奥巴马力推的steam教育,到底是什么?

网友投稿 2018-07-10 11:31

一、概念

STEAM从字义上解释,是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),艺术(Art),数学(Mathematics)的缩写。它是集科学,技术,工程,艺术,数学多学科融合的综合教育,旨在通过跨学科素养的综合应用解决实际问题,同时培养综合性人才。

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二、源起

STEAM最初是美国政府提出的教育倡议,即加强美国K12(美国学前教育至高中教育)关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育,是美国反思其基础教育在理工科方面渐渐呈现弱势而做出的改变。其实在最初提出倡议的时候,STEAM教育只包含四个方面的内容,即科学、技术、工程和数学,近些年加入了Arts,也就是艺术,变得更加全面。 

STEAM教育是美国前任总统奥巴马非常重视的一项教育改革内容,在奥巴马的第二任期时,由美国教育部明确提出将steam课程作为学校学科教育的主要内容。

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奥巴马与学生一起学习steam课程

三、内涵

STEM课程的培养目标中包含了科学素养、技术素养、工程素养、艺术素养和数学素养五方面。

1.科学素养(Scientific literacy)是一种运用科学知识和过程(如物理、化学、生物科学和地球空间科学)理解自然界并参与影响自然界的有关决策。

2.技术素养(Technological literacy)是指使用、管理、理解与评价技术的能力。学生应当知道如何使用技术,了解技术的发展过程,具备分析新技术如何影响自己、国家乃至整个世界的能力。

3.工程素养(Engineering literacy)是指对技术的工程设计与开发过程的理解。工程课程是基于项目,整合了多门学科的知识,使得难以理解的概念与学生生活密切相关,激发学生解决问题的兴趣。工程设计是把科学与数学原理系统地、创造性地用于实践的结果。

4.数学素养(Mathematical literacy)指学生在发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题时进行分析、推断和有效交流思想的能力。

5.艺术素养(Arts literacy),集合五门学科的STEAM是由美国弗吉尼亚理工大学的学者Yakman首次提出的。STEAM中的“A” (艺术)是指美术、语言、人文、形体艺术等含义。韩国学者金镇洙指出A狭义上是指美术、音乐等学科,广义上包括美术、音乐、社会、语言等人文语言艺术。

四、核心

1.跨学科以及与现实有联系

STEAM教育中的五个学科,科学,技术,工程,艺术以及数学,要求学生掌握基础的科学知识后综合运用所掌握的知识进行创新,而这些创新是需要与现实生活有联系的,也就是把所学到的知识能综合运用以解决生活中的问题。

但是需要注意的是,并不是一次STEAM教育过程就需要把这五个学科全部融入,其实他们只是最关注这五个学科的发展,背后的真实内涵是注重跨学科知识的综合运用。

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小朋友在学习最基本的电路知识

2.建构主义教学  

我们经历的学校或者培训班教育,主要是“讲座式”的教育,老师无论是风趣还是无趣的在讲台上讲课,学生或是专心或是走神地坐着听课。这里不讨论这种教学方法有效无效,但这种教学方式其实是基于我们对于知识的一种假设:也就是知识可以通过老师传递给学生,灌输式直接告诉你知识和原理。

但是建构主义的支持者们认为这种“传递”假设是不正确的,他们认为知识是由学习者自己建构起来的。所以教育需要给学习者提供能够让他们自己建构知识的环境和机遇。老师在课堂上只是辅助性角色。所以你只需要让她们掌握基础的知识后就可以让她们自己设计项目。

教育注重实践、注重动手、注重过程,正是受到了建构主义教育理论的影响,希望让人通过制作自己喜欢的东西,在制作的过程中建构起关于科学、技术、工程、艺术和数学的知识。 

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让孩子在假设情景中发挥想象力

3.注重学习过程,而不是结果

STEAM教育不是手工制作,注重的是学习过程。所以你制作的成果远没有你的体验过程重要。制作出来的产品可能只是一个一次性的好作品,但创造力,跨学科综合运用知识解决问题的能力才是最重要的,这些只能在基于建构主义教学的体验式氛围下、实际动手中才能被慢慢地培养出来。制作过程只是培养能力的手段,不应当只以最终产品来论成败。这样也能更好的把经历放在打磨产品而不是注重成果上。

这种注重动手的学习体验,其实源自于美国的Maker Movement (创客运动)。最早是DIY,自己动手做家具;慢慢地加入更多的科技元素,制作电子设备;之后又融入了设计思维,制作样品,不断改进。而创客运动下,在城市的图书馆,博物馆或者社区中心,建立起了许多“创客中心”,让更多的人能够接触到制作工具(3D打印机、激光切割机等等)以及专业的指导人员。而这股创客之风也吹进了学校,结合对于科学、技术、数学、艺术、工程的重视,生出了注重实践动手的STEAM教学。让孩子们像“创客”一样投入到创造之中,从做中学,拥有自己的作品,同时也拥有创造作品的学习过程。

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搭建的过程比搭建的作品更重要

五、理念

STEAM 教学中运用的两个极为重要的理念:创造空间和以人为本。

1、创造空间

所谓创造空间,就是为学生提供了一个可以让他们最大程度发挥他们思考力,想象力以及创造力的学习空间。创造空间可以被运用在语文课、艺术课、工程课、数学课等任何学科当中,其目的不仅仅是让学生用现有的资源来创造他们可以想象的东西,还要让他们学生的思维不受资源的影响,能够尽情地表达自己的创造力和想象力。

2、以人为本

第二个概念是以人为本。以人为本的设计理念,其核心思想是以人的需求为根本出发点,设计出来的成品是为了满足使用者的需要。比如语文课中司马光砸缸这个故事,教师可以在设计课程的时候想一想,这个故事当中各个角色遇到了哪些问题,鼓励学生设身处地的把自己当作司马光还可以怎么做。

STEAM的课堂常常是基于真实问题解决的探究学习(PBL,Problem-Based Learning)、基于设计的学习(DBL,Design-Based Leraning),它强调学生在看似“杂乱无章”的学习情境中发展设计能力与问题解决能力。

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