中職STEAM教育探索研究

李祖亮 李洪圳

摘 要：本文對中職學(xué)校STEAM教育現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了初步分析，并就中職STEAM教育的特征作了簡單的總結(jié)，STEAM教育在中職學(xué)校不僅跨學(xué)科，而且跨專業(yè)。以Arduino課程教學(xué)為例，簡單介紹了中職學(xué)校STEAM教育課程的實踐體會。現(xiàn)如今，STEAM教育日益受到社會關(guān)注，知識的跨界融合，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，以及實踐能力有著極其重要的意義。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校 STEAM教育 課程模式 探索研究

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（a）-0197-02

STEAM是由Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Arts（藝術(shù)）和Math（數(shù)學(xué)）五個英文單詞縮寫而成的，STEAM教育是一種包容性更強的跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育。STEAM教育在中職學(xué)校不僅跨學(xué)科，而且跨專業(yè)。對中職學(xué)校STEAM教育的探索研究，是STEAM教育理念在中職教育教學(xué)中的反映，是在中職教育教學(xué)實踐中付諸STEAM教育理念的一種思考。

1 中學(xué)和中職STEAM教育現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1.1 國內(nèi)外STEAM教育現(xiàn)狀

STEAM教育是由美國政府提出創(chuàng)新教育倡導(dǎo)的，STEAM教育的前身是STEM教育（不包括Arts），為加強K12（幼兒園到高中）關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)的教育，美國政府對STEAM教育十分重視，不斷加大對STEAM教育研究、推廣等各方面的投入和關(guān)注。STEAM教育是重視學(xué)校技術(shù)教育、工程教育的和強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)學(xué)科融合的體現(xiàn)，目的是促進學(xué)生形成科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的綜合素養(yǎng)。

STEAM教育在我國得到了政府、教育研究機構(gòu)和學(xué)校的高度重視。2016年教育部出臺的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確指出，有效利用信息技術(shù)推進“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學(xué)生具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，具備重視信息安全、遵守信息社會倫理道德與法律法規(guī)的素養(yǎng)。

據(jù)報道，2015年9月江蘇中小學(xué)正式打造STEM科創(chuàng)中心。2016年聯(lián)合國教科文組織亞太國際教育與價值教育聯(lián)合會、國際教育榮譽學(xué)會、中美國際教育協(xié)會定于今年10月在北京、浙江等地舉辦STEM+創(chuàng)新教育論壇活動，特邀30位美國STEM+創(chuàng)新教育領(lǐng)域的專家，與我國研究者深入交流。2017年3月28日中國教育學(xué)會科創(chuàng)教育聯(lián)盟在京成立，聚焦STEAM教育。

1.2 發(fā)展趨勢

教育部制定的《關(guān)于全面推進素質(zhì)教育，深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的意見》要求中等職業(yè)教育要全面貫徹黨的教育方針，轉(zhuǎn)變教育思想，樹立以全面素質(zhì)為基礎(chǔ)、以能力為本位的觀念，培養(yǎng)與社會主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)、德智體美等全面發(fā)展，具有綜合職業(yè)能力，在生產(chǎn)、服務(wù)、技術(shù)和管理第一線工作的高素質(zhì)勞動者和中、初級專門人才。由于目前我國接受中職教育的絕大多數(shù)學(xué)生的年齡與中學(xué)階段學(xué)生的年齡相當，而中職生又有其自身的特點。因此，STEAM教育作為中等職業(yè)教育可借鑒的先進理念，對于在中職教育中實施，在探索性、自主性、研究性的學(xué)習(xí)活動中發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，課程融合，提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，是中職教育發(fā)展的必然趨勢。

2 中職學(xué)校STEAM教育的核心特征

STEAM教育的科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五門學(xué)科的教學(xué)應(yīng)密切相連、相輔相成。中職融合的STEAM教育除具備目前大家共識的新的跨學(xué)科、實踐性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性、藝術(shù)性等核心特征外，還具有跨專業(yè)的特征。

2.1 跨學(xué)科

從幼兒園到中小學(xué)、中職院校，乃至科學(xué)研究，都是把知識依照學(xué)科來劃分的。在以往的實踐證明，對于科研、教學(xué)和知識信息的傳遞顯示出了它的優(yōu)越性。但隨著社會發(fā)展對人才各方面素質(zhì)和能力培養(yǎng)要求的日益提升，目前沿用的分科教學(xué)在科學(xué)、技術(shù)工程和人文藝術(shù)高度發(fā)達的今天已顯出很大弊端。鑒于此，便逐漸形成模糊或取消分科，繼而對學(xué)科進行整合教育的趨勢。STEAM教育也因此應(yīng)運而生，跨學(xué)科性自然成為了它的重要核心特征之一。

