STEAM教育之理念与特征,能为孩子带来什么收获?突出特点有哪些?

STEAM教育明显有别于传统的单学科、重书本知识的应考教育方式,更多是跨学科性和侧重实践应用的超学科教育概念。跨学科学习不只是课程内容的改变,还是学习性质和方式的革新。

STEAM是一种教育理念

STEAM教育理念是美国政府为了培养创造性人才的教育计划提出的,既是发展自身综合国力提升必选之路,也是新时代造就具有全球竞争力人才的培养方式,满足当今社会对创新能力的渴求,即是高质量教育教学深化改革的新生态。

STEAM教育

现实生产生活中任何问题的解决或工程项目的成功都不是依靠某一种知识或技术的实现,而是需要多种科技能力之间对接协同,比如新型富有科技含量的电子产品的生产中,既需运用高科技手段创新产品功能,又需要吸引你的特色的外观,也就是艺术等方面的综合才能,所以单一知识技能的运用已经无法支撑未来人才的发展,未来需要的是多方面的综合型人才。

STEAM教育就是一种集科学、技术、工程、艺术和数学多学科融合的教育,“STEAM”这个词来源于“S-T-E-A-M,分别是科学(science)、技术(technology)、工程(engineering)、艺术(art)和数学(mathematics)。其目的是为了培养在高度信息化、高端机械工程智能化、集成化时代之下的综合型创新性人才。

STEM教育带来的收获是什么?

1.STAEM教育是以提升学生的科学精神和创新能力为目标,要有批判性的独立思维和逻辑思维,提出问题的能力。

爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要”。不轻易相信任何观念或结论,学会采用理性思维方法去独立思考问题、运用不同的方法探究问题,通过科学实验、现场观察、社会调查等方法去寻找问题的答案。

2.STEAM教育以学生寻找问题的解决为学习任务,进行任务驱动学习,要有创造性和解决问题的能力。

学生在求解过程中,主动地确认目标、寻找资源、建构路径、解决问题。为了获得答案,要善于发现和确认现象、寻求合理证据、科学地作岀解释,才能获得问题解的决。

3.STEM教育是让学生发现并整理出与问题解决相关联的不同学科的知识和任务并把这分配到团队内部分工合作整合,团队成员的倡议、分工、分享、讨论、争辩、调整、达成等过程锻炼和储备了孩子未来走向社会的沟通协作能力。

STEAM教育明显有别于传统的单学科、重书本知识的应考教育方式,更多是跨学科性和侧重实践应用的超学科教育概念。跨学科学习不只是课程内容的改变,还是学习性质和方式的革新。运用跨学科知识和方法去解决真实问题,不断发展每一位学生的学科理解力与生活理解力,并在此过程中掌握知识与技能,提升相关的素养。这就是STEM教育的核心理念。

未来时代发展中,知识本身的重要性在逐步下降,如何获取知识,如何运用知识,是否能够在真实世界中发现问题、分析问题和解决,是否能够沟通协作,是否有创造性精神和创新的意识,这些才是未来生活中需要具备的核心素养。所以,STEM教育是面向未来,让今天的学生具备未来的竞争力。

STEAM教育的突出特点:

2004年美国工程教育协会(America Society forEngineering Education)给出了高品质STEAM教育的内在性实质特点:

1. 情境是激励人的、参与性的、而且是真实的世界,让孩子学会如何把学习到的相关知识和真实事件发生关联;

2. 学生把有意义的和重要的数学和科学的内容整合进来,并加以应用,就是把现学知识串联起来,通过知识迁移,应用转化,最后以某种形式展现出来。成果是什么不重要,重要的是他对所有相关东西的联结;

3. 教学方法是基于探究的和以学习者为中心的,在自我认知以及最近发展区开展高质量的探究实践;

4. 学生运用一个工程性的设计过程,参与解决工程挑战,亲身经历过程达到发展学生的分析解决问题的能力;

