STEAM 教育：發(fā)展歷程、特點與本土化建設(shè)

江西師范大學(xué) 方潔鈺 鄒崢嶸

STEAM教育是一種跨學(xué)科的綜合性教育理念和教育模式，由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）五大學(xué)科的英文首字融合而來。STEAM課堂中的學(xué)習(xí)一般是“基于項目的學(xué)習(xí)”（Project-basedLearning，PBL），包括創(chuàng)設(shè)生活中的真實情境、明確項目主題、設(shè)計項目方案、小組合作探究、運用跨學(xué)科的知識獲得項目成果并進(jìn)行交流展示的一系列過程。在此過程中，教師是情境的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，學(xué)生是項目進(jìn)行的主體，在小組合作過程中運用跨學(xué)科知識解決問題，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，提升自身的科學(xué)素養(yǎng)水平、技術(shù)操作能力、工程探究能力、數(shù)學(xué)邏輯思維能力和藝術(shù)審美能力等。

一、STEAM 教育的發(fā)展歷程

STEAM教育理念歷經(jīng)STS到STEM，再到21世紀(jì)的STEAM教育，直到最近STEAM+教育的四個階段。

（一）國外發(fā)展歷程

1.STEAM教育的萌芽期

20世紀(jì)初，由于工業(yè)快速發(fā)展，美國開始注重科學(xué)人才培養(yǎng)。1935年，美國哈佛大學(xué)學(xué)生默頓在論文中首次提出STS的概念，科學(xué)、技術(shù)和社會的跨學(xué)科研究為美國的發(fā)展提供了根本動力。1957年，蘇聯(lián)衛(wèi)星的成功發(fā)射，美國國家科學(xué)委員會深刻意識到國家缺乏高素質(zhì)科技尖端型人才，提出STEM領(lǐng)域的發(fā)展與美國國家競爭力密切相關(guān)。該委員會于1986年發(fā)布《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》，國家戰(zhàn)略層面開始重視STEM教育在本科教育階段的研究與應(yīng)用。1996年，美國國家科學(xué)基金會發(fā)布《塑造未來：本科教育振興戰(zhàn)略》，分析總結(jié)美國在十年期間STEM教育方面的研究進(jìn)展，并提出STEM教育發(fā)展過程中存在的一些問題，如STEM教育專業(yè)教師缺乏、STEM畢業(yè)生素質(zhì)參差不齊和學(xué)生對STEAM教育興趣不高等。

2.STEAM教育的發(fā)展期

2006年，美國弗吉尼亞理工大學(xué)的格雷特·亞克門（GeorgetteYakman）教授，將Art引入STEM教育，以五個科目構(gòu)成STEAM教育，并開始從高等教育階段過渡到K12教育階段的研究。STEAM教育模式成熟后，美國聯(lián)邦政府相繼出臺了一系列的政策和提供財政支持，用于支持STEAM教育的研究和資源開發(fā)。在實際應(yīng)用過程中，教師對STEAM教育缺乏一致的理解、難以整合多個學(xué)科的內(nèi)容、學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣以及難以驗證工程式的學(xué)習(xí)成果等一系列問題也顯露出來，研究者一直在積極探索問題的解決路徑。

我們按照時間順序?qū)γ绹鳶TEAM教育理念發(fā)展歷程進(jìn)行了梳理（見表1）。

表1 美國STEAM教育理念發(fā)展歷程

3.STEAM教育的全球化

進(jìn)入21世紀(jì)，STEAM教育的研究從美國逐漸面向世界，L.約翰遜等在《新媒體聯(lián)盟地平線報告（2015基礎(chǔ)教育版）》中指出：未來全球的教育將面臨巨大改變，教育技術(shù)將產(chǎn)生重大革新，STEAM教育將進(jìn)入全球視野，在基礎(chǔ)教育改革和高等教育研究中發(fā)揮重要作用。

（二）國內(nèi)發(fā)展歷程

1.STEAM教育的借鑒期

2007年，王盈在《全球化時代美國教育政策的戰(zhàn)略調(diào)整》中首次提到美國的STEM 教育，中國正式開始對STEM教育進(jìn)行研究探索。據(jù)查詢，知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中關(guān)于STEAM教育最早的國內(nèi)文獻(xiàn)記錄是2013年柳棟等人發(fā)表的《STEM、STEAM與可能的實踐路線》。這一時期，我國在STEAM教育理論研究方面主要集中于對美國相關(guān)政策的解讀，教學(xué)實踐也主要借鑒美國和韓國等國家的實施案例，未形成STEAM教育本土化建設(shè)的研究。