2.2 藝術(shù)性

STEAM教育所涵蓋的“藝術(shù)”，所指包括美術(shù)、書法、音樂、社會、語言文字等的人文科學(xué)和社會科學(xué)的人文藝術(shù)，STEAM教育強調(diào)了它的藝術(shù)與人文屬性。STEAM教育的藝術(shù)性強調(diào)在STEM教育中增加學(xué)習(xí)者對藝術(shù)的關(guān)注與重視，譬如在中職工程類專業(yè)教學(xué)中，進行科學(xué)、技術(shù)或工程等相關(guān)發(fā)展歷史教育，從而激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣、提高學(xué)生對STEAM與生活聯(lián)系的理解能力和對STEAM相關(guān)決策的判斷力；再如，在對學(xué)生建筑設(shè)計作品的評價中，應(yīng)用美術(shù)、書法和使用數(shù)學(xué)元素加入審美維度的評價，錘煉、增強學(xué)生作品的藝術(shù)美感。一言以蔽之，STEAM教育具有以數(shù)學(xué)元素為基礎(chǔ)，從工程和藝術(shù)角度解釋科學(xué)和技術(shù)的藝術(shù)性特征。

2.3 實踐性

中小學(xué)STEAM教育具有它的體驗性特征，同樣中職STEAM教育不但有其體驗性特征，還具有實踐性特征。中職STEAM教育仍然提倡學(xué)生通過自學(xué)或教師授課獲得知識，但它更強調(diào)學(xué)生參與互動的動手、動腦和實際工作崗位實踐的學(xué)習(xí)過程。中職STEAM教育的課程設(shè)置和教學(xué)設(shè)計，使學(xué)生獲得了動手、動腦做的學(xué)習(xí)體驗，具有了到實際崗位工作的實踐經(jīng)歷。學(xué)生應(yīng)用通過STEAM教育所學(xué)的知識，去應(yīng)對現(xiàn)實中遇到的問題。因此，中職STEAM教育具有實踐性特征。

2.4 情境性

中職STEAM教育突出強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生將基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識進行情境化應(yīng)用的能力。STEAM教育通過科學(xué)構(gòu)建情境教學(xué)模式，使學(xué)生通過情境下互動學(xué)習(xí)而獲得更多的知識信息，摒棄死板的灌輸知識的教學(xué)模式。STEM教師在STEM教育的教學(xué)課程設(shè)計時，考慮到的問題是：第一，基于真實的生活情景；第二，涵蓋著所要教授的相關(guān)結(jié)構(gòu)化知識。第三，突出相關(guān)聯(lián)的學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識。因此，通過中職STEAM教育的教學(xué)過程，使學(xué)生不但能掌握預(yù)期的專業(yè)知識，而且能夠培養(yǎng)他們對知識的社會性、情境性及遷移運用的能力。中職STEAM教育的情境性特征使學(xué)生體驗真實的自然現(xiàn)象與知識的內(nèi)在規(guī)律同時，獲得包括職業(yè)崗位屬性的社會性綜合素質(zhì)的快速提升。

2.5 協(xié)作性

中職教育強調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)性、技能型團隊協(xié)作精神，而STEAM教育就是使學(xué)生在集體協(xié)作中，互助、互學(xué)、互動，相互啟發(fā)，以團隊精神展開知識建構(gòu)。個人與團隊在完成STEAM教育課程任務(wù)的過程中，師生之間要進行大量的交流溝通和討論，中職STEAM教育在課程教學(xué)設(shè)計時，就考慮到其協(xié)作性。具體的就是在對學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計過程中，包括“互動”與“互助”這樣的協(xié)作環(huán)節(jié)。例如，將學(xué)生分組，以組為學(xué)習(xí)單位共同搜集、整理、歸納和分析學(xué)習(xí)資料，進而提出問題的假設(shè)并進行驗證，通過互動交流討論，確定完成規(guī)定學(xué)習(xí)任務(wù)的方案，然后對小組的共同學(xué)習(xí)成果作出評價。

2.6 設(shè)計性

中職STEAM教育的設(shè)計性尤為突出，學(xué)習(xí)產(chǎn)出環(huán)節(jié)沒有了設(shè)計作品，就沒有了知識融合與遷移，因此，通過作品的設(shè)計外化學(xué)習(xí)、外顯學(xué)習(xí)的知識和能力。特別是學(xué)生結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識設(shè)計出獨創(chuàng)作品，學(xué)得了知識、鍛煉了能力、提高了素養(yǎng)，能夠充分獲得其成就感，激發(fā)和維持學(xué)習(xí)興趣。

2.7 跨專業(yè)

