STEAM教育先行校掠影

陈健

“STEAM与传统教育有比较大的区别，传统教育注重知识传授、注重考试，而STEAM则注重实践，是一种超学科的教育概念，让孩子们自己动手完成自己感兴趣的、和生活相关的项目，从这个过程中来学习各种学科和跨学科的知识。”国家教育发展研究中心原副主任、研究员周满生认为，STEAM教育与国内倡导的素质教育理念高度契合。作为一线教育工作者，江苏省无锡辅仁高中副校长沈志斌告诉《教育》记者：“我曾去美国高中考察过，数学物理不好的学生去学木工，设计制作一个茶几，学生要考虑几何尺寸、力学结构等，在设计制作过程中，学生懂得数学物理的重要性了，于是，就选修数学物理了。陶行知先生讲，生活即教育，一点也不错。”针对一些先行学校对于STEAM教育理念有何认识，为学生筛选合适的STEAM课程时应考虑哪些因素，如何对接学生核心素养等问题，《教育》记者进行了采访。

浙江省义乌市稠城第一小学教育集团 STEAM教育并不是简单叠加

“当前，STEAM教育已经成为我国教育改革创新的一个热点，也是近几年国际科学与技术教育新兴的科学教育实践和研究范式。”义乌市稠城第一小学教育集团总校长楼曙光认为：STEAM教育并不是科学、技术、工程、艺术和数学教育的简单叠加，而是要将多门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的科学实践能力与创新精神，直指学生发展核心素养。基于此，我校进行了一些探索与实践。

自2013年起，稠城一小就把生命教育确立为学校特色发展内容与目标，并基于学生发展核心素养，构建了学校生命教育课程体系。为丰富生命教育的内涵，提升生命教育品质，学校于2015年成立了STEAM教育中心，组建STEAM教育团队，开发出许多STEAM教育课程并付诸于实践。（见表一）楼曙光说：“这些课程打破了学科的界限，聚焦科学技术的应用与创新，关注了科学精神、学会学习、健康生活、实践创新等核心素养；让学生体验生命的多彩，欣赏生命的智慧，活出生命的价值，满足生命成长与个性发展的需要。”

在具体操作中，稠城一小将STEAM教育理念整合到学科教学中，以工程项目为引导开展教育活动。例如，陈纯庆老师的《小天才创客——穿越新时代的“霸王龙”》一课，充分利用了声、光、电，体现了STEAM教育的思想。其中，恐龙的身体搭建要用到科学知识；编程、调试、123D建模、PPT的制作要用到技术；整个流程采用工程学的原理；为了使霸王龙的外表更形象逼真，采用了3D打印技术打印了头部，属于艺术范畴；编程中要涉及参数的调整，计算霸王龙行走的步伐自然运用了数学知识。整个活动过程，使综合运用学校乐高积木、爱创仿人机器人、123D建模、3D打印课程。学生在亲自参与、亲自动手中，培养了解决问题能力、批判思维和创新推理能力，最后展示分享环节，更是锻炼了语言表达能力，展示了各自的才华。

近年来，稠城一小在STEAM教育方面取得了较好成绩。2017年11月，学校教师楼曙光、潘小庆、陈纯庆、罗军共同编写《爱玩 爱学 爱做 爱创》人形机器人校本课程，荣获NOC第15届“全国中小学信息技术创新与实践活动”决赛校本课程赛项一等奖；潘小庆、罗军共同撰写的教学论文《小学机器人社团活动建设的若干思考》荣获教育论文赛项一等奖；楼宇洋、翁梁硕同学的《鸡毛换糖》，赵妍心、吕昕桐同学的《颜乌葬父》荣获机器人微电影赛项二等奖；潘一格、龚浩洋、陈佳乐同学的《穿越新时代的霸王龙》荣获天才创客赛项二等奖。2018年4月，在“2018RoboCup机器人世界杯中国赛”中，学校翁梁硕、楼宇洋、赵妍心3名同学荣获人形机器人微电影项目一等奖；在“2018浙江省青少年未来工程师大赛”中，学校陈锦超、王得一、吴子谦3名同学荣获空中机器人项目一等奖，潘小庆、罗军老师荣获优秀科技辅导员称号。

