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1个成员 2个话题 创建时间:2021-02-15

美国幼儿园STEM教育最新研究成果 精华

发表于 2021-02-15 2585 次查看
【摘要】美国幼儿园STEM教育最新研究分析了幼儿园实施STEM教育的可行性以及 幼儿园实施STEM教育的模式,还分析了将STEM教育渗透进幼儿园课程的方式。这些最 新研究成果启示中国学前教育界要重视开展幼儿园STEM教育的实证研究,尤其是需要制 订基于国情的全国性研究发展规划方案。
【关键词】美国;幼儿园;STEM教育;幼儿园课程;实证研究

STEM 是科学(Science)、技术(Technology)、 工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科 英文首字母的缩写。2007 年,美国国会通过了 《国家竞争力法》,要求政府大力加强对STEM教 育的投入。2018 年,美国出台了《STEM 教育 2026 愿景》,对开展 STEM 教育提出了新的要 求。在中国,STEM教育也在蓬勃发展。2015年, 中华人民共和国教育部在《关于“十三五”期间全 面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意 见稿)》中首次提出要“探索STEAM教育、创客教 育等新教育模式”。2018 年 5 月,“中国 STEM 教 育 2029 行动计划”在北京正式启动。在中国, STEM教育热潮已席卷中小学,未来将进一步推 广到幼儿园。本文梳理美国幼儿园STEM教育的 最新研究成果,供中国相关研究者和实践者参考。
一、幼儿园实施STEM教育的可行性
最新研究报告显示,在幼儿园推广STEM教 育是可行的。琼等人(John et al., 2018)采用项目 参与式课程设计方法,为幼儿开发了基于问题情 境的幼儿园STEM课程,尝试通过工程设计过程 (Engineer Design Process,EDP)模式来指导幼儿学 习解决问题。〔1〕 研究者查阅相关研究文献发现,尽 管有证据表明严格的、综合的STEM教育可以促 进儿童的认知发展,激发儿童的好奇心,但以往 3~5岁幼儿教育中很少涉及STEM教育尤其是工 程教育的内容,也很少有人研究教师在其中的作 用。于是,他们尝试探索STEM教育在幼儿园实 施的可行性。研究结果显示,幼儿对工程教育内 容很感兴趣,参与度高,项目完成度也高。研究者 还发现,在幼儿园实施STEM教育对教师的专业发展有利。研究者对参与其中的教师进行半结构 化访谈,发现教师参与开展STEM教育活动能显 著提高其知识储备,增强自我效能感。若教师能 参与STEM课程设计,那更有助于提高STEM教 育质量。研究还发现,教师高水平的自我效能感 与教育质量和教师职业忠诚度呈正相关。换言 之,教师的自我效能感是影响幼儿园能否成功推 行STEM教育的关键因素之一。
二、幼儿园实施STEM教育的模式
1.工程设计过程模式
工程设计过程是美国中小学工程教育的核心 概念。工程设计过程的第一阶段是识别问题,即 教师和学生共同寻找一个问题。例如,“一个地方 有一条河,孩子们要过河去上学,于是我们要在河 上架一座桥,开展一个工程项目”,这就是确定了 一个问题。第二阶段是寻找方法。在这个案例 中,第二阶段是要选择确定桥的结构。这会涉及 很多方面的知识,如钢混结构、斜拉桥、卯榫结构 桥等,还需要通过小组讨论和全班投票决定桥的 结构。第三阶段是制造,第四阶段是尝试,第五 阶段是及时修改,第六阶段是再探索,实质就是 在架桥过程中解决各种问题。这就是一个完整 的六阶段工程设计过程。在美国的中小学,教师 会在实际教学过程中把这个工程设计过程建构 成一个循环的教学模式,从而使这六个阶段循环 往复。在整个过程当中,师生的共同目标是解决 社会现实中的实际问题。中国香港的一些国际 学校也在尝试让学生通过田野调查(Field Study) 发现实际问题,然后通过工程设计来解决实际问 题。这正是 STEM 教育的重要理念。汤克等人
(Tank et al., 2018)和 马 龙 等 人(Malone et al., 2018)分别研究了在幼儿园通过工程设计过程模式实施STEM教育的可行性,发现这一模式不仅 能提高幼儿的认知能力和学习兴趣,还能促进师 幼对话〔2,3〕
2.创客空间(Makerspace)模式 创客空间是通过创造力、社区建设和实践学 习来实施STEM教育的一种模式。创客空间是一 种有效的STEM教育模式。在幼儿园活动室改造 的创客空间里,幼儿可以做自己想做的事情,主要 是通过各种工程技术来进行发明创造,如制作轮 子等。当然,也会涉及到阅读思考、与教师和同伴
的互动等内容。斯卓瓦克和伯斯(Strawhacker & Bers, 2018)尝试利用创客空间模式来发展幼儿的 工程技术知识与技能。
〔4〕 他们观察了创客空间中 的幼儿,以确定环境(空间和教师)是否有助于幼 儿的工程技术发展。结果显示,幼儿整体参与度 较高,教师和创客空间能够支持幼儿的工程技术 学习与创作。研究者还提出一个6C的评估框架,用以评估 创客空间的作用:交流(Communication),合作 (Collaboration),社区共建(Community building), 内容的创新(Content creation),创意(Creativity), 选择实施(Choices of conduct)。研究者评估发 现,在创客空间中,教师的重心放在社区共建上, 以维持和建设这个创客空间,而幼儿的重心放在 交流、创意和合作方面。研究发现,在幼儿园的创客空间中,幼儿的整体参与度很高,积极的师幼互 动有助于激发幼儿的创造力和想象力。
3.培乐多(Playdough)模式 培乐多是一种用面粉、水、盐、硼酸和矿物油 配制成的安全、无毒、无害橡皮泥。马龙等人研究 了用培乐多实施 STEM 教育的可行性。〔5〕 幼儿可 以使用不同物质成份,按不同比例制作研发自己 特有的培乐多,并用它进行各种工程制作,从而提 高对工程和技术的理解水平。研究结果表明,在 幼儿园阶段开展培乐多模式的STEM教育,有利 于促进幼儿工程设计能力的发展。 培乐多模式还重视不同年龄段幼儿学习不 同的工程概念。例如,
4 岁组幼儿学习材料的化 学属性,5 岁组可以学习授粉,即了解植物的结 构和花的授粉问题。活动的六个环节是提问、想 象、设计、创造、实施和改进。这六个环节虽然与 工程设计过程模式的六个阶段的名称不同,但实 质是一样的。运用这六个环节,幼儿可以习得材 料科学和植物学的相关知识,也不会觉得知识生 涩难理解。
三、将STEM教育渗透进幼儿园课程 STEM 教育包含科学、技术、工程及数学等 领域,涉及计算机科学、自然科学、科学技术等诸 多概念,像编程、建筑、电子产品使用等内容似乎 对幼儿来说有一定难度。因此,如何将 STEM 教育巧妙渗透进幼儿园课程,是相关人员研究 的重点。
1.幼儿编程教育
ScratchJr是一种全新的、形象化的编程语言, 拥有超过 950 万的 iOS 下载量,是最受欢迎的幼 儿用免费入门编程语言。随着 ScratchJr 的普及, 许多国家开始重视幼儿编程教育。这也成了 STEM教育的热点之一。例如,美国在国家层面推 行全民计算机科学计划,欧洲有16个国家将编程 教育纳入国家区域和地方统一课程。ScratchJr 形 象直观,易学易用,是基于各种符号、形象来进行 编程的,适合幼儿学习,而且它对使用者的逻辑能 力和思考能力有一定的要求。因此,使用ScratchJr 平台既能让幼儿进行形象直观的逻辑思考,又能 提高幼儿的逻辑思维能力。伯斯的研究证明了 ScratchJr的优势。〔6〕 ScratchJr成为开展幼儿编程教育的适宜平台。
2.幼儿工程设计活动 工程设计活动有助于促进STEM教育各领域 之间的连接。然而,当前有关幼儿在活动室中开 展工程设计活动的研究很少。汤克等人通过现场 观察等方式,研究幼儿工程设计活动,发现幼儿能 够有意识地参与工程设计过程的多个阶段,而且 对科学家和工程师职业产生了浓厚兴趣。〔7〕 研究 表明,工程设计活动是跨学科、整合性的STEM教 育活动,有利于促进幼儿发展。 汤克等人的研究中有一个案例,生动展现了 幼儿工程设计活动的优势。活动主题是研究设计 一个纸做的篮子,活动流程按工程设计过程模式 的六个阶段进行。幼儿要研究纸和水的关系,研 究纸的材料强度,研究各种设计的纸的折叠结构, 最后测试纸篮子。这个活动在某种程度上很像手 工折纸活动,但后者只是艺术创作,而这个活动则是为了解决现实问题而把各个领域知识统整起来 的 STEM 教育活动。两者的区别就在于是否用 STEM教育理念来统整各项活动,有效激发幼儿 的学习热情,解决现实问题。换言之,如果手工折 纸活动能够与现实问题产生连接,按照STEM教 育的流程进行,即工程设计过程模式的六个阶段,那它就变成STEM教育活动了。
3.以故事为载体的数学活动
STEM 教育理念突破了传统的教与学模式, 崇尚激发幼儿的兴趣与信心,让幼儿能够将所学 知识迁移到生活中。数学活动一直是幼儿园教育 的热点研究话题之一。教师普遍反映数学活动难 以开展,质量不高。STEM教育提出了新的数学活 动模式,或许可以解决这一难题。弗纳(Furner, 2018)尝试了通过儿童文学作品学习数学的活动 模式,强调激发幼儿的想象力和创造力,鼓励幼儿 去解决问题,增强幼儿理解数学概念的信心。〔8〕研究发现,通过儿童文学作品来学习数学能够调动 幼儿的兴趣,缓解幼儿对数学学习的焦虑情绪,激 发幼儿学习数学的信心。
弗纳总结了以故事为载体组织数学活动的优 势:(1)在故事背景下讲解数学概念,幼儿容易理 解;(2)将数学与阅读、写作、口语、听力等结合起 来;(3)有效促进幼儿数学思维发展;(4)缓解焦 虑,创造积极的活动室环境;(5)为幼儿的反应和 提问提供了空间;(6)实现历史、文化和实际应用 的连接;(7)促进数学概念迁移至日常生活中;(8) 基于故事背景,幼儿更乐于积极参与解决问题; (9)为幼儿和教师提供了共享体验;(10)教师可以 通过阅读/提问来评估幼儿的理解状况。
4.以移动设备为载体幼儿能否使用电子移动设备一直是幼教领域 的热门话题之一。不少家长和教师认为电子移动 设备有害无益。然而,最新的STEM教育研究发 现,在使用手机和iPad等移动设备时,幼儿的亲社 会分享行为显著增加。拉尔夫等人(Ralph et al., 2018)研究发现,幼儿在使用移动设备时,与非社 会或反社会行为相比,亲社会行为的频率更高, 互动性更强。当然,以移动设备为载体的关键 是怎么合理使用这些设备。
5.用艺术丰富STEM教育,STEM 教育比较偏向理工科范畴。那么,幼 儿的语言发展、文学修养、艺术审美怎么办呢? 弗 纳提议将艺术(Art)添加到 STEM 中,变成 STEAM。〔9〕 他们重点研究早期 STEAM 教育的必 要性和可行性。他们观察了幼儿接受STEAM教 育的情况,也研究了相关幼儿园教师的专业发展 情况,发现实施 STEAM 教育有助于提高教师的 自我效能感,使教师态度更加积极,且教师和幼儿 的参与和合作程度均很高,有助于满足幼儿对 STEAM教育的需求。正如皮亚杰所言,“儿童天 生就是科学家”,因为他们的每一个问题都关乎到 大自然,关乎到宇宙的本质。在接受增加了艺术 元素的 STEAM 教育后,幼儿的参与度和合作度 更高。因此,弗纳认为,在幼儿园阶段,甚至到小 学阶段,应该开展更多的STEAM教育。 上述美国幼儿园STEM教育的最新研究成果 显示,在幼儿园阶段,STEM或STEAM教育是可 行的,然而关于 STEM 或 STEAM 教育的模式仍需深入探索,需要更多的研究支持。上述研究均 为相关研究者在幼儿园开展的现场研究,属于开 创性研究,可供中国幼儿园STEM教育的理论研 究者和实践工作者参考。当前中国许多幼儿园在 开展零星的、自发的STEM教育尝试,但苦于无法 获得有效的理论支持,缺乏扎实的理论框架和有 效性保证。幼儿园和高等院校之间应该开展密切 合作,在STEM教育的各个领域进行实证研究,尤 其是需要制订基于国情的全国性研究发展规划方 案,得出科学结论,从而为教学实践和政府决策提 供参考依据。中国幅员辽阔,全国各地的文化风俗和教育现实有许多差异。制订全国性的研究发 展规划方案有助于为幼儿园STEM教育实践及相 关研究项目提供更多支持。
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  • 2楼 WOLKER 2021-02-15
    随着学前教育事业的发展,STEM教育模式开始流行于现代幼儿园发展历程中。在基础教 育阶段,STEM模式的推进使思维教学法在创新人才培养中的作用日益凸显,并且呈现出了理性开 发和科学智力的全面融合。文章围绕幼儿园STEM教育的重要性和必要性展开探究,并结合这一教 育模式的推进特点进行了研究。

