淺析STEAM教育培養學生創新能力的途徑

陳楠

創新能力是學生應具備的適應其終身發展和社會發展需要的重要能力之一，更是學生的核心素養之一。如何培養學生的創新能力，一直以來都是新時代技能、新時期信息素養、STEAM教育、素質教育等諸多方面關注的核心問題，而現今實行的傳統課堂教學已經不能滿足社會、時代全面激發學生的創新意識的要求，更無法將學生的創新能力完全的展現出來。本文試從實踐課程的角度出發，分析如何運用STEAM教育理念培養學生的創新能力。

隨著科學技術的日新月異，信息化時代的到來，STEAM教育理念與創新能力，逐步成為我國，乃至全世界各國普遍關注的教育前沿問題。為使STEAM教育理念和創新能力，成為促進學生全面發展的有利因素和符合社會發展需要的因素，以學生參加社會實踐的大環境為依托，把兩者完美結合起來，促使學生在不斷地實踐、探索的過程中，尋求自身創新能力的形成與發展。

1 STEAM教育的深刻內涵及其發展

STEAM是一種教育理念，它有別于傳統的單學科、重書本知識的教育方式，是一種重實踐的、超學科的教育概念。早在20世紀80年代，美國就已經提出了為提升國家競爭力和勞動力的創新能力的STEAM教育，并將其作為一項長期的國家教育戰略予以實施。20世紀90年代以后，STEAM教育風靡于美國、韓國、英國等國家和地區。

2 創新能力的界定

創新能力又稱創新力，是運用已有的知識和理論，在科學、藝術、技術和各種實踐活動領域中不斷提供具有經濟價值、社會價值、生態價值的新思想、新理論、新方法和新發明的能力。它是人們革舊布新和創造新事物的能力，包括發現問題、分析問題、發現矛盾、提出假設、論證假設、解決問題以及在解決問題過程中進一步發現新問題，解決新問題，從而不斷推動事物發展變化的能力。如果愛因斯坦沒有創新能力，就不可能創立相對論、光電效應等著名理論；如果愛迪生沒有創新能力，就不可能發明留聲機和發報機；如果牛頓沒有創新能力，就不可能有后來的萬有引力定律、冷卻定律、反射望遠鏡等。

在科學技術飛速發展的今天，創新意識和創新能力越來越成為一個國家國際競爭力和國際地位的最重要的決定因素。而據有關資料分析顯示，我國學生的應試能力很強，但動手能力特別是創新能力則較差，與美國等西方發達國家的學生相比存在著明顯的差距。

3 STEAM教育促進學生創新能力的形成

STEAM教育理念要求學生們動手動腦，使得學生逐步養成注重實踐、注重動手、注重過程的習慣，但值得注意的是提升動手實踐能力不等于提升創造力。因此，在實踐課程中貫穿STEAM教育理念，必須是基于創新意識基礎上的，結合動手實踐和探索的，真正喚醒學生與生俱來的創造力潛能的實踐活動。

3.1 注重學習過程，發展學生的創意思維

藝術和文學創作源于生活而又高于生活，同理，創新也必將源于生活，它不可能凌駕于生活之上，更不可能是夢幻的虛無飄渺的東西。運用STEAM教育理念的智慧物聯課程——會說話的溫度計一課，就是通過學習母雞溫度、人體溫度等知識，激發學生設計、開發、操作、完成制作會說話的溫度計的過程。學生在此過程中會有以下思考：設計一個什么樣的溫度計，制作它解決什么問題，生活中能應用到哪里，什么時候用，怎么用，什么人用。在提出種種問題與嘗試過后，學生最終設計出自己的作品。學生在不斷思考與嘗試的過程中，通過試誤、修訂，最終完成此設計實踐過程。這一實踐過程不僅培養了學生的批判性思維和創新思維能力，還達到了解決問題的目的。更重要的是，在探索發現的過程中，提高了他們應用工程、技術、藝術等學科知識發現和解決真實生活中問題的能力。

3.2 注重創設真實情境，誘發學生的創新思維

法國教育家盧梭曾指出，教育即生長。STEAM教育就是一種從探索的視角出發，培養學生的創新能力的教育理念，它注重學習與現實生活的聯系，倡導從現實生活的情境入手，讓學生在動手構建的過程中習得知識。以制作智慧型垃圾桶這一項目學習為例，它要求學生在理解計算機編程等科學原理后，針對智慧型垃圾桶的設計、開發、制作等環節進行操作的實踐活動。“制作這一作品”的活動類似在工廠車間的產品制造而不是在學校中的學習活動，它接近現實生活中的真實情境，使得學生可以在這一真實的情境中，進行數學建模、利用3D打印機打印其所需的產品，最終實現制作智慧型垃圾桶的項目學習目標。此項活動進行的場所，雖然不像真正的工廠車間那樣復雜，但其為學生提供了一個真實的情境的學習環境，在一定程度上激發了學習者的創新思維和發散思維。

“有什么樣的思路就有什么樣的出路。”一個人的創新能力，特別是創新思維能力的強弱，決定著他將來的發展前途；一個國家擁有的具有創新能力的人才的數量，特別是具有創新思維能力的人才的多寡，決定著國家的未來和在國際中的地位。而STEAM教育為培養學生的創新能力和創新思維提供了有效的途徑，也為學生的終身發展和國家創新型人才的培養提供了又一保障。

（作者單位：阜新市工讀學校）