探索信息時代STEAM教育在高中教學(xué)中的實施方法

包仁杰

摘 ?要：學(xué)校教育是學(xué)生教育的主體，在培養(yǎng)未來人才中承擔(dān)了重要角色，也承載著新時代教育模式的未來。STEAM教育是一種先進的教育理念，在個性化教育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面，有其獨特優(yōu)勢。本文以高中學(xué)校教育為主體，引入STEAM教育模式，探索新的教學(xué)方式。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;個性化教育;創(chuàng)新

一、什么是STEAM？

STEAM教育理念最早是美國政府提出的教育倡議，為加強美國K12關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)的教育。STEAM教育是一種教育理念，有別于傳統(tǒng)的單學(xué)科、書本知識為主的教育方式，是綜合性的教育方式，需要跨學(xué)科、多學(xué)科融合。STEAM教育重實踐，任何事情成功都不可能依靠單一能力實現(xiàn)，鼓勵孩子在科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多領(lǐng)域的發(fā)展和提高，培養(yǎng)孩子的綜合素養(yǎng)，從而提升其全球競爭力。STEAM課堂基于真實問題進行探究學(xué)習(xí)，強調(diào)發(fā)展學(xué)生的設(shè)計能力與問題解決能力。

目前，STEAM教育已經(jīng)被國內(nèi)、外教育界認可，并逐步納入基礎(chǔ)教育。在2016年6月制定印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中就提出，有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進學(xué)生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用。

二、學(xué)校教學(xué)開展STEAM教育的必要

傳統(tǒng)的高中學(xué)校教育無論是現(xiàn)在執(zhí)行的“小綜合”，還是正在進行“3+3”課改的學(xué)校，實行的都是單學(xué)科教學(xué)方式，這種教學(xué)方式，造成了知識割裂，各學(xué)科之間不能有效的建立聯(lián)系和連接，就如俗話說“政史不分家”，而實際教學(xué)中，確實不是“一家人”，這種模式是社會發(fā)展中的一種不可避免的現(xiàn)象。為了實現(xiàn)個性化教育或者研究性學(xué)習(xí)，學(xué)校和教師也付出了很多辛苦，但是因為單學(xué)科的緣故，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的深度與廣度不夠，很難實現(xiàn)探究式、體驗式的學(xué)習(xí)方式。

而STEAM教育是跨學(xué)科學(xué)習(xí)、主動參與、基于項目學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、基于解決現(xiàn)實問題的學(xué)習(xí)等，是面向全體學(xué)生和教師全面發(fā)展，激發(fā)學(xué)生和教師的創(chuàng)造潛力、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的最佳方式。

三、學(xué)校開展STEAM教育的模式探索

（一）從學(xué)校開展的實驗課入手，開展STEAM教育

實施方案：基于高中理化實驗等具有動手實踐操作的常規(guī)教學(xué)課程，圍繞學(xué)科核心概念和學(xué)生感興趣的內(nèi)容，開展基于項目或者解決現(xiàn)實生活中實際問題的學(xué)習(xí)。在原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加技術(shù)操作的內(nèi)容，結(jié)合校本課或研究性學(xué)習(xí)方式、學(xué)校社團活動進行拓展。

實施過程：學(xué)校實驗室因為數(shù)量和器材安全等問題，一般情況下僅會在教師的監(jiān)督下讓學(xué)生進行某些簡單和常規(guī)的實驗，但是以理化為主的學(xué)科是以實驗求真知的學(xué)科，灌輸式教育很難讓學(xué)生真正理解知識。利用學(xué)校引入的虛擬實驗室軟件，由理化實驗員在計算機上完成理化生實驗教學(xué)過程，更可以進行在常規(guī)實驗室無法進行的實驗操作，如萬有引力、有毒氣體等。以化學(xué)實驗中有毒氣體《氯氣》實驗為例，在完成常規(guī)教學(xué)內(nèi)容后，提出研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容“如何在生活中，利用身邊的物品，快速制作一個防毒面具。”。實現(xiàn)這個研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容，不單要求學(xué)生對化學(xué)本學(xué)科內(nèi)容具有深刻的認識，還會與現(xiàn)實生活相結(jié)合，利用數(shù)學(xué)、工程、生物技術(shù)等知識來解決問題;并且學(xué)生的各種奇思妙想還可以被轉(zhuǎn)化為未來創(chuàng)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。這樣的STEAM教育，既讓學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)的內(nèi)容，同時還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造和創(chuàng)新能力。

實施效果：這種模式適合于理科或者地理等具有實驗課和實踐課的學(xué)科，非常適合STEAM教育的開展，以研究性學(xué)習(xí)或者課外活動小組方式，加入藝術(shù)、工程學(xué)內(nèi)容或者其他技術(shù)學(xué)科內(nèi)容，綜合運用實現(xiàn)目標(biāo)。

（二）從“創(chuàng)客”活動為主導(dǎo)，開展STEAM教育

實施方案：以高中信息技術(shù)、通用技術(shù)為主，融合數(shù)學(xué)、物理學(xué)科學(xué)習(xí)和動手探究。引入“創(chuàng)客”教育理念，結(jié)合國、內(nèi)外的各種以機器人編程等創(chuàng)客類競賽活動為主。

實施過程：近幾年國內(nèi)外基于開源硬件的教育機器人，舉辦了如“中鳴軌跡賽”、“WER能力風(fēng)暴”等活動。以參加WER能力風(fēng)暴競賽為例，賽事宗旨是讓學(xué)生利用機器人解決現(xiàn)實中的一些問題，而要解決這些問題，就需要學(xué)生對于程序設(shè)計和機器人搭建有一定能動手能力，同時對數(shù)學(xué)、工程類的知識，所以學(xué)生需要信息技術(shù)、通用技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理等各學(xué)科的知識共同完成任務(wù)。教育機器人不僅用于培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和科技知識，更以機器人項目和比賽為導(dǎo)向，讓孩子在快樂中、在身心自由中，建構(gòu)忘不了、能活學(xué)活用的知識，用自己建構(gòu)的知識去解決生活中的實際問題。

實施效果：高中生已經(jīng)具備了一定的動手和創(chuàng)新能力，利用信息技術(shù)和通用技術(shù)等技術(shù)學(xué)科，納入科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程等思想開展活動，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，對于個性化教育和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有重要意義。

目前，部分學(xué)校已經(jīng)開始引入STEAM教育，但是還是存在很多問題。首先，從課程指導(dǎo)上，STEAM教育并沒有被列入我國教學(xué)模式，缺乏指導(dǎo)和課程標(biāo)準(zhǔn);其次，我國現(xiàn)在使用的課程資源，基本是翻譯和模仿國外的課程資源，缺乏屬于我國特色的STEAM教育課程的研發(fā)和具體實施。2017年3月發(fā)布的《中國STEAM教育發(fā)展報告》，報告中分享了我國目前STEAM教育較為成熟的案例，以及對如何更有效地推進STEAM教育，提出發(fā)展的建議和路徑選擇，從而有效地指導(dǎo)我國STEAM教育成長，相信，我國的STEAM教育將會迎來快速的發(fā)展。

參考文獻：

1.深入了解：關(guān)于STEAM教育你所不知的——直擊美國STEAM教育.中國教育裝備采購網(wǎng).2017-01-06。

2.什么是真正的STEAM教育？.個人圖書館.2016-08-11。

3.《行業(yè)報告》中國Steam教育發(fā)展報告.搜狐網(wǎng)站. 2017-11-15。