    当前,人类迈进了一个人工智能的大时代,社会 科学的深度融合为学前教育专业化发展提供了更多的 机遇。STEM 教育模式实现了对幼儿教育操作技能、 思维技能、学习态度、理智思维的多维度塑造。在教 学方法上,更加关注幼儿的个别差异,具有深度探索 性和实效性。同时,在STEM教育系统中,借助于对 幼儿学习习惯的开发,能够帮助他们建立完善的思维 认知。笔者经过经验积累和观察,提出了相应的理论 成果,以此表述开展幼儿园STEM教育的重要性和必 要性。
    一、STEM教育的研究背景
    STEM 教 育 是 英 文 Science, Technology, Engi⁃ neering,Math 的缩略词,其中,S代表科学、T代表 技术、E代表工程、M代表数学,通过这四项学科的 融合,能够实现对幼儿教育的全面培养。STEM这一 词汇由美国国家科学基金会提出,全美科学教育实施 标准委员会通过设立STEM教育的相关学科标准和纲 要,在全球范围内掀起了探索现代教育的发展热潮, 引起了广大教育工作者的广泛关注。 早在20世纪80年代初,心理学家就曾经针对脑 科学的研究,提出了“脑科学”的研究发现。研究表 明:在 3~6 岁期间,人的大脑发育处于相对较快的 阶段,儿童的执行功能、记忆功能、认知灵活性都能 够获得迅速的发展。专家认为,在这一阶段,人脑中 一旦形成成型的数学和科学理念,就会对其未来的学 习产生重要的影响。因此,在具体教学中,教师就可 利用这一生理特性,推动幼儿大脑的科学发展,并通 过科学的研讨和学习模式,增强STEM教育的发展成 效。
    当前形势下,STEM教育已经成为国内外现代教 育的热点话题。在人才资源的市场缺口下,幼儿园 STEM教育确保人才教育在科技领域和人才竞争中获 得更好的发展优势,在跨区域整合的教学层次下,对 幼儿教育的深入程度提出了更多的要求。
    二、开展幼儿园STEM教育的科学依据
    幼儿在出生之后就蕴含着强大的学习能力,这一 点毋庸置疑。从幼儿的心理想法上看,开展幼儿园 STEM教育具备一定的科学依据,具体分析如下:1. 知识领域。研究表明,幼儿在4个月左右,就 开始主动去探寻知识。例如,幼儿开始逐渐明白物体 需要支撑才不会倒塌、静止的事物受到外力能够活 动,并且开始逐渐拥有了高空、平面的意识。从这一 阶段上看,幼儿会尝试投入一定的精力去感知世界, 从中了解更多的道理。这种对知识的汲取,尤其是通 过对物理知识、数字概念的积累,给幼儿STEM教育 的发展提供了更多可能。
    2. 工程领域。在工程领域中,我们可以看出, 人在幼儿时期的思维构建类活动具有一定的规律。通 过对幼儿思维模式和观察能力的引导,教师能够促使 幼儿对不同材料的质感、肌理、性能保持关注,更加 喜欢去体验不同的材料效果。例如,幼儿可以清晰地 感受到外界材料是否柔软、灵活,受外力的感受是怎 样的,从中体现不同程序系统、工程作用下可能出现 的结果。这一体验和感受成为工程领域的中心任务,
    为幼儿阶段引入工程教育奠定了基础。从目前的教育 角色上看,幼儿阶段的工程教育工作是STEM教育中 的重点和难点内容。
    3. 数学领域。数学教育中,学生对于数学技能 的掌握历来为广大教育工作者所重视。很多幼儿园都 是从“数一数苹果有多少个”的算术题中,引导幼儿 开始对数学领域进行初步探索。通过简单的数学计 算,他(她)开始学会简单的加减法,并且对加减算 术做出正确的反应,从而主动参与到数学学习的过程 之中,从理性思维角度解决数字逻辑中存在的各项问 题。
    4. 语言领域。幼儿园语言教育的推进是开展 STEM教育的基础部分。在语言领域内,幼儿在语言 发展的初级阶段会对某一个词语发生的频率产生深度 记忆,教师通过反复讲解,能够加深幼儿对于词汇、 语句的掌握。因此,在幼儿语言教育中,教师通过对 STEM教育中分布频率的探索,能够使幼儿感受到更 具理性的学习思维,教学效果也会得到提升。
    三、幼儿园开展STEM教育的重要性和必要性 STEM教育之所以能够在幼儿教育中获得更大的 发展,除了因为STEM教育对促进经济与社会发展具 有重要性以外,在不同的艺术层面上也都有所体现。
    1. 增进幼儿园教育的系统认知。从STEM教育体 系的学科划分来说,幼儿教育工作者通常都难以得到 一个清晰的答案,这主要是因为在幼儿教育中科学、 技术、工程和数学之间的联系是密不可分的,人们无 法将其分成独立发展的个体,尤其是数学教育中的几 何、测量、计划、公式都给幼儿教育带来了系统性的 影响。实践证明,通过对幼儿学习综合性和生活性的 相互融合,能够使幼儿更好地掌握科学技术,并将其
    转化为社会实践能力,融入技术实现和工程之中。同 时,考虑到幼儿学习的综合性和生活性,教育工作者 要将STEM教育作为一个学习整体,综合不同的学科 特点,针对幼儿教育内容建立一个清晰的体系,从而 实现幼儿教育最大限度的深化发展。 在日常教育工作中,幼儿园STEM教育课程的内 容主要分为四个层面:第一个层面是对幼儿社会系统 的教育,通过对幼儿自身和他人身体机能、生命成长 历程、安全防护工作等主题的研究,使幼儿能够加深 对不同教育知识的综合;第二个层面是物质层面,包 括幼儿对于物体运动状态、物体的制作过程、物体的 创造发明进行学习,从而了解到不同层面上的物理、 哲学知识,使幼儿能够建立理性思维和逻辑思维;第 三个层面是“地球与空间系统”层面,包括引导幼儿 对地球、太空、环保等不同科技主题的了解,让幼儿 能够具备更加独特的视野;第四个层面是“技术与生 活系统”层面,在这一阶段中,包含了军事武术、信 息传输、生活科技等方面,这四个层面相互融合、相 互渗透,构建了幼儿园教育中十分科学的价值体系,
    同时也在STEM课程知识的组织下,为幼儿园教育提 供了更加科学的学习方案。
    2. 设计生动有趣的学习方案。需要特别注意的 是,幼儿园STEM教育的推进并不是单一的,而是成 多元化发展的。这一教学方法围绕STEM思想教育模 式,融合了语言、健康、社会、艺术等多个层面的学 习目标及内容,引导儿童更加积极、主动地探究和学 习。通过生动、有趣、愉悦的艺术教育形式,使幼儿 能够积极参与其中,并通过自主探究和目标教学,加 快对不同幼儿教育管理办法的创新和研讨。 除此之外,教师还能够从STEM学习之中,引导 幼儿吸收和汲取关键经验,并在不同的专业科目中提 炼重点概念和技巧,使幼儿能够积极、主动地参与到学前教育体系之中。此外,教师还可以通过利用不同 层次的教育方法,设计生动有趣的学习方案,并通过 抛出一个个开放式的问题,引导幼儿逐渐具备独立思 考、解决问题、收集数据等方面的能力。由此,使幼 儿能够更好地了解多项学习技能,成为确立STEM学 习系统性的教育方案,并在自主获取知识、他人传递 知识的过程中,获得更加全面的发展,从而从总体上 提高幼儿教育的数学和科学水平。
    3. 构建生活化的科学学习模式。幼儿园STEM教 育通过对数理学知识的综合,能够使幼儿从科学或数 学的课题中进行探寻,在目标和材料层次上,把不同 的科学学习行为综合进来,使幼儿园成为学生的学习 乐园,打消幼儿对于数学知识的恐惧心理。 例如,很多班级在STEM教育上都设置了科学活 动区域,通过设置“科学空间”“数字世界”等形 式,使幼儿在开展STEM活动的过程中,能够利用格 尺、量杯等感受数量单位的意义。同时,鼓励幼儿自 己动手去量物体的长度、宽度,植物的成长尺寸、文 具的使用长度,等等。通过种种生活化的科学学习模
    式,使幼儿能够对数学和科学知识进行有机结合,为 幼儿构建一个足够大的探索空间。
    再如,通过设定STEM教育区域,幼儿可以在该 区域进行操作实验,或进行阅读书籍、手工DIY等艺 术活动,并进行不断的学习探究,从而丰富各种感官 体验,提高实践操作能力。在这一区域中,要通过摆 放各类科学教育用具,使现代教育环境中的材料处处 体现STEM课程特色。这样一来,幼儿在玩耍的过程 中便能接触到不同形状、重量、体积的材料,摸索其 规律和特质,在潜移默化中营造一个良好的学习环 境。在STEM教育几何形体这一区域,高矮不同的五 边形既是幼儿认识形状的教具,也是了解空间、深度 的工具。在娱乐区域,爬行的“隧道”也被做成多边 形结构,让幼儿感受多样形状的物体。通过多元化的 室外活动课程,建立感官学习课程,使科学学习模式 的形成更加完善,使幼儿教育成果更加高效。
    4. 营造融洽、良好的学习情境。数学作为一门 逻辑思维较强的学科,在推进课程深度发展的过程 中,需要教师有目的、有计划地开展科学和数学教 育。因此,教师需要结合STEM教育模式,精心选择 各项教育材料,使幼儿能够将科学、数学、工程、技 术纳入整体的发展创造过程之中。此外,还要鼓励幼 儿发挥主观能动性,使其在融洽的学习情境中建立更 加全面的发展认知。
    例如,轮滑是广受幼儿欢迎的活动,在这一创造 过程中,教师要通过融入STEM课程,并进行不断学 习和完善,使学生在玩轮滑的过程中,更好地感受其 中存在的力的科学关系。由此,帮助幼儿更好地认识 轮滑的扭转方向,使他们对绳子长度、轮滑的运动方 向加深了解。尤其是通过对其中存在的物理现象、数 学活动进行随时讲解,使幼儿能够在教育活动中加强 对STEM教学知识的吸收。 再如,教师可以进行趣味烹饪的展示,引导幼儿 通过观察食材的搅拌、混合,通过一些简单的工具, 鼓励他们对一定数量成分进行分析,使幼儿能够对物 质的加工、冷却、挥发保持科学的认知。在游戏的过 程中,教师可以引导幼儿在不同的积木形体中,了解 物理知识,观察圆柱、矩形、球形等不同结构层面的
    排布,通过力的作用,使幼儿在玩中感受力的运动, 包括对几何形体运动速度关系的感受。 综上所述,从对儿童早期发展的认知和脑科学研
    究可以看出,幼儿已经具备了学习和掌握STEM学习 的重要认知基础和脑发育根基,为这一模式未来的深 度发展奠定基础。正如上文所说,开展幼儿园STEM 教育具有重要性和必要性,要使学前教育发挥更大的 成效,那么,广大教育工作者就必须在幼儿教育时期 围绕素质教育的各项实施细节展开科学教育,以此帮 助幼儿构建正确的概念和模型,使相对复杂的STEM 学习得以简化,帮助学生构建正确的学习理念,从整 体上提升幼儿学前教育的发展水平。
  • 3楼 WOLKER 2021-02-18