5. 团队工作和沟通是一个主要焦点,学生体验到社会化分工交流共享。

STEAM教育就是通过具体实际项目,让学生有批判性思考、创新思维、和敢为人先的自由,也可以在一种安全的环境中有机会去不断地去尝试错误。达到学生能够自主性探究、整理、内化所学过的知识,进到更深层次的理解。这种高阶思维认知发展、创造能力的训练就是STEAM真正教育理念的价值体现。

STEAM教育外在性特征:

(1)情境性的问题

基于培养学生的发现问题和提出问题能力培养,STEAM教育强调把知识还原于实际的生活中,然后辨识问题本质并灵活去解决问题。

强调建构主义认知观,即:知识是学习者通过学习环境互动建构的产物,而非来自于外部的灌输。情境是STEAM教育重要而有意义的组成部分,学习受具体情境的影响,情境不同,认知也不同。

(2)真实性的体验经历

学生应用所学的数学和科学知识应对现实世界问题,创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。学生在参与、体验获得知识的过程中,不仅获得结果性知识,还习得蕴含在项目问题解决过程中的过程性知识。这种在参与体验中感悟方式对学生终身认知和应用会产生深刻影响。

(3)交叉综合跨学科

真实世界中,每一个问题或事物背后涉及的学科知识话题是多个相关的,彼此不可或缺、互相联系的,即是STEAM教育学者所谓的“元”。跨学科意味着教育不再将重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限,而是将重心放在特定问题上,强调利用科学、技术、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题,实现跨越学科界限、从多学科知识综合应用的角度提高学生解决实际问题的能力的教育目标。

(4)团队发力的协作

STEAM教育强调在群体协同中相互帮助、相互启发,进行群体性知识建构。STEAM教育中的问题往往是真实的,在完成任务的过程中,真实任务的背后知识隐蔽性、广泛性、问题的复杂性、素材收集分析整理的艰巨性等解决离帮扶,少不了同学、教师或专家的合作。就是包括建构主义倡导的“协作”和“会话”两要素。

(5)促进知识融合与迁移运用的设计

STEAM教育要求学习产出环节包含设计作品,通过设计促进知识的融合与迁移运用,通过作品外化学习的结果、外显习得的知识和能力。设计出创意作品是获得成就感的重要方式,也是维持和激发学习动机、保持学习好奇心的重要途径。因此,设计是STEAM教育取得成功的关键因素,又是STEAM教育的核心特征。

(6)合情思维的理性实证

突破旧俗、直觉大胆想象、合情推理等非逻辑的想象是科学创造性思维的摇篮,创新的土壤。实证性是科学本质的基本内涵和重要合理特征,也是科学教育中学习者需要理解、掌握的重要方面。STEAM教育既要促进学生基于问题猜想、又要按照科学的原则设计作品,开展试验探索、再验证假设、发现并得出解决问题的方案;既能培养创造性思维和创新意识,又能在学生在设计作品时,遵循科学和数学的严谨规律,让严谨的工程设计实践帮助他们认识和理解客观的科学规律。

(7)与时俱进的过硬技术

STEAM教育强调科学技术素养,学生要了解技术应用、技术发展过程,具备分析新技术如何影响自己乃至周边环境的能力。要求利用技术手段激发和简化学生的创新过程,并通过技术表现多样化成果,让创意得到分享和传播,从而激发学生的创新动力。主张技术作为认知工具,无缝地融入到教学各个环节,培养学生善于运用技术解决问题的能力,增强驾驭复杂信息、进行建模与计算的能力,从而促进深度学习的发生。

(8)贯穿过程的趣味吸引

为了问题和活动的设计能激发学习者内在的学习动机,问题的解决能让学生有成就感,通常教育场景添加趣味性,教育内容游戏化(将游戏的元素、方法和框架融于)。 因为将基于探索和目标导向的学习嵌入游戏中,有利于发展学习者的团队技能、教授交叉课程概念和负责的科学内容主题,可以得到更多、更理想的教育产出。强调分享、创造,强调让学生体验和获得分享中的快乐感与创造中的成就感。

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