K12（幼兒園到高中）STEAM教育的跨學(xué)科性，解決了知識依照學(xué)科來劃分的弊端，而中職學(xué)校的STEAM教育還要考慮其跨專業(yè)性。經(jīng)調(diào)查顯示，中職專業(yè)課程學(xué)科的設(shè)置在很大程度上與其相關(guān)的專業(yè)課程學(xué)科是相容相通的，隨著科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)和社會人文科學(xué)的發(fā)展，對職業(yè)人才各方面素質(zhì)和能力要求的日益提高。譬如，土木水利類、機電類、電子商務(wù)類等專業(yè)課程學(xué)科與計算機類、通信類、自動控制類專業(yè)課程學(xué)科在某種程度上來說，其知識結(jié)構(gòu)是相互滲透的，在教學(xué)設(shè)計過程中要進行融合。知識的跨專業(yè)、跨界融合對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力尤其重要。因此，跨專業(yè)融合專業(yè)知識教育是勢在必行，跨專業(yè)性也是中職STEAM教育重要核心特征之一。

3 中職學(xué)校STEAM教育課程實踐探索

中職STEAM教育注重的是學(xué)習(xí)過程，以實驗實訓(xùn)場地的工程試驗中心、實驗室及實際崗位等修煉場為主要學(xué)習(xí)空間，以工程項目為實踐主要載體，做中學(xué)，學(xué)中做，發(fā)展學(xué)生的探究意識、實踐能力，鼓勵創(chuàng)新，提高中職學(xué)生的思考和解決問題的能力。下面以Arduino課程為例，扼要介紹我們作為中職學(xué)校在借鑒有關(guān)職業(yè)院校經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，所開展STEAM教育課程模式的一點實踐與體會。

Arduino電路板是以單片機為基礎(chǔ)進行了簡化處理的開源硬件，教學(xué)過程中師生易上手，在制作中激發(fā)學(xué)生興趣，有利于拓展學(xué)生思路和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在中職STEAM教育過程中，整合電子、計算機、機械、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等相關(guān)課程，利用電子、計算機、機械、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等綜合知識，注重技術(shù)和工程相結(jié)合，通過項目的構(gòu)思、設(shè)計、制作、編程、測試、調(diào)試、修改和完善，培養(yǎng)中職學(xué)生跨學(xué)科、跨專業(yè)的知識應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

我們以STEAM教育理念作支撐，對Arduino課程教學(xué)進行設(shè)計。通過微課程介紹Arduino常用外部設(shè)備的主要應(yīng)用，指導(dǎo)學(xué)生團結(jié)協(xié)作，理論聯(lián)系實際，重點培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和團隊精神。課程的內(nèi)容包括Arduino語法基礎(chǔ)、無線模塊的應(yīng)用、傳感器模塊的應(yīng)用、電機與顯示模塊的應(yīng)用、綜合實踐的應(yīng)用等五個部分，每個部分再劃分為若干內(nèi)容進行教學(xué)。為了很好的完成課程教學(xué)，同時對實驗室進行科學(xué)配備。比如，兩人一臺計算機、3～4人一個工作臺、Arduino控制板與相關(guān)模塊的實驗套件結(jié)合學(xué)生具體人數(shù)進行組合分配等。

4 結(jié)語

進行中職學(xué)校STEAM教育模式探索研究，目的是了解中學(xué)與中職STEAM教育現(xiàn)狀，借鑒K12 STEAM教育的理論和實踐經(jīng)驗，依據(jù)專業(yè)特色，跨學(xué)科、跨專業(yè)融合知識，以整合課程的教學(xué)方式培養(yǎng)中職學(xué)生掌握專業(yè)知識和目標技能，引領(lǐng)他們學(xué)科學(xué)、懂技術(shù)、愛工程、喜藝術(shù)、用數(shù)學(xué)，不斷追求創(chuàng)新，奠定中職學(xué)生良好的思維方式、團隊協(xié)作精神及獨立人格，促進綜合素質(zhì)的提高；初步構(gòu)建中職特色的STEAM教育課程，提高中職教學(xué)效率；深化對職業(yè)學(xué)校STEAM教育理論的認識，豐富中職教育的內(nèi)涵，更好地服務(wù)于“大國工匠”的培養(yǎng)。同時，培養(yǎng)鍛煉一批高素質(zhì)的STEAM教師隊伍，推動中職教育改革，激發(fā)中職教育教學(xué)活力。

中職STEAM教育研究剛剛起步，涉及到的問題比較多，還需要我們不斷去探索、實踐和研究，比如中職STEAM教育評價體系的構(gòu)建、中職學(xué)校STEAM教師的培養(yǎng)等問題。我們這里通過對中職STEAM教育模式的探索，僅為STEAM教育的開展和相關(guān)決策提供參考和借鑒。

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