    幼儿园如何开展STEAM教育?




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    作者:浙江师范大学杭州幼儿师范学院副教授、博士/学前教育系主任赵一仑

    来源:STEM未来计划

    幼儿教育方面,大家对STEM教育的关注度越来越高,现在很多幼儿园关于STEM教育也做了一些探索。

    浙江师范大学杭州幼儿师范学院副教授赵一仑在浙江省STEAM教育协同创新中心学术论坛暨“课程平移项目”总结展示会上,作了《幼儿园STEM教育的实践思考》的主题报告,从幼儿园STEM教育现状、幼儿园STEM教育本土化实践、美国幼儿园STEM教育的证据等方面进行详细阐述。

    以下为赵一仑老师的观点摘要,以供大家学习。

    幼儿园STEM教育现状

    1、什么是STEM教育

    不少专家学者认为,真正适合开展STEM教育的,不在中小学,也不在大学,而在幼儿园。STEM教育强调是融合S、T、E、M学科之间存在的内在联系,以解决实际问题。我们可以看看幼儿园能做什么以及是如何做的。

    幼儿园老师大致了解S、T、E、M代表什么,在开展STEM的实践活动中,她们会思考各种问题,比如五大领域有数学和科学,那STEM教育是否意味着要加入技术和工程教育?幼儿园强调科学探究,那STEM是否等同于科学小制作?等等。

    正是带着这诸多问题,老师在实践中不断探索和思考,以明晰它们之间的关系。

    2、为什么要开展STEM教育

    有一种观点,强调STEM教育是多学科的,是一种综合(融合)的教育,倘若仅此而已,那么幼儿园不需要开展STEM教育,因为幼儿园本身就在开展综合教育。

    幼儿园教育强调的动手能力和创造能力是否是STEM教育所强调的,从幼儿园视角,开展STEM教育的意义何在,这也是大家一直在思考和探索的。

    3、怎么开展STEM教育

    当幼儿园老师想尝试STEM项目时,他们迫切想了解的是STEM教育如何进行公开活动展示,他们希望幼儿园STEM项目是系列课程,由一节节的活动组成,这样方便交流与分享。

    某种意义上说,幼儿园老师这种在教学实践中发现问题、思考问题、解决问题的方式本身就是做STEM活动,因为STEM教育的指向是以问题为中心。

    开展STEM教育,要先理解STEM与S、T、E、M学科之间的关系。很多幼儿园老师不理解STEM教育内涵,认为自己幼儿园的儿童每天都在练习STEM活动,因为幼儿园活动包含了科学活动(探索水和沙子,比较天然材料,通过放大镜查看臭虫的腿数) 、技术活动(齿轮,轮子和滑轮)、 工程活动(幼儿在老师最基础的的引导下规划和设计)、数学活动(计数、匹配、 测量)。

    这真的就是STEM教育吗?实际上,STEM教育还有一种关系。

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    技术、数学、工程和科学之间是紧密联系的,设计融入工程当中,工程也离不开艺术表现,他们之间存在无法割裂的交织内在关系,比如说科学强调的是发现,工程强调的是创造。

    4、STEM教育对幼儿意味着什么

    开展幼儿STEM教育,强调的不是S、T、E、M学科的重要性,而是重在鼓励幼儿的好奇心(求知欲)。

    我们认为,幼儿园STEM教育重在如何让孩子通过科学探究实现自己的想法,充分体现幼儿对问题解决的思考。

    幼儿园STEM教育本土化实践

    回归到幼儿园STEM教育本土化实践,我们需要思考,面对高度的智能化、万物互联的未来,教育应指向什么?知识、能力、情感?

    知识更新瞬息万变,而能力因智能渗透到生活大大降低门槛,情感的沟通交流已实现人机互动。因此,许多专家指出,STEM教育也许是面对未来不确定性社会最好的解决路径。

    全球各大机构都不约而同地提出,未来最重要的是培养人的6C能力。而其中的4C能力:问题解决、批判思维、沟通合作、创新创造是未来社会技能真正聚焦的核心。这也正是STEM教育所指向的。

    STEM教育是一种以真实问题解决为任务驱动、立足学习过程、多技术交叉融合的跨学科式教育,以培养具有全面科学素养和创新实践能力的人才为根本目标。

    从这个意义上,我们认为STEM本身是一个培养适应未来的可持续发展的人,幼儿能加强对身边事物的关注度,有充分的时间自由地进行探索和思考,提出自己的想法,并且有机会能够尝试与实施,以解决真实问题为任务驱动,提升综合素养。

    faf2b2119313b07e15fc9fe915cde52696dd8caa不同模式

    在STEM教育实施过程中,可以有不同模式,比如多学科连接式、多学科交互式、多学科融合式。而现在流行的项目式学习方式(PBL),能更好地体现STEM教育的多学科融合。

    91529822720e0cf394b91494105c861abe09aa36STEM活动的基本流程

    教师可以通过交流分享等师幼互动方式,支持幼儿在确定问题—调查研究—设计表征—建构模型—测试优化等环节实践STEM活动。

    我们认为,在目前阶段幼儿园STEM教育的实践,应该是基于工程技术问题有机整合各学科(科学和数学)为宜。

    美国幼儿园STEM教育的证据

    近期美国的STEM教育研究表明,工程设计是一种可用于促进STEM整合和学习的语境。

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    研究显示,早期的高质量科学、技术、工程和数学(STEM)经验为年幼儿童提供了未来学习和发展的重要基础。当儿童体验工程课程时,他们表现出参与度、所表现的工程行为数量以及完成活动的坚持性明显增加。证据表明,当幼儿参与这些基于工程设计的STEM经验时,他们建立了对科学家和工程师的理解。