2.STEAM教育的發(fā)展期

2015年教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，2016年發(fā)布《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，兩份文件中都強調(diào)在教育信息化工作中教育新模式的重要性，特別強調(diào)STEAM和創(chuàng)客教育的應(yīng)用對培養(yǎng)高層次的復(fù)合型人才是至關(guān)重要的。這個時期的研究主題主要集中于學(xué)科間的整合，創(chuàng)客教學(xué)、教學(xué)設(shè)計、核心素養(yǎng)、教學(xué)模式、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)、課程改革、跨學(xué)科課程、3D打印、資源開發(fā)、科學(xué)教育和技術(shù)教育等成為研究熱點，特別是基于項目式學(xué)習(xí)和體驗式學(xué)習(xí)構(gòu)建創(chuàng)客——STEAM教育模式取得了一定的研究成果。

3.STEAM教育的探索期

這一時期大致從2017年到至今，大部分研究者致力于探索STEAM教育本土化發(fā)展。在小學(xué)階段，2017年教育部頒布《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，強調(diào)義務(wù)教育階段STEAM課程的開發(fā)與課程體系的健全，以STEM教育為途徑，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

中學(xué)階段，教師結(jié)合STEAM教育和各學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計并開展教學(xué)實踐，各高校和教育研究機構(gòu)積極研發(fā)STEAM課程并搭建STEAM教育平臺。隨著對STEAM教育的深入研究，有學(xué)者提出將閱讀（Reading）和寫作（Writing）加入STEAM 教育構(gòu)成STREAM教育，以此提高學(xué)生的寫作與表達(dá)能力，加強人文素養(yǎng)的培養(yǎng)，也有學(xué)者提出STEAM+或STEAMx的教育理念，增加學(xué)科的內(nèi)容以實現(xiàn)多個學(xué)科的深度融合。

二、STEAM 教育的特點

STEAM教育是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等五個學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容，因此跨學(xué)科性是其基本特點。其中，科學(xué)學(xué)科中蘊含著實證性，技術(shù)與過程的結(jié)合體現(xiàn)了設(shè)計性和體驗性，“A”不僅局限為藝術(shù)（Art），還應(yīng)體現(xiàn)出人文精神和社會學(xué)科的特點，注重藝術(shù)性和趣味性。STEAM項目產(chǎn)生于真實的情境，學(xué)生在情境中關(guān)注生活中的問題，采用小組合作的探究學(xué)習(xí)方式，設(shè)計出問題解決的方案或項目成果，教師設(shè)計STEAM任務(wù)評價量表，多個方面、多元主體對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新思維。因此，STEAM教育具備跨學(xué)科性、情境整合性、過程評價性和協(xié)作探究性等特點。

三、STEAM 教育的應(yīng)用

目前，我國STEAM教育的研究應(yīng)用主要集中在創(chuàng)客教育、教學(xué)設(shè)計和核心素養(yǎng)三個方面。

（一）STEAM教育與創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育同樣是融合多個學(xué)科的教育理念，更多強調(diào)的是項目實施過程中的思維與能力，STEAM教育更注重項目實施的成果，兩者結(jié)合研究已經(jīng)在我國取得初步成果，我國基礎(chǔ)教育階段已經(jīng)開發(fā)出整合STEAM教育和創(chuàng)客教育的課程，其中包括機器人、智能編程和3D打印技術(shù)。

（二）STEAM教育與教學(xué)設(shè)計

在教學(xué)設(shè)計中，數(shù)學(xué)學(xué)科作為STEAM教育中的其中一個要素，在STEAM 教育研究中起步較早，滲透STEAM教育的數(shù)學(xué)教學(xué)也取得了較好的教學(xué)效果。近幾年，物理、化學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科也開始關(guān)注STEAM教育的應(yīng)用，以生物學(xué)為例，在生物學(xué)實驗教學(xué)和生物模型制作中融入STEAM教育的研究論文層出不窮。

（三）STEAM教育與核心素養(yǎng)

基于STEAM教育的研究在核心素養(yǎng)方面同樣較多，核心素養(yǎng)在文化基礎(chǔ)方面提到科學(xué)精神和人文底蘊，與STEAM教育中科學(xué)（S）和藝術(shù)（A）要素相互呼應(yīng)，指向培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”與STEAM教育的培養(yǎng)目標(biāo)一致，因此，核心素養(yǎng)與STEAM教育的融合是我國中小學(xué)教育改革發(fā)展的大勢所趨。

