAM教育是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）跨学科融合的教育。它旨在使学生参加以活动、项目和问题解决为基础的学习，为学生提供动手做的学习体验，使学生在综合运用多学科知识应对挑战的过程中创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。STEAM教育是培养学生发展核心素养的强有力支持。核心素养需要在具体教育教学实践中落地，而STEAM教育的独特价值，就在于通过整合为学生提供更加真实、富有现实意义的学习情境，有利于学生高阶思维与积极情感的投入，使学生在解决复杂问题的过程中培养创新精神与实践能力，全面提升核心素养。
　　一、区域推进STEAM教育的价值意义
　　温州人素有“中国犹太人”之称，改革开放以来，足迹遍布世界各地。在新的大时代背景下，新一代温州人要传承和发扬温州人的精神——创造、创业、创新，这是对温州人的本土期待;要突出四个“学会”——学会求知（做乐学的自己）、学会做事（做自主的自己）、学会共处（做乐群的自己）、学会做人（做最好的自己），这是成为现代人的自我需要，也是温州人走向世界的基本要求。STEAM教育的核心目标是培养学生的4C核心能力，即沟通交流能力（Communication skills）、团队协作能力（Collaboration）、批判性思维（Critical thinking）和创造与创新能力（Creativity and innovation），这与新一代温州人“四个学会”的教育目标紧密关联（见图1）。因此，在温州区域推进STEAM教育，恰逢其时，恰逢其事，不可不为，不可慢为。
　　二、区域推进STEAM教育的工作目标
　　1.提高区域青少年的STEAM素养
　　通过STEAM教育引导学生动手动脑，注重实践、注重动手、注重过程、注重创新，激发学生的好奇心和主动探索的兴趣，培养学生知识与技能的运用能力、同伴合作能力、在生活中发现问题并在生活情境中跨学科学习的能力，聚焦4C核心能力培养，提高学生综合素养。
　　2.培育区域STEAM教育骨干教师
　　通过STEAM教育的课程开发、课程实施与评价，提升全市教师跨学科融合与运用能力、批判性思维与创造性思维能力、项目教学与问题教学的实施能力，培养STEAM教育骨干教师队伍，带动全市中小学教师跨学科教育教学水平的提升。
　　3.打造STEAM教育的“温州模式”
　　充分发挥浙南STEAM教育协同创新中心各部门的职责与优势，建立基于区域特色的STEAM教育实践系统，打造区域STEAM教育创新生态系统。以迭代、融合及创新思维为导向，通过系统、整体、有序的引导，组织优质STEAM资源共建、课程共享，实现优势互补， 培育一批有影响力的STEAM特色学校。转型升级温州市中小学“小数学家、小科学家、小文学家”培育项目、中小学创客教育等，形成STEAM教育的“温州模式”。
　　三、区域推进STEAM教育的主要任务
　　1.建立温州STEAM教育联盟
　　选拔评选一批温州市STEAM教育试点学校，形成包括国家STEAM教育領航学校、省种子学校等在内的温州STEAM教育联盟。联盟内的学校结合科学、信息技术、劳动技术、通用技术、数学、综合实践活动等国家课程，统筹学校的创客教育、科技创新基地建设、科学教育特色学校建设等工作，开展SETAM教育的实践与探索。定期开展联盟校STEAM教育研讨、交流与展示活动，形成具有推广价值的STEAM教育实践经验和技术策略，实现资源共享。
　　2.研发区域特色STEAM教育课程群
　　基于温州市STEAM教育联盟学校，成立课程共享联盟，共同开发和实施具有学校和区域特色的STEAM课程内容，形成STEAM教育课程群。包括：基于科学、数学、技术等基础性课程的STEAM主题学习;面向全市各类学校广泛推行的基础性STEAM教育课程，主要平移借鉴国内外现有的先进STEAM教育课程，打造适用性广、操作性强的课程内容，以便各类学校“描红”实践;STEAM教育试点学校自主研发的STEAM教育课程，基于校本开发实施，并通过课程共享联盟实现资源共享;基于“小数学家、小文学家、小科学家”培育项目的“三小”“三师”融合课程;以科技馆资源等为载体，研发基于主题场馆特色的多样化、多层次、项目化展区课程，对接“馆校融合”项目。