    同时研究表明,当教师参与设计课程时,他们感知到知识和自我效能感的提高。

    幼儿园STEM教育开展的基本思路

    为了让今天的学生做好迎接明天问题的准备,必须有参与真实、跨学科的问题和思想的机会,以激发对STEM领域的兴趣。

    基于工程技术问题有机整合各学科聚焦核心概念强化探究式科学教育关注跨学科概念学习孕育STEM素养重视过程与结果修正“产品”评价

    为更好开展教学活动,幼儿园应思考以下对应关系:

    STEM教育与科学、数学教育的关系STEM活动与综合(主题)活动的关系STEM教育与一日生活环节的关系STEM活动中的动手操作与设计表征的关系STEM活动中幼儿自主和教师指导的关系

  • 4楼 WOLKER 2021-02-18

    幼儿园教育中的STEM初探


     

             STEM到底是什么?它在幼儿园教育中的实践运用价值可以发挥在哪些方面?又是通过何种途径来实现的?......带着一系列的疑问,我开始试着去学习和了解它,虽然这需要一个由浅入深、从理论到实践的过程。

            STEM一词源于美国国家科学委员会的《本科的科学、数学和工程教育》报告中,主要是指科学、技术、工程、数学四门学科,但STEM教育并非四门学科的简单叠加,而是具备极强的综合性、丰富性和实践性等特点。STEM教育理念旨在打破科学、技术、工程、数学四门学科的独立性,引导人们追求学科的相互联系,追求跨学科的价值。

    它的核心价值体现在以下几个方面:

    1、整合性:STEM教育的首要特点是整合性。传统教育追求科学、技术、工程、数学每一个学科的重要性,而STEM教育不再强调学科的独立性,而是把科学、技术、工程和数学这四个学科结合在一起,充分利用四个学科之间的内在联系,实现跨学科的“整合取向”。“整合取向”关注各个学科或领域之间的联系,通过活动有机地将各学科或领域的知识融合在活动过程中。STEM教育的整合方法主要有两种:多学科方法和跨学科方法。多学科方法仍保留独立学科的内容,注重彼此之间的联系。跨学科方法打破学科界限,试图在学科之间建立连接,使学科知识整合到新的领域。这对培养幼儿的问题解决能力有很大的帮助。

    2、实践性:STEM教育具有实践性的特点。同时,STEM教育打破传统教师直接传授知识和经验、学生被动接受的方式,突出学生的中心作用,注重学生直接经验的获得,在师生之间形成学习共同体,学生在体验中主动建构知识,获得经验,强化理解。幼儿园可以借鉴STEM教育理念,强调幼儿的动手探究,鼓励幼儿在体验中通过分析、发现、合作、创造等方式获得结果,收获解决问题的过程性知识。

    3、情境性:STEM教育通过为学生提供真实的生活情境,将抽象的知识同实际生活联系起来,在生活中还原知识,在解决实际情境问题的过程中获得多学科的知识,体现了情境性的特点。幼儿园也强调幼儿通过与真实情境的互动,在现实情境下解决喜闻乐见并具有一定挑战性的问题。为此,我们可以借鉴STEM教育理念,通过还原真实生活情境,帮助幼儿把握知识之间的联系,举一反三迁移知识,辨识问题本质并灵活解决情境性问题,在真实生活体验中获得成长。

    4、趣味性:STEM教育因为强调多个学科知识的整合,活动设计时充分考虑与学生经验的联系,所以具有趣味性的特点。为此,幼儿园可以借鉴STEM教育理念,肯定动机的重要性,将基于实际问题的学习内容融入游戏之中,促使幼儿投入游戏,发挥团队协作意识,通过分享和创造等方式,学习多学科的概念与内容,促使幼儿获得快乐感和成就感,也培养幼儿解决实际问题的能力,以获得更理想的教育产出。

    那么,作为幼儿园教育如何借鉴STEM教育理念呢?包括以下几个方面:

    1、树立STEM教育类似的目标意识。

            幼儿园借鉴STEM教育理念,可以将目标聚焦在鼓励幼儿综合运用科学经验、技术经验、工程经验、数学经验解决实际问题的能力。为此,教师应树立类似STEM教育的目标意识。首先,应当明确教学是有目的的教,在进行环境创设、课程设计时,应让幼儿充分地与环境互动,支持不同幼儿的学习与发展。比如:在活动“熊宝宝的椅子”中,通过设置小小熊椅子坏了的问题情境,引导幼儿思考椅子由哪几部分组成(针对科学),需要借助哪些材料和工具(针对技术),如何设计使椅子稳固(针对工程),比较设计后各自椅子之间的载重量大小(针对数学),观察设计的椅子与他人的区别(针对技术)。其次,应当重视幼儿的探究,多向幼儿提问,鼓励他们进行探究。幼儿园课程中的科学与数学是我国幼儿园教师所熟悉的领域,但在教育实践中,许多教师往往忽视了其中的教育契机。

    2、领会STEM教育课程设计模式。

            由于国内STEM教育相对国外起步较晚,国内STEM教育课程模式仍处于探索阶段。因此,借鉴国外的STEM教育的课程模式对我国幼儿园开展科学教育大有裨益。国外常见的STEM课程教学模式有四种,分别是项目学习、问题学习、设计学习、5E教学模式。基于项目的学习,围绕充满挑战的、需要解决的、源于现实的驱动性问题,通过师生合作彼此学习,使用技术表达想法。基于问题的学习,以问题为核心,针对真实情境,突出学习者的中心地位。基于设计的学习,通过情景设计,不断调查与探索,学习科学知识,发展解决复杂问题的能力。5E教学模式是以建构理论为指导,包含参与、探究、解释、详细说明、评价五个活动。

            根据幼儿的身心发展特点,基于项目的学习和基于问题学习的课程设计模式更加适用于幼儿园。尽管现在的幼儿园课程模式中强调幼儿的问题解决能力,并以项目活动或者主题活动形式开展,但在落地之时往往过分强调五大领域的界限,将多元的、零散的学习知识贯穿到各个领域的真实情境之中,各个领域之间没有交叉,只是围绕一个中心主题,师幼共同探究,开展相关活动。而基于STEM教育理念下的课程设计模式强调在各个领域的基础之上,既突出主题中的核心概念,也强调主概念下跨领域技能的应用,如数学逻辑思维能力与科学研究能力的整合。这种交叉、整合是STEM教育的核心,也是幼儿园所应推崇的。

            为此,教师应当具有问题意识,及时发现幼儿在现实生活中的兴趣点,通过具有STEM特征的问题,发展幼儿的相关素养。如在一次户外散步中,幼儿发现操场旁边的孤零零的树,对其产生好奇心,并决定在教室中制作一棵树,教师及时捕捉教育时机,开展了“树”的项目活动。第一天,他们计划如何使用不同的材料建造一棵树(针对技术);第二天,幼儿以小组形式设计树,保证树的平衡性和稳定性(针对工程),并观察设计的树存在的问题(针对科学);第三天,幼儿发现树有树洞,于是在班级中的树上剪了一个洞(针对科学);第四到六天,幼儿继续完善他们的树,利用圆柱形积木印出叶脉,测量树干,并注意到树叶的对称性(针对数学)。在今后的日子里,幼儿继续观察操场的树木,发现了蜘蛛网的存在、叶子的变化(针对科学),并利用相机、幻灯片和投影仪等工具记录和分享下与树互动的瞬间。在该活动中,以科学为核心,涵盖了技术、工程和数学的学科知识概念。

    3、借鉴STEM教育实施路径。

            美国加州理工学院儿童中心创办者Susan Wood在采访中提到ECSTEM的概念,实际上正是将STEM教育应用到早期教育的体现,ES即Early Child。她还指出,和中小学STEM课程相比,早期教育中的STEM课程只是使用的方式、道具等不同,目标都是一样的。因此,幼儿园借鉴STEM教育理念时应当考虑学前教育的特殊性,采取符合幼儿身心发展的教育策略。

    如:项目活动——STEM教育的特点决定了STEM教育中“真实情境”的重要性。在STEM教育中,教师基于学生的兴趣和身心发展规律以及当地资源选择研究的主题,学生根据研究主题进行设计、操作,制作产品,一个STEM就是一个项目。在项目中,操作过程中包罗着数学和科学的思维,设计的过程蕴含着工程,而制作的产品正是技术的体现。在幼儿园中,可以利用项目活动开展各种探索活动,如在“三只小猪的房子”活动中,基于幼儿所熟悉的三只小猪的故事情境,教师可以提供给幼儿木串、工艺棒、牙签、削尖的铅笔、木片、纸杯、电风扇以及磁带、活页夹、胶水、订书机等材料,引导幼儿使用电风扇研究风力,思考稻草屋和木头屋倒掉的原因(针对科学);支持幼儿收集各种建造房子的材料(针对技术),设计一个比较坚固的房子(针对工程);思考如何改变或者增加材料使得房子既能保证小猪们安全,又能让狼不会通过窗户或烟囱等进入房子(针对技术);引导幼儿观察附近房子的造型,思考盖何种造型的房子是最牢固并能支撑最多的重量(针对数学)。在真实情景中,让幼儿在动手操作中合作学习,将知识迁移到其他情景中,实现STEM教育理念的“做中学”本质。

