趙凱

教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中指出：“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?！?/p>

在南京，STEAM教育正如火如荼地開展。在南京市教育裝備與勤工儉學(xué)辦公室的領(lǐng)導(dǎo)下，南京市中小學(xué)STEAM課程實驗室建設(shè)走在了全省前列。結(jié)合學(xué)校的STEAM教育實踐，筆者進行了幾點思考。

一、我們需要有生命力的STEAM教育

STEAM實施伊始，許多學(xué)校都有困惑，不知從何處入手。STEAM教育要從小的項目入手，根據(jù)教師在實踐中的不斷總結(jié)與反思，積累實踐，從而慢慢做大，形成體系。

STEAM項目在學(xué)校應(yīng)易于實施，可復(fù)制，如果只是某一所學(xué)校可以進行的操作模式，其他學(xué)校在課程資源或組織實施方式上都很難復(fù)制，這樣的STEAM教育是沒有生命力的。

STEAM教育是基于項目的學(xué)習(xí)，因此設(shè)計的項目應(yīng)該和孩子們的科學(xué)知識、生活經(jīng)驗存在關(guān)聯(lián)。在這一過程中，學(xué)生能合理、有效地利用技術(shù)支撐學(xué)習(xí)，從而解決實際的問題；教師也應(yīng)能利用必要的技術(shù)對教學(xué)過程進行必要的支撐。

有生命力的STEAM教育離不開有生命力的STEAM教師團隊，STEAM是基于項目的研究性學(xué)習(xí)，融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)，因此教師首先要轉(zhuǎn)變理念和現(xiàn)有的教學(xué)方式。STEAM教育強調(diào)跨界、融合，因此對從事STEAM教育的教師及教師團隊的知識結(jié)構(gòu)、綜合能力等方面提出了較高要求。STEAM教育的實施也是教師專業(yè)發(fā)展的催化劑，教師們要抓住契機，提升自我，發(fā)展自我。

二、保留學(xué)科本位

筆者參加過南京市教育局組織的杰森課堂STEAM項目培訓(xùn)，也參加過其他的STEAM活動，可以看出，目前的STEAM教育主要是以基于科學(xué)探究的STEAM教育以及基于技術(shù)和工程的STEAM教育模式開展的。基于科學(xué)探究的STEAM教育側(cè)重科學(xué)教育，適合科學(xué)教師實施；基于技術(shù)和工程的STEAM教育模式，更多地適合信息技術(shù)、通用技術(shù)教師進行實施。

STEAM教育有必要保留學(xué)科本位。STEAM就像一頓營養(yǎng)豐富的大餐，即使教師花時間把它做出來，學(xué)生還是需要時間去消化，否則營養(yǎng)再好也無法吸收。保留學(xué)科本位最大的好處就是能夠為學(xué)生的消化和吸收提供必要的課時保障，此外還可以確保STEAM教育面向的不僅僅是社團或是小眾的學(xué)生群體。

STEAM教育是基于項目的學(xué)習(xí)（Project-Based Learning），項目其實可大可小，可以是一個小項目，也可以是一個問題（Problem-Based Learning），結(jié)合生活情境創(chuàng)設(shè)的需要學(xué)生去解決的問題。尤其是在學(xué)科課堂教學(xué)中，適當(dāng)降低項目或問題的大小與綜合性，更有利于我們的靈活實施。

例如，我們在進行LED的亮、滅和閃爍的教學(xué)時，就是讓學(xué)生去維修一個燈塔，并設(shè)定定光和閃光來傳遞信息，船長利用信息來駕駛船只，同桌兩人一組。一個控制燈塔，一個根據(jù)燈塔的指示駕駛小船。從技術(shù)層面看，這是一節(jié)新授課，難度并不高。在教學(xué)過程中教會學(xué)生利用程序控制LED亮、滅及閃爍，然后利用積木搭建燈塔和小船，控制LED傳達信息。這樣在一節(jié)課中設(shè)置的小項目也能實施STEAM教學(xué)，使得學(xué)生不必非要積累大量的技術(shù)知識和需要時間跨度才能進行STEAM學(xué)習(xí)。