　　3.实施STEAM教育“馆校融合”项目
　　借力市科技馆、博物馆、图书馆等场馆资源，实施STEAM教育“馆校融合”项目，实现STEAM教育在项目、空间、资源、经费等部门的力量融合。各类学校自主对接“馆校融合”项目资源，利用现代教育技术工具，在原有传统教室、学科实验室的基础上进行改造升级，建设STEAM创新实验室，打造具有时代特征、资源丰富、硬件和软件相配套的学习空间，激发学生创造力，增强学生的STEAM学习体验。
　　4.探索STEAM教与学的范式
　　结合《温州市中小学第二轮“促进有效学习”课堂变革三年行动》的推进，以项目式学习为主要形式，强调与真实生活的联系，倡导项目引导、任务驱动、主题活动，积极探索基于真实情境的应用学习、探究学习、项目学习、实践学习、综合学习、表现学习，引领学生进行个人、小组、集体以及多种形式相互融合的学习活动，丰富教师的教学方式和学生的学习方式，探索STEAM教与学的有效范式。 　　5.探索STEAM教学评价机制
　　尝试建立体现各学段不同水平和要求的STEAM教学与学习的评价体系，开发量规、量表等表现性评价工具。结合温州市“小文学家”“小数学家”“小科学家”的“三小”评选标准的研制，积极探索多样化的表现性评价方式、课程评价机制和评价技术策略。
　　6.探索STEAM教师培养机制
　　借助课程平移等多种途径与方式，围绕 STEAM教育教学策略、教学课例与项目研发、课程开发、项目及课程评测体系研制等专题开展研究和学习，通过培训、公开课、研讨课、学术报告等形式，对教师进行培训与培养，努力提高温州区域教师的STEAM教育价值理解能力、STEAM跨学科领域理解与实践能力、STEAM课程开发与整合能力、STEAM教学实施与评价能力，形成温州区域“做中学”教师STEAM素养与能力培养机制。
　　7.开展STEAM教育系列活动
　　以温州市科技局STEAM资助项目、区域STEAM课程研发与展示交流、基于“馆校融合”的创新实践活动、温州与嘉定的“科创课程”共建项目、基于本土“三小”培育项目的STEAM活动等为载体，组织学校师生开展STEAM教育系列活动。
　　四、区域学校STEAM教育的实践路径
　　1.从科学课程入手，凸显工程实践的STEAM
　　《义务教育小学科学课程标准（2017年）》（以下简称新课标）被称为“中国版的STEAM”，因此，从科学课程入手成为当前小学实施STEAM教育的重要路径。在课程内容上，新课标增加了“技术与工程”领域。这一领域的学习可以使学生有机会综合所学的各方面知识，体验科学技术对个人生活和社会发展的影响。技术与工程实践活动可以使学生体会到“做”的成功和乐趣，并养成通过“动手做”解决问题的习惯。基于STEAM理念，需要把技术和工程作为科学课程实施的重点方向（见图2）。例如，学习了“声音”单元后，可让学生利用身边的材料自制小乐器， 并完成一首简单歌曲的演奏;学习过“电”单元后，可让学生完成一个模型小屋的电路设计和制作，并满足小屋的相应功能。
　　在学习方式上，新课标强调跨学科学习。STEAM理念下的科学课堂更趋向于“大科学”，提倡多学科融合式的学习，更强调学科间的关联。小学科学课程针对学生身边的现象，从物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四个领域，综合呈现科学知识和科学方法，强调四个领域之间知识的相互渗透和相互关联，注重自然世界的整体性，发挥不同知识领域的教育功能和思维培养功能;注重学习内容与已有经验的结合、动手与动脑的结合、书本知识学习与社会实践的结合、理解自然与解决问题的结合，着力提高学生的综合能力;强调科学课程与并行开设的语文、数学等课程的相互渗透，如科学课上要用到数学的数据处理、模型量化等能力，语文的记录、表述、论文、戏剧表演等能力，需要实践活动中研究性学习等科学方法的指导。这种融合式学习的最终目的是通过解决问题，达到培养学生创新精神、提高学生综合素养的目标，让学生能够在离开学校后有能力运用跨学科知识，通过合作与实践，完成主题项目和解决生活中的难题。
　　2.从信息技术课切入，聚焦技术应用的STEAM