浙江省金华市环城小学 像科学家、工程师那样学习

“培养具有国际视野、民族灵魂的健全的‘人，大写‘人是我们学校的目标。‘世界因我多温暖是我们的校训。如果说‘人的一撇是温暖教育，它侧重的是传统、人文，那么‘人的一捺则是STEAM教育，它侧重于创新、科学，面向未来培养人才。”浙江省特级教师、金华市环城小学校长王伟文介绍：STEAM教育不光是一种课程，也是一种教育理念、一种教育方式、一种学习方式、一種教学策略。它最主要的特点是综合性、动手操作性和创新性。这也是针对目前教育存在的两大弊端而提出。一是过于注重分科教育。分科教育其实是大工业时代的产物，追求效率，把生活与教育割裂开来。二是过于注重知识教学，忽视动手操作性、忽视经验性，忽视创新型人才的培养。

在开展STEAM教育时，环城小学也曾走过一段时间的误区——以为STEAM教育就是创客教育；以为STEAM教育就是要高大上的设备，比如3D打印、机器人等；以为STEAM教育就是做中学，以科学实验课来代替。随着探索的不断深入，学校逐渐认识到它应该旨在促进STEM教育素养的培养。比如获得科学、技术、工程与数学知识；掌握STEM教育项目的特征，包括探究、设计和分析的过程；具备STEAM理念，努力做一个积极向上、建设性的公民等。

环城小学将STEAM教育作为可应用于学科课堂的教学理念和教学方法，与科学、信息技术、数学、美术等学科融合。比如学校科学教研组对国家小学科学课程进行梳理，选用《新的生命》《形状结构》《宇宙》三个主题单元内容为线索，围绕“生命科学”“工程技术”“地球与宇宙”三条线索来设置项目式学习。在六年级工程单元《形状与结构》中，尝试将《建高塔》这一课整合科学、工程和数学，又以《高塔不倒的秘密》为题，使用iPad编程进行设计高塔实施教学。在《抵抗弯曲》这一课中以《做一个小板凳》为体验作业，让学生深刻体会增加厚度能大大增加抗弯曲能力的实践活动。在《宇宙》单元的学习举办了“邀月为友”的观月活动。

与此同时，环城小学还专门组织开展STEAM教育活动。每年举办一次STEAM科创节，专门开发的STEAM课程中目前有两项被评为浙江省精品课程，3位学生的小发明获得国家专利局认可，学校还被金华市教育局授予首批STEAM教育项目校。居然同学被评为中国少年科学院的“小院士”，环城小学也被授予中国少年科学院的科普示范基地。其中，学校开发的《儿童动漫》是浙江省精品课程之一，它以任务驱动为特点，集信息技术、美术、语文、摄像等学科知识、技能为一体，运用“计算机+板绘”的技术手段，通过设计人物、编写剧本、制作动画等在电脑上直接完成动画短片的制作；在实际制作中，涉及摄像、美术、编剧等多方面内容。动漫课程的剧本创作也是完全由学生自己创造脚本和剧本，最终形成一个能够表达学生自我的动漫剧。

王伟文指出：在开展STEAM教育项目的探索过程中，我们发现最大的困难不是项目本身，而是老师如何引导学生进行项目式学习，学习时需要提供怎样的“脚手架”，以怎么样的程度去平衡教师与学生之间的教学关系，以及通过怎么样的途径让学生之间完成评价与交流，这些都是教师面对的实际问题。STEAM教育对师资水平提出了更高的要求。做好STEAM教育师资培训将作为我们下一步工作的重点。

江苏省锡山高级中学 重点关注STEAM课程的品质

早在2009年，江苏省锡山高级中学就开始了对学生想象力与创造力的培养，这与STEAM教育的某些理念十分相近。在《教育》记者采访时，江苏省特级教师、锡山高级中学校长唐江澎说：“针对普通高中分科设置，缺少跨学科学习的课程；学生以接受式学习为主，学习方式单一；缺少培养学生想象力和创造力的有效路径等问题，我校从2009年就开始了开发‘想象·创造课程群的探索。我们深度融合艺术、技术、研究性学习等课程，整合国家课程和校本课程，开发了包括3个课程门类30余门课程的跨学科课程，建立了长短课程结合、大单元制的课程实施方案。”