    又如:区角活动——幼儿园可以通过区角,为幼儿提供诸多开展类似STEM教育的机会。如在户外活动区中,为幼儿提供水桶和轮轴,通过滑轮带动水桶,实现“提水”的目的,帮助幼儿感知滑轮可以改变力的方向(针对科学),感受到手拉动的绳子长度与水桶上升高度一致(针对数学);正确认识和使用滑轮(针对技术和工程)。在科学区中投放彩色拼贴纸、手电筒探索光与影的关系(针对数学和科学)或者光与色彩的关系(针对科学);投放斜坡与小球,探索小球移动速度与斜坡斜率的关系(针对数学、科学),正确使用斜面并认识生活中常见的斜面,如天桥、道路等。在自然角中可以提供各种探索工具(针对技术),幼儿可以通过尺子、量绳测量植物的长度(针对数学),使用天平学习量的相对性(针对数学和技术);幼儿可以使用放大镜观察自然角中的蜘蛛(针对科学),区分蜘蛛这种节肢动物和昆虫的区别(针对数学);幼儿可以使用植物喷雾器观察蛛丝的规律(针对技术)。在音乐区投放长短不一、粗细不一的玻璃瓶,幼儿可以通过改变敲击的玻璃瓶大小来改变音高(针对科学);也可以按照大小、粗细对玻璃瓶进行排序再演奏(针对数学);学习声音的产生与控制(技术与工程)。在建构区中,幼儿可以建造房屋、桥梁,解决颜色搭配、形状组合,摆放空间重心、重力、对称、平衡等问题。

            此外,也可以将不同类型的学习区进行结合,如让烹饪区与数学区相结合,让幼儿使用数学区中不同形状的模具以及烹饪区中的烤箱烘焙面包,学习面包在烘焙过程中物理变化的同时,也学习不同的形状。有条件的幼儿园可以开设专门的类似STEM教育的学习区,为幼儿园提供丰富多彩的探索材料。

    4、借鉴STEM教育理念进行评价。

            我们借鉴STEM教育理念,并整合多领域知识,那么如何知道教育效果呢?这就需要对上述课程进行评价。受到原来的习惯影响,我们经常按照领域进行分门别类的评价,较少做多领域整合的评价。因此,在评价的过程中,我们可以借鉴STEM教育理念进行跨领域评价。跨领域评价需要把握有两条内容:一条是怎么做综合性评价,另外一条是怎么做特征评价。传统观念的幼儿园综合评价强调过程性评价,注重活动过程中幼儿认知思维、社会交流、情感态度、动作技能、学习品质等方面的获得,而借鉴STEM教育理念下的幼儿园教育综合评价,应运用多个指标评价幼儿各方面能力的发展。

    5、借鉴STEM教育理念进行师幼互动。

    如:引导提问——要吸引孩子参与讨论,并了解孩子已有的概念和认识;孩子往往会提出很多问题,有的适于探究,有的不适于探究,教师要根据教学计划,经过和孩子的对话,引导孩子将精力集中在适于探究的问题上。

    如:大胆假设——常用且有效的几种假设方式:这是一种好方法吗?我们需要做什么实验?还有一些工具,他们会不会有什么特别的本领?我们能用其他方法吗?搜集我们需要的证据,我们能做什么?

    如:实验引导——可以提问的方式做实验引导:怎样证明你的设想是正确的呢?我们需要怎么做?谁能帮助我们?这样做可能会产生什么问题?那可能会好一点吗?我们做这个实验需要按照一定顺序吗?

    如:寻求实证——在证实的过程中可以用问题推动探索过程的进展:我们怎么分工?先做什么?需要注意哪些安全问题?还有什么工具没试过?我们怎样用这些物品和工具?你想下一步会发生什么?我们应该记录什么?是不是还需要再观察其他现象?

    又如:记录发现——用提问的方式配合儿童对实验结果的导出:我们发现了什么?这说明……?它意味着什么?这个发现和我们原来的猜想一样吗?哪里一样?哪里不一样?证明了我们的猜想吗?这样的结果令你感到惊讶吗?

    又如:交流表达——有效的问题诱导儿童对探索过程和结果的表达:我们得到结果了吗?还有什么不同的方法或想法吗?你觉得使用哪种工具可以更方便地完成这个任务?为什么他们用的也是这个工具却没能完成任务呢?这样的结论和你的想法一样吗?·我们可以怎样展示我们的发现或成果?

    6、根据幼儿不同年龄拓展课程的广度和深度。

            主要包括:物质科学——事物(材料)之间的变化和关系。生命科学——让幼儿在与大自然的互动中找到动物、植物和昆虫的习性。地球科学——为幼儿提供更多安全、丰富的环境,让他们在对自然的探索和发现中学习。技术与工程——技术侧重于工具的使用,简单的机械操作。

            总之,在我看来幼儿园实施STEM教育并非抛弃原有的经验,而是要在理解STEM理念的基础上,对已有经验进行改进和优化,我将结合自己的学习体验与收获,在教学实践中尝试探索,将具体案例整理出来与大家分享学习。

  • 5楼 WOLKER 2021-02-18

    从STEM教育走向STEAM教育:艺术(Arts)的角色分析

    未来课程智库
     

    国际社会对于将艺术(Arts)纳入STEM教育的呼声愈加强烈,科学教育领域这场从STEM教育到STEAM教育的运动发展势头不断增强。2011年,英国国家科学技术与艺术基金会(NESTA)发布了《未来一代》报告,倡导将艺术类课程加入到STEM教育中,同年,韩国教育部发布《整合型人才教育(STEAM)方案》,提出融入人文艺术知识,发展学生综合运用能力,2014年,全美艺术教育学会(NAEA)制定了四项STEAM标准,其中强调了对艺术的重视,2017年,我国教育部教育管理信息中心等机构联合发布《中国STEAM教育发展报告》,就STEAM教育的本土化进程进行了深入阐述。

    目前,STEAM教育计划以及STEAM教育学校在世界各地广泛铺开,艺术在STEAM教育中的价值似乎也逐渐得到普及和认可。然而,在实际的STEAM教育中,教育工作者对“A”元素的教育特点及价值认识远远不够,科艺融合混乱低效,没有形成系统性、可行性的策略,不少活动虽然表面上扎根于艺术学科,但学习经验受到STEM的严重影响,缺少艺术关注,真正意义上的STEAM教育尚未实现。因此,深刻认识从STEM教育走向STEAM教育的根本原因,全方位解读STEAM教育中的艺术角色,全面剖析STEAM教育中的艺术整合模式,找寻STEAM教育中艺术整合的检核架构,探索STEAM教育的多重策略,能够为积极探索和深入研究STEM教育需要转向STEAM教育提供理论借鉴和实践参考,为STEAM教育中“A”元素注入活力。

    从STEM教育走向STEAM教育:发展及挑战

    STEM教育起源于美国为了提升国家综合实力的教育革新,自1986年国家科学委员会(NSB)在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出纲领性建议之后引发国际科学教育领域共同关注和持续跟进,诸多理论研究与实践成果纷涌而出。随着STEM教育的深入发展,其诸多弊端逐渐显露。2006年,来自美国弗吉尼亚理工大学的G.Yakman在STEM教育的基础之上提出STEAM教育,即将艺术(Arts)融入到STEM教育中,强化学生的艺术熏陶和人文底蕴。

    1.艺术深度融合:STEAM教育对STEM教育的发展

    STEM教育重点在于数理科技教育,曾一度成为美国、韩国、日本等世界多个国家用以繁荣经济、增加就业机会、提升综合国力的最佳选择。然而,调查显示,大多数青少年对于STEM教育并不感兴趣,产生集体无意识的现象,更加专注于休闲和娱乐,STEM教育的吸引力十分有限。此外,STEM教育因为过于偏重于科学技术的学习让许多从业者失去了与创造力和抽象思维的联系,无法达到全人教育与长远提升国家综合国力的根本目标,STEM教育研究者也逐渐开始产生质疑,难道科技的精准是否与创造的联想无法融合?罗德岛设计学院院长Maede指出,“因为艺术提供一个不同的通道来帮助人类了解复杂的社会,此外,艺术创作过程中特有的创造力、解决问题、灵活思维和用于承担责任是STEM教育的钥匙,唯有STEM与Arts融合才能整体提升全面素质与竞争力”, STEAM+Arts=STEAM的教育理念逐渐兴起与发展。

    STEAM教育广受关注源于原有的STEM教育只关注了任务本身,即做什么和怎么做,却忽视了对人本身及环境背景的关注,即谁来做和为什么做,加之来自于艺术对于提升学生空间能力、逻辑思维能力等诸多证据的支持。STEAM教育实现了艺术与科学的深度融合,一方面大大提高了学生学习科学的兴趣及参与程度,进而提升了学生的学习效果,另一方面极大促进了科学与艺术的统一,实现了理性与感性的对话。李政道强调,艺术与科学“就像一枚硬币的两面,他们共同的基础是人类的创造力,她们追求的目标都是真理的普遍性” 。艺术与科学的深度融合使人们在无限追求物质世界真理的同时,也在追求对于精神世界的塑造。

    2.艺术该如何安放:STEAM教育面临的挑战

    长久以来,科学与艺术一直被认为是毫不相干的两个领域,并且将科学教育置于首位,艺术教育被认为是无用处的学科而逐渐被边缘化。重科学轻艺术的教育思想根深蒂固,这导致STEAM教育的兴起看似实现了艺术与科学的平等对话,实则不然,艺术该如何安放是当今STEAM教育面临的主要挑战[5]。从STEM教育转变成STEAM教育,如何对接艺术与STEM教育之间的相似之处以及艺术该如何融入是艺术该如何安放的两大关键性问题。

    其一,STEAM教育的确需要更广泛的、更具包容性的视角,许多教师可能没有艺术培训,不确定或者不知道如何将艺术与STEM教育进行对接,艺术教育者同样也对于艺术与科学元素之间的联系很迷茫,因此,找到艺术与STEM教育之间的契合是确认STEAM教育真正落到实处的依据。

    其二,在STEAM教育中,艺术仅仅视作可有可无的部分是有问题的,有的教师随意添加所谓的艺术到原有的STEM教育中就认为是STEAM教育了,艺术与STEM教育的融合呈现出泛化与杂糅的现象,这显然是对STEAM教育内核的误解。为了以更好的方式进行STEAM教育,我们必须给教师提供支持或结构,从而在已经混乱的、具有挑战性的教学环境中进行有效的教学实践。

    STEAM教育中艺术角色的深度解读:理念及价值

    STEM教育与艺术教育往往被认为是互相对立的,这是因为前者是客观的、逻辑的、分析的与实用的,而后者是主观的、直觉的、感性的与独特的。“A”在STEAM教育框架下具备的特殊内涵及价值属性需要进行全面解析和深入审视,只有这样教育者在教育实践过程中才能真正做到STEAM教育的理念要求与核心指向。

    1.剖析“A”的内容

    2015年12月,美国总统奥巴马签署《每个学生都成功》法案(ESSA)提出将艺术教育并入K-12基础教育常规教学中,旨在与STEM教育共同帮助学生获得21世纪核心素养。2018年3月,在西雅图举行的全美艺术教育学会大会以“STEAM”主题直击教育热点,与会者进一步探讨了STEAM教育的相关内容。STEAM教育中的“A”是Arts的缩写,往往直译为艺术,那么“A”具体包含什么呢?

