教育界人士谈STEAM课程

张秀红

马洪伟 山东省威海市环翠区教育教学研究培训中心教师

《教育》：STEAM课程的概念究竟如何界定？

马洪伟：STEAM课程还没有一个确切的定义。近几年，我国各级政府部门出台了一系列关于STEAM课程的政策，STEAM课程在全国蓬勃开展。各级教育机构也在开展丰富多彩的交流活动。STEAM课程已逐步进入中小学校，许多学校将原有的机器人实验室、物理实验室、发明创造室、陶艺制作坊、剪纸创作坊、电子制作室、航模车模室等功能场室，升级改造为创客空间。不少学校购置了大量的适合学生动手实践的科创器材，建设了各种富有特色的创客空间。逐渐涌现出一批从事STEAM课程的基地，他们结合学校、社区资源优势开展了创新实践课程建设的探索。在引领学生动手实践、探究学习、活动体验、创新设计等方面做了许多有益的尝试，有效地促进了学生的实践创新能力发展。

《教育》：请问您是如何在综合实践活动中开展STEAM课程？

马洪伟：我在开展STEAM课程中发现：培养学生发现生活中所用工具的问题、寻求解决这些问题的方法、尝试采取这些方法解决问题、进而设计出新型实用工具的能力是非常重要的。學生们发现工具存在的问题是具体的。单一的问题，就是一个项目，解决问题采用的方法就是项目问题解决法。具体解决问题的过程中可用物质材料，可使用数字化工具，可与他人组成团队共同解决问题，最终的目的是设计出新型实用工具。在这一过程中学生的创造性思维、创新能力得到发展。

《教育》：STEAM课程与信息化的差异？

马洪伟：信息化教学是以信息技术课程的形式对学生进行信息素养的培养和教育。而STEAM课程范围更为广泛，让学习者通过亲自动手设计、建构，参与到创造性的高阶问题解决当中。从技术形式看，信息化教学是STEAM课程的工具和支持技术之一。STEAM课程包含信息化教学。从产出看，STEAM课程有具体的创意创新创造成品，也有数字化的作品。信息化教学，往往是数字化的产品。

《教育》：STEAM课程存在哪些问题？

马洪伟：STEAM课程所涉及的内容很多，且都是跨学科知识，需要跨界融合，对教师的综合素质要求较高。现在，从事STEAM课程的教师，没有专门受过STEAM课程方面的专业训练，不清楚STEAM课程的教学方法，STEAM课程活动的设计能力欠缺。大部分教师靠的是个人爱好，一边自学相关知识，一边教学生。

市场上可供中小学选择的STEAM课程器材很多，如开源电子制作、激光切割、智能机器人、3D打印技术、虚拟现实技术、无人机、可穿戴设备、陶艺、剪纸等，所涉及内容太多。如何选择开展STEAM课程的载体成为各学校的难题。许多教师觉得眼花缭乱，不知从何下手。且多数器材只是以说明书的形式呈现，没有教材，缺少具有科学体系的教学案例设计作支撑，许多学校将创客空间建设成了景点，学生只是进去看看，造成了资源的浪费。好一点的学校外聘技术人员作为学校的校外辅导员，组织学生开展相关的活动，但活动缺乏连续性、系统性。

《教育》：怎样才能做好STEAM课程？

马洪伟：首先，加强教师的培养。让教师们了解STEAM课程的内容，明白STEAM课程的意义和作用；学会使用新设备，能根据新设备设计符合学生需要的教育课程。

其次，加强STEAM课程教材的研究与开发。教材内容要充分体现出工具性、科学性、技术性、人文性、思想性、梯度性的统一；要制订出适合学生创新发展项目的教学目标。

最后，充分利用社会资源，可与社会机构、大学合作，聘请专业技术人员和有专业背景的家长作兼职教师，共同参与STEAM课程。

《教育》：STEAM课程的发展趋势如何？

马洪伟：我国从国家层面提出人工智能教育以及中国制造2025，这些目标的实现都需要激发全民的创造力。STEAM课程是实现这些目标的有效途径之一。学科整合的STEAM课程体系将三维设计，Arduino（电子原型平台）、控制电子元器件，传感器，控制器，计算机编程等这些内容，融汇到创客教育中，学生可以利用3D设计的机械结构，应用控制器传感器，制作智能化的物品，将未来创客STEAM课程向更广更深处延伸。

李荣贵 安徽省芜湖市镜湖区青少年科技活动中心主任

《教育》：STEAM课程在发达国家发展状况如何？

李荣贵：欧美发展成熟，亚太地区日韩处于领先地位，以美国为代表，国家有顶层政策、政府有经费保障、有完备的课程体系和师资力量。同时谷歌、英特尔、行业协会等企业或者民间组织也给予了大力支持。亚太的日韩，以日本为代表，政府科技发展的核心在于教育改革，着重从课程体系、教育基金、教师培养多种手段，支持STEAM课程的发展。独具特色的是，日本把机器人教育和领先的机器人产业融合起来。中国的北京、上海、深圳、温州等城市成为了STEAM课程的领跑者，通过建设校园STEAM创客空间、创办STEAM创客大赛和创客文化节、成立STEAM创客俱乐部、召开STEAM创客教育研讨会活动。