由于学生的创造力常发生在课程交叉、边沿、综合地带，所以锡山高中开发“工业设计”课程，旨在跨学科学习，用工具辅助创造、激发想象；开发整合融通多学科的“微电影”课程，学生小组合作撰写剧本、架起摄像机拍摄、使用非编软件剪辑加工、组织校园电影节；开发“服装设计与表演”，学生用美的追求激发想象，用双手和缝纫机让美变得可以触摸；开发“工程科学创新”课程，使用开源硬件制作解决真实问题的物化成果，每个小组的作品各不相同……这些课程排入课表，每个学生每周至少4课时“人人必修，选项学习”。

“这些课程也是我们所理解的STEAM课程。”唐江澎说，这些课程有这样的特点：一是真实情境，学习是发生在与真实世界的碰撞之中的，问题来源于生活，最好是学生自己提出来的；二是问题解决，课程学习要指向解决一个具体的实际问题；三是创意方案，学生要有设计、规划，制订一套解决方案；四是探究实践，在课程的学习过程中需要用探究、实践的方式开展学习，动手动脑；五是技术语言，学习的过程要符合技术规范，要严谨、科学；最后是物化成果，通过课程学习要能够拿的出一件可以触摸、能被人感知的物化作品。当学生每周有4节课学这样课程后，他们的学习打破了学科界限，在专业、精致的学习环境里，采用多样化的学习方式，他们的综合能力有明显提升。

唐江澎表示：STEAM课程的选择，要慎用“拿来主义”。在为学生开发STEAM课程时，我们重点关注课程的品质。我校提倡本校教师开发课程，成立了“STEAM专业社群”。志同道合的老师自愿组成研究团队，开展STEAM课程理论研究、课程开发研讨，组织赛课、期末课程交流等活动，开发了包括“微电影课程”“电子制作”“植物组培研究”“理科拓展性實验”等近20门课程。为了提升课程品质，还选送教师进修，用走出去的方式拓展视野，学习经验，培养自己的教师，开发适合本校的课程。同时，我校以大视角开发课程，建立主体多元的课程合作开发机制。一方面，海外课程本土化。比如，与新南威尔士大学建筑学院和人文与艺术学院合作，外教扎根学校，研发“设计科”，全英文授课。另一方面，与国内高校、科研院所、高科技企业和政府机关合作。比如，与江南大学设计学院合作研发“工业设计”课程，全程由院长领衔的教授团队来校授课，每周2课时，将高校的课程简化，适合我校高中生学习；南航无锡研究院的无人机研究专家，每周到校开发“无人机设计”课程。实施“雏鹰反哺”计划，获得“科技创新省长奖”的谢超同学升入大学后，每周返校开设“电子制作”课，辅导学弟学妹。

湖北省公安县第一中学 促进知识产权教育与科技创新

在探索STEAM科创教育中，湖北省公安县第一中学不断深化课程改革，优化办学模式，把学习最终为了创新作为根本宗旨，积累了一些有益做法。即：以STEAM创新为动力，完善知识产权教育和科技创新的工作机制；以STEAM课程为载体，搭建知识产权教育和科技创新的工作平台；以物化为手段，促进知识产权教育和科技创新的成果转化

公安一中认为：建立健全知识产权工作的机制，是知识产权教育与科技创新工作的根本保障。学校校长助理冯祥告诉《教育》记者：“我校构建了校长为组长，教学副校长为副组长，相关中层干部为成员，以科技教师、信息技术教师、和班主任为主体的知识产权教育与科技创新工作领导机构，设立工作专班及科技教研组，做到了有机构、有专班、有导师、有规划、有场馆、有经费。同时，为推动试点工作取得实效，学校从制度入手，建立和完善包括目标考核、激励支持等各项工作制度，不仅出台了《公安一中专利发展资金管理办法》，还制订了创新工作‘十三五发展规划，安排了一年一度的科技文化节。每年年初，我们会同知识产权局将科研项目、专利申报等与其他科技工作目标一道下达到各学科组，以学校名义，将专利申请量等知识产权工作指标纳入教师业务考核，科技活动和教师评优、职称晋升的指标体系‘硬挂钩。”