    ◐ 精致艺术(Fine Arts)

    精致艺术,也称美术,包括音乐、戏剧、雕塑、建筑、摄影等诸多内容,主要是对于审美的锻炼和培养,例如如何让作品更加赏心悦目,让图表更加美观等。多项研究显示,精致艺术在培养学生注意力、表达技巧、持久力、想象力、创造力等方面具有显著作用。美国心理学会最近研究表明,单单是听音乐就可以提高空间推理能力,帮助解决数学以及创造性科学过程中的宏观规划问题。戏剧则在叙述理解等能力上有不俗的作用,能够发展学生识别特征、理解角色动机、自发思维与分析思维的能力。另外,研究表明精致艺术课程能够减少犯罪行为并提高个体自尊,改善青少年对社会以及个体未来的态度。

    ◐ 人文艺术(Liberal Arts)

    人文艺术没有严格界定及标准化的定义及内容,是建立在苏格拉底在古希腊实践的最古老的人类理想之上,对人类活动的各个领域以及人类最高价值观之间的讨论和对话,在以人为本的基础上使用历史的、哲学的、逻辑的思考方式思考并解决问题,最终目标是解放人的智慧,关怀所有的人[8]。例如,如何帮助腿脚不便的人下楼梯,如何减少纸张浪费等。人文艺术注重对于学生将来自不同背景和观点信息进行连接整合的能力,比如思想哲学与现实世界、过去与现在、抽象与具体等,发展学生有效地推理和反思判断能力,例如批判性思维和独立思考,增强学生的主观幸福感。

    ◐ 语言艺术(Language Arts)

    语言艺术是人类运用语言向自己或他人表达意义从而达到自身目的所作的努力,其涵盖内容广泛,包括人们通过口头的和视觉的符号来产生和接收意义的所有艺术和技能,包括书面和口头信息的编码(说和写)和译码(听和读)。语言艺术是美国21世纪学习框架中核心学科的重要组成之一,旨在培养学生对书面语言以及口头语言的理解能力和运用能力,包括阅读、拼写、沟通等内容。语言艺术能够强化师生、生生之间的团队协作能力,锻炼和提升语言能力。

    ◐ 肢体艺术(Physical Arts)和手工艺术(Manual Arts)

    肢体艺术是一种非语言文字艺术,例如舞蹈、杂技、武术等,是以人体的肢体动作为艺术表现形式,是表达和传递人类思想情感的一种形式。手工艺术是手工劳动和创作艺术的结合,由手工劳动进行制作的具有独特艺术风格的工艺美术。肢体艺术和手工艺术主要是为了培养学生对材料、工具、表达形式的掌控能力,强化学生的合作协同能力以及想象创造力,促进学生审美发展,实现学生真实体验、表达自我的内心需要。

    2.解读“A”的理念

    STEAM教育中的“A”集中了精致艺术、人文艺术等诸多内容,关注学生艺术素养的培养,强调以艺术的眼光理解和解释世界。那么,STEAM教育中“A”所代表的特殊理念究竟是什么,从不同层面解读其本质内涵能够在宏观视野上勾勒出“A”的图景样貌,把握“A”所传递的核心观点。

    ◐ 大艺术视角(Big Arts)

    大艺术视角强调艺术的融合性、多元性与包容性,强调对于艺术环境以及与艺术相关的科学环境、社会环境的整体关照和回应。大艺术视角的新观念有助于打破学科之间的严格界限,吸收各方面的经验,为艺术发展提供更多的空间和可能性。大艺术视角下的STEAM教育体现了跨学科的综合性,用开阔的视野来思考艺术与科学技术之间的关系,培养全面发展的人才。

    ◐ 艺术性诠释(Artistic Interpretation)

    艺术性诠释内涵丰富,主要包含两部分内容。一是指使用艺术作品诠释现代理念,艺术之所以与其他学科不同,在于艺术家独特的风格与艺术的表达,其特有的艺术性无法由其他学科取代,例如,通过艺术家们的创造可以雕塑影视剧作品,通过艺术作品向人们传递和谐有爱的观念;二是使用艺术思维解释现代现象,例如物理学发展到今天,既包含了极大的宇宙概念,也包含了极小的原子概念,看起来庞大复杂,而蛇吞尾图则艺术地解释了物质空间尺寸的层次划分,也象征了物理学研究无始无终的循环概念。

    ◐ 可视化过程(Visualization)

    在瞬息万变的信息时代,如何从庞大的数据信息中筛选、分析、查看学科联结的知识,找到相互之间的可能关系等技能已经受到越来越高的重视,而艺术提供了这种通过可视化过程转换数据信息的能力,不幸的是,科学研究人员与艺术家之间的交流与合作有限。基于艺术视角设计的可视化工具提供了一种互动和意义的视角,可以成为艺术与科学之间沟通的桥梁。

    ◐ 设计性思维(Design Thinking)

    设计思维一直被很多教育学者认为是艺术与科学技术学科的有效结合点,这是因为设计过程中二者相似度更高,只不过艺术崇尚创造力而科学崇尚实用性,但都是透过设计赋予社会生活以价值和意义。设计性思维依赖于个体的直觉能力与识别模式,提供具有情感意义以及功能性的思考方式,结合了分析思维、创造性思维并指向实践技能。设计性思维是不断反思与改进的迭代过程,伴随合作、冒险、共情等来弥合主观想法与客观推理之间的差距。

    ◐ 美感的素养(Aesthetic Literacy)

    美感是经由审美活动所引起的心理感受,美感素养则是有关于美感的修养,是审视客体的技能或检视艺术材料等审美对象的认知解释并创造意义的能力。美是一种共鸣的状态,美感素养在感知和行为的迭代循环中得到发展,包括识别思维、情感意图和有意定向,能够帮助学习者将陌生环境转变为与个人共鸣的连续环境系统,提升学习者的自适应能力。

    ◐ 人文性色彩(Humanities)

    艺术与人文一直具有强烈的关联,许多艺术的灵感来自于历史、诗歌、文化、哲学等,艺术家通过艺术这一载体表达关怀情感、批判现实问题。艺术的人文性色彩使得艺术成为人类精神的归宿,是人类文明的沉淀与文化创造力的结晶,缔造了充满人性关怀和精神共鸣的诗性空间。直观生动的艺术方式让学生能够参与到所处的社会文化发展中去,获得洞察社会丰富性、体会文化多元性、关照人类现世性的能力。

    3.审视“A”的价值

    与STEM面向结果的目标不同,艺术是面向过程的,二者相辅相成,从STEM教育到STEAM教育的转变已经成为新时期科学教育创新发展的主流,来自多方的证据使更多的教育机构和教育者看到了“A”在STEM中的价值,并愿意提供资金和付出精力实现STEAM教育的宏大蓝图。Sousa指出,艺术提供了个体生存发展所必须的能力和工具,例如模式识别、观察想象、理解创造等等。Milkova等人提到,艺术与STEM的结合可以教导个体进行批判性、创造性和合作性的思考。综合已有研究,我们可将“A”的价值归结为相辅相成的“4A”能力。

    ◐ 有助于创造力的提升(Creative Ability)

    科学倾向于归纳思维,能够帮助个体寻找解决问题的一个方案,而艺术有助于发散思维,能够帮助个体探索出更多可能的解决方案,当归纳思维与发散思维相结合时,共同促进个体的创造性思考,进而发展高阶问题解决思维。从本质上讲,将艺术引入STEM教育的最大影响是将创造力同时引入学习,STEM通常使用逻辑驱动的大脑的左半部分进行思考,而艺术扩展了用以创造和创新的大脑的右半部分。Lamore等人在了解多名具有艺术爱好的科学家艺术活动在科学工作中的作用后指出,艺术能够帮助他们拥有更好的协调能力、工具使用能力、合作能力以及创造能力。

    ◐ 有助于理解力的发展(Understanding Ability)

    艺术提供了一种看待世界和理解世界的不同方式,同时能够帮助学生形象化学习内容,帮助学生更好地理解科学概念并探索下去。根据Sousa和Pilecki的研究结论,艺术能够帮助人类在认知、情感和理解方面的发展。艺术允许更多的主观情感参与创作,通过对艺术的学习和体验,学生能够理解不同的价值观以及这些价值观如何影响作品的创作。同时,Spelke调查了艺术教学对5-18岁的儿童和青少年在数学概念理解方面的影响,包含音乐训练、非音乐训练、运动员以及其他艺术形式训练等,研究显示,空间理解与几何推理与音乐培训具有显著的正相关性,不同艺术形式对于数学理解的影响也不相同,例如,视觉艺术训练的学生在几何推理部分要优于音乐训练的学生。

    ◐ 有助于审辩力的增长(Critical Ability)