除此之外，STEAM教育理念下的幼兒園活動開展和教學(xué)模式及案例的設(shè)計也取得了一定的進(jìn)展。

四、STEAM 本土化發(fā)展存在的問題

（一）對STEAM教育研究的資源投入不夠

STEAM教育作為一種新型教育理念，在我國發(fā)展相對較晚。目前我國在基礎(chǔ)教育階段明確提出建立STEAM課程體系，上海、陜西等地方政府積極響應(yīng)國家號召，開設(shè)STEAM教育課程。但相對其他國家而言，我國關(guān)于STEAM教育的建設(shè)具體政策法律的指導(dǎo)較少，在中等教育階段提出的教學(xué)要求不夠具體，大部分學(xué)校無法提供配套的STEAM教育資源，用于支持STEAM教育課題研究的經(jīng)費也相對較少，導(dǎo)致STEAM教育研究人員缺乏。

（二）對STEAM教育的社會認(rèn)知度低

正是由于我國在STEAM 教育方面相關(guān)的政策較少，因此，公眾對STEAM的認(rèn)知度較低，甚至部分一線教師對STEAM教育完全不了解，學(xué)生獲取STEAM教育資源的渠道相對更少。對STEAM理念本身含義的理解，大部分教師和學(xué)生會出現(xiàn)認(rèn)識偏差或浮于表面的現(xiàn)象，部分教師認(rèn)為STEAM教育只是各個學(xué)科在課堂中有所體現(xiàn)，A代表的僅僅是音樂美術(shù)。在教學(xué)實踐中，STEAM教育常常出現(xiàn)工具化的傾向，教師將其中的某一要素僅作為一種工具輔助教學(xué)，如認(rèn)為給學(xué)生配置電腦的課堂就是STEAM教育。

（三）STEAM教育師資短缺

目前，STEAM教師的缺乏已經(jīng)成為全球普遍面臨的教育問題，我國在STEAM教育領(lǐng)域同樣缺乏優(yōu)秀的師資。進(jìn)行STEAM教學(xué)，需要教師善于在生活情境中發(fā)現(xiàn)并提出問題，具備科學(xué)技術(shù)知識和人文素養(yǎng)、創(chuàng)新性的教學(xué)方式和學(xué)科遷移能力，然而大部分教師缺少專業(yè)的職前培訓(xùn)，在教學(xué)中局限于本專業(yè)的學(xué)科素養(yǎng)，不能正確理解STEAM教育的跨學(xué)科性。

（四）STEAM課程評價體系不完善

我國在STEAM課程實踐方面，僅有少部分是我國自主開發(fā)的教學(xué)案例，未構(gòu)建科學(xué)系統(tǒng)的課程體系。尤其在課程評價方式上，STEAM教育以小組合作的方式進(jìn)行，一般采用多方式、多主體的評價方式，但大部分學(xué)校仍采用傳統(tǒng)的總結(jié)性評價，評價主體以教師為主，不能正確反映出STEAM教育的成效，也無法衡量學(xué)生在項目實施過程中的參與度。為檢測學(xué)生是否達(dá)到STEAM教學(xué)目標(biāo)，我國亟需制定STEAM教育的評價標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)評價體系。

五、STEAM 發(fā)展前景

針對我國目前在STEAM教育實踐中顯現(xiàn)的問題，我們應(yīng)該在以下幾個方面持續(xù)改進(jìn)，以期為STEAM教育未來的研究實踐提供借鑒。第一，國家應(yīng)加強頂層設(shè)計，加強對STEAM教育和其他教育理念的推廣，提高公眾對新型教育理念的認(rèn)知度，培養(yǎng)全面和諧發(fā)展的創(chuàng)新型人才，以更好適應(yīng)我國未來的經(jīng)濟社會發(fā)展的需求。第二，教育研究機構(gòu)和高校教師積極編制STEAM教學(xué)課例，開發(fā)完整的教學(xué)資源，建立系統(tǒng)的課程評價體系。第三，學(xué)校加強STEAM教育師資的培養(yǎng)，提升教師的跨學(xué)科素養(yǎng)，鍛煉教師的創(chuàng)新和實踐能力，打破教師對STEAM教育的刻板印象。第四，我國的科技信息發(fā)展迅速，教育改革不斷進(jìn)行，加強STEAM 教育在5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能和創(chuàng)客教育等現(xiàn)代信息領(lǐng)域的應(yīng)用是十分必要的。