科技要创新，教师是关键。公安一中注重知识产权与科技创新教师队伍建设。聘请科技创新先进个人肖昌发为学校科技创新首席教师，安排9名专职教师共同指导全校师生创新发明实践活动。围绕“以德立校、科研兴校、人才强校”的教学方略，组织教师编写了《我们身边的科学》《我爱发明》等STEAM校本教材，并开设了精工、电工、钳工、车工、设计、机器人、无人机等动手实践课程和知识产权知识课，培养学生动手能力；通过宣传橱窗、知识产权知识竞赛，增强学生创新意识。除了注重抓课改，构建一系列有序推进、内容衔接的科技创新与知识产权课程，学校还建有科技楼、实验楼约3000平方米的科普教育与知识产权教育实验基地。理化生实验室、数字实验室、信息技术实验室、通用技术实验室等科技教育场所定时向学生开放。设有“肖昌发名师工作室”、综合制作室、STEAM创新教室、科技成果展览室等设施。

在实施创新教育中，公安一中把目标任务和责任要求落到实处，推动知识产权与科技创新工作，促进成果转化。学校把每年3月至4月定为学校科技文化节，开展“小发明·小制作·小论文”的“三小”活动，并于“五四”青年节的晚上进行颁奖暨文艺汇演活动。十多年来，已连续举办14届科技文化节，师生获国家专利52项。

广东省深圳市龙岗区平安里学校 力避假大空与形式化

深圳市龙岗区平安里学校校长毛展煜说：STEAM不同于传统的学科知识教学，它首先是实践性课程，知识要能够用出来，要体验到知识的力量；其次，STEAM是项目式课程，是解决现实生活问题的项目；第三，在完成STEAM项目的过程中会有很多不可预知因素，它不同于传统课堂中把不可预知因素都排除掉的实验，所以会带来很多难题，很多挑战，需要学生去面对；第四，STEAM是跨学科的，现实生活问题往往不是一个学科的知识可以解决的，需要多学科知识的配合和综合应用，而且A的存在有利于学生通过艺术来表现创新；第五，要体现新时期核心素养的深度培养，比如批判性思维、计算思维和设计思维，这些都是国际公认的核心素养培养方向。落实这些理念，才是真正的STEAM。

毛展煜还强调：STEAM很时尚，如果还是用已有的那些来套这个新名词，很容易被人认为假大空或形式主义。比如原来的科技活动，“创客”来了，就马上贴“创客”的标签，STEM来了，就马上贴STEM的标签，国内开始把STEAM寫入教育部的文件了，于是到处飘扬STEAM的彩旗。换汤不换药，就是假大空。

结合学校实际，毛展煜指出：“为了避免这种情况，我校积极开发有深度的STEAM课程，在深圳市好课程评审中，我校与STEAM相关的课程就有10多个，走在全区全市的前列。全新的STEAM课程的开发，不同于传统的教材式的课程，而是开放式、项目式的设计；课程内容也不是为了知识考点而设计的，而是面向问题解决、面向未来需要、面向学生兴趣的。”

为了避免STEAM的假大空，学校把计算思维、批判性思维和设计思维等核心素养融入其中，以增加课程的深度，真正锻炼学生新时代必须具备的思维品质。为此，平安里学校还成功申报了广东省“十三五”教育科学规划课题《面向计算思维的校本课程开发研究》，并通过科学化的课题研究，发展出《基于Scratch的小学生计算思维课程》，并通过了深圳市教育科学研究院组织的专家评审验收。毛展煜着重以这个课程为例指出：“计算思维”这个词开始流行时，定义广泛，没有统一的说法。为此，学校课题组通过文献研究，不断进行实践摸索，把“抽象”作为计算思维的关键。即：懂得把现实世界中复杂的事物，通过抽象，化简为可以计算的模型，然后，用程序去“自动化”解决问题，这样才能实现真正的智能化创作。

“我们的计算思维教材就是这样来融入计算思维的，让学生在现实生活中学会观察、学会分析、学会找规律，这才是STEAM教育的本意。”毛展煜表示：我校还有很多STEAM课程也是这样扎扎实实去做的。虽然还有很多改进的空间，但我们会不断努力！