    Critical Thinking,习惯上被译为批判性思维,近年来教育界越发倾向于将其译为审辩式思维,强调逻辑清晰且严密的思考,是运用多重推理方法对某一断论进行证实或者证伪的审辩过程。审辩式思维是审辩力的核心,注重反思以及基于证据的分析论证,被列为北京师范大学新近发布的核心素养“5C”框架中,主要包括质疑批判、分析论证、综合生成和反思评估四个要素。Mostafa使用审辩式思维测试问卷对30名高中生进行对照组和实验组数据采集,结果证明增加课程中的艺术教育实践对于提高学生的审辩式思维能力是有效的。

    ◐ 有助于学习力的进阶(Learning Ability)

    终身学习是个体适应技术飞速革新的现代社会的唯一出路,明天的个体必须热切的渴望知识,具备强大的学习力。个体的学习力很大部分受学生的兴趣影响,提升学生对于学习的兴趣,有助于集中学生学习注意力,激发学生学习热情,最终引导学生学习力的发展。Wooten指出,艺术可以为学习提供快乐,音乐、绘画、戏剧以及舞蹈等都有助于培养孩子对教育的热情。Betts在其研究中发现,艺术不但能够提高学生的自我效能感,同时改善了学生学习的积极性,增加了学生坚持学习的信心,学生会努力学习与艺术有关的项目从而取得成功。Posner利用问卷调查、临床测试以及访谈等混合研究方法研究发现,当研究人员模拟艺术产生的集中注意力时,与解决问题有关的大脑部分就会变得越来越活跃,提高学生的注意力以及对任务的认知。

    STEAM教育中的艺术支撑框架:对接与契合

    Hetland等人指出,艺术教育不应该只作为对数学或者阅读能力提升的载体,而应坚持本身的完整性,并在此基础上支撑其他科目的教育。STEAM教育关注的同样也不是艺术整合的形式,而是艺术整合所带来的对学生思维意识的冲击与改变。Hetland等人提出的工作室思维(Studio Thinking Framework,STF)提供了从STEM教育到STEAM教育过渡的有效检核框架,艺术教育利用工作室思维可以形成艺术与STEM教育之间的有效对接,并可用于分析STEAM教育成效,为当今复杂而动态的世界提供了创造性解决问题的新思路。工作室思维强调了艺术教育中八种有助于学生成功的艺术思维习惯,分别是发展技能、参与和坚持、预想、表达、反思、冒险和探索、了解艺术世界。

    1.发展技能(Develop Craft):学习新的艺术技巧或技能,参加艺术班或工作室,让自己参与到工作室实践中

    在STEAM教育中,其所培养的是有创造力的未来接班人,而不是流水线上的装配工人,学生所具备的不仅仅是熟练的操作技能,还必须认识到直觉思维的重要。Hetland指出,发展技能主要包括两方面的内容,一是对于创作背景的关注,二是对于工具和材料的运用,二者是发展艺术技能最为普遍的方式。之所以将背景关注与工具使用视为艺术思维是因为艺术家必须考虑背景对于创作的影响和约束,并且每一种工具与材料都有自己独特的属性,必须经过思考才能加以善用。事实上,发展技能可以帮助艺术家形成一种熟练的直觉,也就是直觉思维,影响学生的选择、偏好并决定着所创作艺术品的意义本质。在发展技能的过程中,学生通过不断地了解工具和材料的使用特征,不断地在不同创作背景中进行实践,来获得驾驭各种情境的能力以及使用工具的方式。

    2.参与和坚持(Engage and Persist):结合艺术背景或者个人经验考量艺术作品,专注并坚持完成创作

    长时间关注任务并坚持工作让艺术家达到了一种沉浸状态,也就是个体投入到工作中以至于失去了对时间和环境的意识的一种状态。针对广大青年对于STEM教育失去兴趣的现实问题,整合艺术的STEAM教育则通过推动学生积极参与和保持专注提升教育质量。Hetland认为,参与和坚持能够培养学生集中注意力的能力,提升内在导向性,是联结学生思想与现实挑战的桥梁。艺术创作的过程是艰辛的,具有挑战性的,学生的参与和坚持能够帮助其在失败面前再次尝试并最终获得更高质量的体验。为了培养学生这种思维习惯,教师一般会通过设置具有挑战性的任务并且辅助其突破障碍、战胜挫折,教会学生如何激发内心的前进动力。

    3.预想(Envision):想象无法直接用眼睛观察的东西,能够对可能发生的事情进行心理规划

    Hetland等人提供了这样的例子用于理解预想,想象不同形式的线条、形状、颜色以及构图结合成一幅画作的可能形式,想象一幅景观中光从哪里来,是白天的还是晚上的,是明亮的还是有雾的等等。在STEAM教育中,预想这种艺术思维能够帮助学生将图像等信息组织或者重新组织起来,形成隐喻认知与抽象思想,并将其投射到新的创作情境或者创作作品中,这样一来,学生在进行创作实践时是基于自己的想法而不再是简单的模仿与复制。重复的劳动并不能带来社会的发展与进步,预想思维更多关照的是学生对于事物的洞察力与预见力,知悉事物的发展规律并为之做好充分的准备。

    4.学会表达(Express):创作一件能够传达意义、感觉或者想法的艺术作品

    学会表达与通常意义上的表达有所不同,这里是指学生制作出能够表现语言、声音、气氛等不真实存在属性的艺术作品,或者能够传达出强烈个人意义的作品,艺术已经超越了技术去传达学生的个人愿景,作品的表现力已经超出了作品的技术水平。表达思维是艺术作品内容与形式之间的联系,能够提升学生的意义能力,通过意义创造表达自己,对观众产生一种微妙的、无形的影响。在STEAM教育中培养学生学会表达的思维,可以淡化工业大生产时代浓重的技术色彩,实现个体对于自由的追求。学生学会表达思维需要不断地强化自己的感知和分析能力,培养象征性思维,可以通过对意象、隐喻、先行经验以及社会或政治影响事件等的细微观察唤起学生建构艺术作品的能力。

    5.观察(Observe):仔细观察艺术环境中的细节以发现更深的含义

    Hetland将观察思维定义为超越习惯性使用的观察方式,注意那些原本可能是不被注意的事物,通过更为仔细的观察以及使用新的视角理解事物所传达出的意义。在以往的STEM教育中,观察仅仅是对于物体外形的物理观察与记录,但是在STEAM教育中,观察已经不是简单物理意义上的“看”,而是抽象意义的“看”,学生通过观察获得新的想法、观点以及解释。例如,教师在让学生使用取景器作为观察工具进行绘画构图的选择时,学生不应去迎合所看到的东西,需要忘记正在看的一个人、一棵树或者一张桌子等任何真实定义的实体,而是专注于所构成的线条、形状、颜色及质地等,此外在观察绘画对象时,学生要以一种新的方式来看待事物,比如把人看成是立方体、圆柱体等等。

    6.反思(Reflect):能够思考并与他人探讨创作过程;能够向他人解释作品意义;能够根据本领域的标准评判自己及他人的作品

    Hetland将这种思维方式描述为元认知思维,并将其分为两类,第一类是问题/解释,是指教师指导学生思考和解释他们的过程,决定和意图;第二类是评估,是指教师领导学生根据标准评判自己和他人的工作。就问题/解释而言,教师往往要求学生将注意力集中在整个创作过程或者某个方面,并让学生解释如何取得这样的效果,在工作过程中有哪些创新性变化等,这些问题可以促进学生反思;就评估而言,学生通过教师的评估学习如何评价自己以及他人的作品,例如怎样做会更加有效,别人的方法为什么不能用在自己的作品中等等,在这个过程中,学生正在学习做出审美判断并为之辩护,学会自我批判并思考如何改进。在STEAM教育中,反思思维教会学生在没有规则的情况下采取依靠感觉,注意细微差别,进行自主判断并采取相应行动,随后评估自己的选择结果并不断修改。

    7.冒险和探索(Stretch and Explore):在没有计划的情况下尽情探索,抓住从错误中学习的机会

    大部分学生由于受到教育系统的过度束缚,缺乏冒险精神和开拓精神,在面对新事物时不能够勇于分析和面对,教师不鼓励甚至惩罚学生的冒险行为,因而限制了学生自由成长的空间,扼杀了学生的挑战态度。此外,教师往往比较重视学生的正确反应,学生在探索过程中一旦出现失败时,不能正视失败的力量,经常凸显失败的负面意义,而忽略了失败只是学生探索过程中的正常现象。在STEAM教育中,冒险和探索是激发学生创造力的必要过程,教师应以欣赏的态度对待学生的冒险,应以谅解的态度对待学生在探索过程中所遇到的问题,并帮助其解决问题,改正错误。Hetland指出,教师培养学生冒险和探索思维,可以为其设置不同的任务挑战水平,但并不会告诉学生应该做什么,不应该做什么,而是由学生自主尝试与发现,教师进行督促与引导。

    8.了解艺术世界(Understand Art World):了解不同艺术的历史及现状,以艺术家的身份融入社区

    Hetland认为,学生需要了解他们在学校里学到的东西与学校外人们的行为有联系。了解艺术世界思维包括两部分内容,一是学生学习艺术史及其与当今艺术界的关系,称之为领域学习;二是将艺术视为一种社交活动,称之为社区学习。领域学习的目的是让学生了解自己与艺术领域的关系,并研究分析自己的作品中所探索的问题与已有艺术家探索的问题之间的相似之处。社区学习的目的是让学生了解塑造艺术世界的那些艺术家和艺术家群体,学生必须了解如果他们成为艺术家,其融入艺术家社区的方式,他们必须学会如何以艺术家的身份展示自己。在STEAM教育中,培养学生了解艺术世界思维的价值在于让学生意识到自己的学习是有意义的,是为引导其成为一个活跃的、有知识的职业参与者而不断准备的。

    工作室思维的这八种思维习惯并不仅仅在艺术教育领域适用,对于STEAM教育的其他学科来说也很重要。学生需要在科学实验室里学习大量关于工具和材料的知识,这类似于在艺术工作室发展技能。此外,学生在找到感兴趣的问题并进行研究时,需要持续投入精力深入钻研,使用观察与预想的技巧以及反思进行冒险和探索,而表达则成为了总结研究成果的必要手段。艺术思维习惯与STEM教育具有共通点是毫无疑问的,其在整个STEAM教育的迁移为有机融合艺术教育与STEM教育提供了理论基础和实践便利。