《教育》：STEAM课程的核心特征是什么？

李荣贵：STEAM课程是一种强调创新和实践的教育。学生采用项目驱动学习的方式，使用数字化工具运用编程语言、数控机床、开源电子、3D打印机等数字化工具设备进行创新和创造，养成团队协作能力，在分享中学习，STEAM课程不是一门单一的学科，而是需要综合科学、技术、数学、工程学、艺术等领域的知识，促进理性思维创造性思维与人文精神的全面、综合发展，培养学生跨学科解决问题、团队协作和创新能力，倡导造物。

STEAM课程从微观上讲，有利于学生的综合发展，提升全面学习的能力和创新实践精神；从宏观上讲，顺应了当今社会的发展需要，为社会输送大量高素质创新型人才，有利于我国在第四次技术革命背景下，获得长期发展动力。

《教育》：什么才是好的STEAM课程？

李荣贵：完善的课程体系建设：需要将教学理论和实践相结合，开发出适用于不同年龄阶段学生的课程体系。数字化学习媒介和装备：STEAM课程的实施，需要一定的教学数字化装备作为支撑。特色的机制和活动：建立规范化和规律性的创客赛会和活动，定期举办，塑造STEAM课程文化氛围。跨学科学习的有效平台：建立专业的学科、技术支持团队，提供跨学科培训和项目具体指导。具备一定技能专业教师：STEAM课程的指导者，引路人，要具有开放的思维，知识面广，善于整合跨学科学知识，有比较强的动手能力。

《教育》：STEAM课程与普通课程有什么区别？

李荣贵：STEAM课程一种强调学生在玩中做、做中学、学中做、做中创的教育形态，是在“互联網+”时代新出现的一种融创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体的新型教育模式，是一种培养学生具有实践、创新、协作、分享特质的素质教育，是一种以STEAM课程为载体，在课程中体验，在活动中创新，注重动手实践、注重跨界融合、注重开拓创新、鼓励协作分享和强调做、学、创合一的教育理念。因此STEAM课程是一种新型教育方式，内涵更加丰富，外延更加广泛。

《教育》：STEAM课程的发展前景？

李荣贵：在我国大力推动“大众创业、万众创新”的背景下，政府的支持和国家政策为STEAM课程的发展提供了很多便利条件。在未来几年，政府会加大财政投入，中小学校会加速STEAM课程空间的建设，高校也会设置与STEAM课程相关的专业培训更多的教师，教育专家和一线教师也会根据教学的需求需开发丰富多彩的STEAM课程，探索出更多适用于STEAM课程的教学模式，政府、学校、企业、校外培训机构等都会为中小学生提供配套的服务。《教育信息化“十三五”规划》提出：有条件的地区要积极探索信息技术在众创空间、跨学科学习、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生信息素养、创新意识和创新能力。

刘党生 中国电子学会深度学习专家委员会主任、国际机器人教育（中国）研究院院长

《教育》：如何改变STEAM课程在学校的真实情况，怎样做才能行知合一？

刘党生：多数人把STEAM课程看成搭档3D打印机玩无线遥控飞机、玩机器人。当真正做起来的时候才发现很多东西并不是想当然，特别是做教育的，要和社会上很多创客有所区别。而这种区别最主要原因，是教育元素的强化、植入和融合。融合课程是对今天课堂的全新挑战，这种挑战让课堂灵动起来，让课程有一个自我成长、自我发育、自我拓展的空间。建立学校实验生态系统，并基于学校的教学实验和积淀，把STEAM课程理念渗透到语数外、理化生等主学科当中，形成主学科和新兴学科的无缝连接。让学校的教室少一些、实验室多起来，让老师的特色工作室更多一些；要大力推广学生自己的学习角、成果角等。应注重校本化的实施，重视对理论、机制、资源和小样本的探索研究，形成学校的老师的学生的个体的可持续、可延续的学习模式。

《教育》：如何围绕STEAM课程，推动学校的课程建设？

刘党生：从融合式学习到项目式学习转变是必然，项目式学习有更综合的感觉。在项目式学习过程中，教师只能行使一部分职能。因为学生有很多想法，社会通行的项目式课程，教师无法涵盖所有，这个时候学校就谋求社会上的支持。比如说张江实验中学才用了一种项目式学习的经验，小卫星的项目式安排。小卫星这个项目，恰恰能融合k12领域的很多知识体系。学校自主开创了一个三体课程，进行了一种落地式的设计，帮助孩子充分调用已知的知识，训练批判思维。

另外，当前很多学校虽然都配有学科的实验室，却是一个摆设，只供学生参观，并不是开放的。实验室必须对学生开放。在这个工作基础上，学校的第二步工作是做学校的特色实验室。比如在张江实验中学，开放集成电路实验室；在嘉定实验中学，开放物联网实验室。如果这些情况不能满足就向社会求援。希望社会上一些高新实验室向学生开放。如果学生提出的想法经学校论证有一定可操作性，企业实验室不能对接的时候，高校实验室就要对所有学生开放。调动社会所有资源，满足STEAM课程的教学需要。