　　2015年10月7日，美国的《STEM教育法（2015）》（STEM Education Act of 2015）正式生效，明确将计算机科学列入STEM教育的范围，体现了未来教育对公民信息素养的重视。我国当前信息技术课程实施的主要问题是课程目标单一，存在明显的“为技术而技术”的问题，学生“用技术解决问题”的实践应用能力有待提升。
　　基于STEAM理念，温州市广场路小学于2013年开始启动信息技术学科的变革，四年级开设Scratch课程，五年级开设“Micro：bit”课程，六年级开设“智能小车”课程。这些课程的设计都以问题解决为载体，以程序编写为主线，以项目方式开展教学，在实践中将分散的学科知识融合在一起，注重创新能力的培养。学生根据研究需要设计方案，优化解决方案，进行多次迭代，在工程目标的驱动下，在亲身经历中发展解决问题的综合能力。
　　从信息技术课程切入开展STEAM教育，较多地基于开源硬件、机器人和编程的创客类课程和活动。师资以技术类教师为主，教学活动多为动手制作，对于科学原理和工程设计等内容和环节的学习比较薄弱，需要在实施中多加注意。
　　3.以拓展性课程为载体，满足个性需求的STEAM
　　拓展性课程指学校自主开发开设，供学生自主选择的课程。拓展性课程建设要关注综合性，要设计项目式、主题式、探究式的学习活动，创设有意义的真实学习情境，增强学生的探究精神和综合素质。拓展性课程建设要关注实践性，要为学生提供更多的动手操作、实践体验、合作学习的机会，丰富学生的学习经历，提高学生的劳动实践意识和能力，培养学生的意志品格。
　　拓展性课程是当前学校实施STEAM教育的重要路径。以瑞安市第二实验小学为例，学校先后开设了生物研究、3D打印、机器人、三模三电、发明创造、科技制作、七巧创意、太阳能社、自然观察、小实验、创意陶艺等十多门课程供学生选择，同时关注课程的动态建设，根据学生选课情况和反馈评价调整课程内容或更新课程设置，以满足更多学生的个性需求。以拓展性课程为载体开展STEAM教育，要关注课程实施的全面性和差异性，防止课程实施仅指向社团或兴趣小组。普及型STEAM课程可以按照班级进行配置，与基础性课程进行统筹安排;提高型STEAM课程可以针对在STEAM方面特别有兴趣的学生组建社团或俱乐部;还可以组织全校的STEAM工程挑战赛，增加课程学习的趣味性。
　　4.以项目式学习为载体，探索问题解决的STEAM
　　项目是基于挑战性问题的复杂任务，促进学生参与到设计、问题解决、决策或调查活动中，给予学生在充足的时间内相对自主工作的机会，并最终生成“产品”或进行项目展示。项目式学习是当前学校开展STEAM教育的重要范式。如温州道尔顿小学开展的“我的名牌我做主”STEAM活动。很多学校的校牌千篇一律，怎样设计、制作一款属于自己的个性名牌呢？教师把这一现实问题抛给了学生，让学生基于具体的情境任务，分析讨论名牌的结构，通过计算机绘图软件绘制二维草图，用3Done软件进行3D建模，结合相关的数学、科学知识设计合理的个性化名牌，并通过分享和讨论不断优化改进自己的模型。最后，学生还学会了介绍和推广自己的“产品”，开展了“产品”交流发布会。
　　5.以校园科技节活动为载体，引领创造创新的STEAM
　　以学校的科技节活动为主要载体，兼顾课内科学与技术类课程的内容来推进STEAM教育。例如，温州道尔顿小学科技节活动之“极速飞车挑战赛”，以“让小车开起来”“我的小车我设计”“3D车架设计”“小车测试优化”、“小车测速”“极限大挑战”六个课程来支持該活动，在近两个月的实践里，以任务驱动的方式引导学生经历了认识小车、设计、合作、制作、测试、改进、总结等过程，引导学生不断发现问题、思考原因、寻求多种解决方法并总结经验。温州市实验小学面向全体学生，每学年都开展创意科技活动，提高全校师生科技创新意识与实践能力;每年的科技节都设定不同的活动主题，如一年级“彩蛋过天桥”，二年级“趣味多米诺”，三年级“迷宫大穿梭”，四年级“水火箭打靶”，五年级“疯狂投石机”，六年级“水上搬运工”。学校与年级组分层实施，合中有分，分中有合。在挑战过程中，学生们长程规划，自主设计，团结协作，创造创新，体验到了“来学、来玩、来创造”的快乐。
　　（责任编辑   郭向和）
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