    STEAM教育中的艺术整合模式:方法与案例

    不同的艺术形式能够发展人们与周围世界互动和理解的能力,感悟世界的多重意义,将艺术扩展到语言、数学、科学等领域,则人类对世界的认识就会极大地丰富起来。艺术整合的概念一直被艺术教育领域的专家所提倡,并逐渐引起整个教育领域的重视。Brudy积极倡导将艺术教育融入到普通学术教育中,让学生能够感知艺术作品以及与之相关的环境、自然等,而不是传统的艺术表演或艺术欣赏的方式。基于对艺术整合多个成功案例中最佳整合条件的分析,Bresler提出了艺术整合的四种不同表现形式,分别是辅助式整合、平等式整合、情感式整合和社会式整合。

    1.辅助式整合(The Subservient Approach)

    辅助式整合是指艺术在其内容上、教学上作为其他主要科目的载体,可以说扮演着一种调味品或者添加剂的角色,其艺术任务不具有认知上的挑战性,也不需要审辩式思维或者审美意识以及艺术技能等,例如在社会科学课中演唱国歌。艺术对于其他课程的辅助性或者说从属性并不奇怪,一方面是因为这些活动通常是由缺乏艺术专业知识的科任教师进行的,另一方面是出于对教学效果和教学效率的慎重考虑。

    2.平等式整合(The Co-equal, Cognitive Integration Style)

    平等式整合是指艺术与其他课程作为平等的课程对待,通过特定的内容、技能、表征以及思维方式进行有机结合,这种方式需要教师要求学生使用高级认知的艺术技能,以审美方式进行观察、感知和解读信息,这对于教师的艺术背景及专业知识有很高的要求。采用平等式融合的教师通常会鼓励学生对项目技术和形式特征进行积极认识和审辩式反思,相较于辅助式融合而言,这种方式需要教师使用艺术特有的技巧和敏感性为学生提供指导,要求学生观察、感知、分析、综合并进行合理解释。

    3.情感式整合(The Affective Style)

    情感式整合是一种艺术沉浸,强调对艺术的感受和态度,以及以学生为中心的学习和学生学习的主动性,重视学生的创造性及自我表达,主要是情绪和创造力的改变。情感式融合不在于获取具体的知识技能,不是按照预定的规则进行表演,而是让学生沉浸在对艺术的感受和回应中,用以改变学生的情绪,例如在休息时间播放音乐,“让学生安静下来”,给学生提供材料,“让学生活跃起来”。情感式融合为学生创造力的发展提供了平台,有机会让学生拥有自己的空间,他们不会因为不符合要求而被批评,而会因为独特的视野和能力受到赞赏,学生可以体验和表达自己并决定做什么和如何去做。情感式融合不要求科任教师是否拥有艺术背景,但是一定对艺术有积极的兴趣。在学校测评以及问责压力相对较少时,教师往往适合进行艺术与其他学科的情感式融合。

    4.社会式整合(The Social Integration Style)

    社会式整合重视艺术在建立和维护学校与社区关系的社交功能,例如舞蹈节、合唱节、民族之夜等社会活动。社会式融合很少在意艺术形式中的美学或者复杂的内容及风格,其强调的重点也不在于观众或者表演者的教育,而更多的是产生的影响效果,例如,校长会向科任教师施加压力为家长会准备一场合唱,以增加来参加家长会的家长人数;学校组织学生进行义卖义演活动,为社区的孤寡老人筹集善款等。社会式融合使艺术不只局限于校内,同时担当了学校与社会之间的桥梁。

    尽管Bresler提供了艺术整合的四种方式,但事实上,艺术整合的很多实践都是折衷的,可以在不同的阶段将两种、三种甚至四种方式结合起来使用。不同的方式反映了不同的教育观念,相较而言,平等式融合最受推崇但最难实现,辅助式融合与社会式融合更符合学校的现有实践,情感式融合则将教师与目标紧密贴合起来。为了更好地理解四种整合方式的功能,我们以平等式融合方式将艺术融入STEM教育的一个课程计划为例进行解析(如下表所示)。

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    艺术是促进学生高度参与以及社交情感的有效途径,为学生提供理解内容的创意方式。上述课程计划旨在向教师展示如何通过艺术平等地教授科学等学科,这种方式需要每个科目的内容标准,并在课程结束时进行评估,从而设计出更加完全整合的STEAM课程单元。

    助推STEAM教育的有效策略:途径与功能

    关于科学教育与艺术教育的边界已经有很多讨论,STEM教育的兴起更是将艺术教育在整个教育系统中的地位边缘化,乃至在学校课程表中受到限制乃至淘汰。很多学校认为科学与艺术之间没有多大联系,而事实上,艺术教育与STEM教育并行不悖,相辅相成。Land指出,艺术不仅与STEM领域相似,而且能够重新振兴教育领域,不仅提供了一种有趣的方法,还提供了自我表达的机会,发展和进步不是靠知识和技术累积的,而是来自技术和创造力的有效融合,STEAM教育则将有效推动创造力重新融入教育系统。Berk强调,未来的STEAM教育不是知识集结,而是习惯养成与创造技能,使学生能够解决跨学科界限的、复杂的系统问题[34]。为助推STEAM教育的全面落实,从STEM教育顺利向STEAM教育过渡的发生策略包括如下三个方面。

    1.重视跨学科大概念,丰富艺术气息

    Glass和Wilson指出,教育工作者从STEM教育慢慢转向STEAM教育的实践过程中,需要重点关注将艺术与科学联系起来的大概念、基本概念、实践习惯和思维习惯。大概念是指向学科中的核心概念,是基于事实基础上抽象出来的深层次的、可迁移的概念,能够将多种知识有意义地连结起来,是不同环境中应用这些知识的关键。在STEAM教育中,跨学科大概念是位于两个或者更多STEAM教育学科中的内容思想或者过程思想,例如变量,模式等,因为这些大概念的跨学科性,其可以为教育工作者提供设计和实施整合科学、技术、工程、艺术以及数学课程单元的有意义的、最有效的方式和途径。开发STEAM教育课程单元最有效的方法是发现两个或多个学科之间的跨学科大概念,并从每个学科中选择标准,并将标准与目标和评估结合起来。在选择STEAM课程单元计划的主题时,除了合作教育者的内容知识之外,教育工作者应该考虑他们自己的专业领域和内容知识。跨学科的大概念虽然在不同的STEM学科中被定义和被使用的方式相似,但在不同的学科背景中并不完全相同,使用跨学科的大概念能够帮助学生思考和联系这些差异,以促进对概念的深入理解。

    2.强调基于艺术的实践,提升艺术地位

    Clapp和Jimenez强调在STEAM教育中真正融入艺术的重要性在于强调基于艺术的实践,艺术的融入一定是有意义且明确的。从事STEAM教育的教育工作者、管理人员以及课程开发人员应有意将艺术融入到学习者的学习经历中,在学习者的学习体验中有效整合艺术与STEM教育,重视以艺术为基础的概念和实践。首先,在实际的STEAM教育中,有些仅仅是STEM教育中的概念,却被认为是STEAM教育的学习经验,蓄意纳入一个或多个艺术形式到学习者学习中,是实现STEAM教育的第一步。第二,学科的平衡整合是STEAM教育的主体思路,将艺术平等地融入STEAM教育中的其他学科领域,发挥学科间的协同作用,使学生在不同学习领域之间的学习自然渗透或同时发生。最后,艺术同STEAM教育其他学习领域在构建概念等方面有异曲同工之处,艺术不能只是在STEAM教育中松散地或者隐含地探索,而是需要进行深度学习,实施STEAM教育应该引起对艺术的思考与参与,即使不能熟练掌握也要对艺术学科的知识技能有深入的理解。

    3.挖掘适切教育资源,营造艺术氛围

    艺术作品主要依靠其感染与熏陶作用来增强自身的教育性,相对于在线平台、创客空间等诸多STEAM教育资源,博物馆以其兼容并蓄、具身感知的独特优势赢得越来越多STEAM教育者的关注。David Anderson一直从事博物馆教育的研究与实践工作已近30年,其指出博物馆教育在从STEM教育向STEAM教育过渡的过程中能够充分发挥“A”的作用,具有明显教育优势。2014年,纽约博物馆协会(MANY)举办了年度博物馆行动会议,会议主题为从STEM至STEAM,支持博物馆将艺术元素纳入到STEM教育,并最终体现在博物馆的实践中。博物馆的非传统教育环境非常适合学科整合的教学方式,跨学科的展品能够将STEAM教育的各个学习领域自然而然的结合在一起,同时,博物馆固有的参与氛围也促使学生更积极地进行学习。有的博物馆会举办青年艺术咖啡馆,让艺术家谈论其职业生涯及其在创作艺术时如何运用科学,有的博物馆会设计创新工作室,类似于艺术家的工作室,让学生模拟艺术家的创作过程等,也有的博物馆使用艺术作品解释科学概念,比如使用摄影作品解释气候变化等。

    在当今不断演变的社会中,我们需要未来的领导者通过创新解决方案来解决复杂问题。STEAM教育课程和STEAM教学实践是实现这一现实诉求的可行方案。艺术通常不被视为教育的重要组成部分,但其在促进创造力、审辩式思维等方面已经显示了强大的功能,通过STEAM教育将艺术与STEM教育对话,艺术有机会展示其对当代课程和教学的价值和贡献。真正的STEAM教育不应该简单地学习适当的技巧、历史以及原则,而是应该鼓励具有真实应用的探索与可迁移技能。STEAM教育运动一直在不断增长,为了理解有效的教学实践,STEAM教育仍需要不断地深入研究,除了需要基于STEAM教育研究的方法和模型之外,还需要对课程的有效性进行定量以及定性的研究与探讨,需要更多的研究和数据进行有效支持。

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