不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在很多STEAM項目的展示課其實都需要一定的時間跨度，但最后展示的往往是學(xué)生運用技術(shù)手段去解決項目問題的環(huán)節(jié)，當(dāng)然筆者并不反對這樣去做，學(xué)生需要知識的積累和學(xué)習(xí)的鋪墊。但筆者關(guān)心的是在這之前的教學(xué)中教師是用什么方法教授的，是否依然是傳統(tǒng)的教學(xué)模式？有沒有滲透STEAM的理念？是不是一定要到最后的環(huán)節(jié)才讓學(xué)生去體會STEAM教育理念下的課堂教學(xué)？為什么不能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)伊始階段就帶著STEAM理念進行學(xué)習(xí)？所以保留學(xué)科本位是必要的，教師只要多思考、多用心，課堂教學(xué)就能依然能展現(xiàn)STEAM教學(xué)的風(fēng)采。

三、落實好工程教育

STEAM教育中教師們最困惑的莫過于其中的“E”，即Engineering工程。STEAM教育中如何體現(xiàn)出“工程教育”的成分呢？部分教師認為“動手搭建”即為工程，這樣的想法難免過于片面了。

對于技術(shù)和工程，《工程哲學(xué)》一書的作者認為：技術(shù)以發(fā)明為核心，工程以建造為核心。當(dāng)然，任何工程建造從本質(zhì)上說都是技術(shù)性的。人類的大型活動有同一個顯著的特點，就是需要組織與管理。工程建造中各種要素的組合與集成本身就是一種管理，工程是在管理狀態(tài)下實施的一種活動。因此，既然STEAM教育是基于項目學(xué)習(xí)，那么一定要有小組合作，乃至小組間的競爭，同時要做好小組內(nèi)的管理和小組間的競爭與協(xié)作。

STEAM教學(xué)中要努力創(chuàng)造工程教育的環(huán)境，創(chuàng)設(shè)真實的問題解決情境，制定項目設(shè)計書，提出設(shè)計方案，繪制草圖，列出材料清單，討論所使用的技術(shù)，建立模型，不斷地進行調(diào)整等，從而促使學(xué)生了解工程的一般流程與方法，具有初步的工程意識。

以制作語音機器人項目為例，以小組為單位，每組各六名學(xué)生。項目任務(wù)：南京科技館里有一個機器人，當(dāng)用手觸摸它的眼睛時，機器人會說：“誰遮住了我的眼睛？”當(dāng)用手摸他的腳時，機器人會說：“我的腳癢癢?！庇捎谀昃檬?，機器人無法使用了，前來參觀的學(xué)生非常失望，現(xiàn)在我們需要為科技館制作一個新的機器人。

首先，我們對任務(wù)限定了時間，要在三個星期內(nèi)完成。提供的材料包括大小不一的紙箱，用于搭建機器人的身體結(jié)構(gòu)，Arduino基本硬件及基本工具。

其次，小組成員在組長的帶領(lǐng)下進行分工，利用中午等課余時間進行外觀設(shè)計，畫三視圖，標(biāo)出尺寸，進行機器人功能的設(shè)計，思考在什么位置安放傳感器，安放什么樣的傳感器以及對應(yīng)的語音內(nèi)容是什么。

其中一個小組的設(shè)計如下圖所示。

接著，學(xué)生設(shè)計好語音內(nèi)容后進行錄音，利用GoldWave進行剪輯，將聲音導(dǎo)入程序中。如搖動機器人時，對應(yīng)的語音內(nèi)容為：“你想和我跳舞嗎？”對著機器人的耳朵大叫時，機器人會說：“哎呀太吵了，我的耳朵要聾了?！被蛘摺霸趺催@么吵呀，我要去環(huán)保局投訴啦！”程序中，兩種聲音隨機播放，增加了趣味性。

然后，負責(zé)編程的學(xué)生利用S4A動手編程，檢測程序運行效果。負責(zé)搭建的學(xué)生動手搭建結(jié)構(gòu)，搭建的過程中還得共同考慮傳感器的安放及數(shù)據(jù)線的布線。在學(xué)生的共同努力下，各項任務(wù)都按時完成，最后對各組機器人進行展示和驗收。

STEAM教育作為一種課程模式和教育理念，無疑是對現(xiàn)有教學(xué)模式的有益補充。STEAM課程實驗室的建設(shè)為STEAM教育的實施提供了有力的支持和保障，在今后的工作中，我們要充分發(fā)揮STEAM課程實驗室的功能和優(yōu)勢，加強課程建設(shè)，不斷進行實踐和探索，各方攜手努力，共創(chuàng)STEAM教育的美好明天！