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王伟光
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李 扬
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李培林
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    基于STEAM和创客教育的青少年科学素质提升实践

    作者:刘志刚 出版时间:2016年01月
    摘要:STEAM和创客教育已经成为青少年科技教育界最为火热的两个词。本文首先介绍了STEAM教育在美国、韩国和中国的发展状况;其次,阐述了创客教育及其与STEAM教育的关系;再次,详细描述了STEAM和创客教育理念在未来工程师项目中的实际应用。最后,为提高青少年科学素质,对今后开展未来工程师活动提出了一些建议。
    Abstract:STEAM and Maker Education become very important for teenagers science education. Firstly,the developing situation of STEAM Education is introduced in the USA,South Korea and China. Secondly,Maker Education and its relation with STEAM are explained. Thirdly,this report describes the practical application of STEAM and Maker Education in the Future Engineer Project. Finally,in order to enhance Teenagers Scientific Literacy,some advices are put forward to carry out the Future Engineer Project.

    一 世界各国提倡的STEAM教育

    STEAM是五个英文单词的缩写:Science(科学)、Technology(技术)、Egineering(工程)、Arts(艺术)、Maths(数学)。STEAM是美国政府提出的教育倡议,最初的倡议只有四个字母STEM,是美国反思发现其基础教育在理工科方面渐渐呈现弱势而做出的改变,旨在加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育。美国、韩国和中国等国家,在STEAM教育领域都取得了不同程度的进展。这也表明STEAM教育理念已经被世界各国广泛认可,并在提升青少年科学素质方面具备一定的优势。

    (一)美国引领全球STEAM教育

    随着STEM教育项目的发展越来越深入,美国弗吉尼亚理工大学的学者Yakman,提出将A(Art,人文学科)加入STEM教育。STEM也就变成了STEAM。STEAM中的A是指美术、语言、人文形体艺术等含义。STEAM教育不仅仅是提倡学习这五个学科知识,更提倡的是一种新的教学方式:让学生们自己动手完成他们感兴趣的、和他们生活的真实世界相关的项目,从过程中学习各种学科以及跨学科的知识。

    美国建立了专门的STEAM中学,如重点培养未来在科学、技术、工程领域发展的学生的布朗斯科学高中。学生可以申请经费,得到专家的指导。学校为表现好的学生设立了大学先修课程,大幅地提高了学生在这些领域的知识及科研水平。[1]总的来讲,美国从国家现在及未来需要的人才的角度,认为知识经济时代教育的目标之一是培养具有STEAM素养的人才,并称其为全球竞争力的关键。STEAM倡导在综合学科背景下,进一步强调跨学科和各个学科的融合,可以更好地培养学生解决问题的能力、独立思考和创造能力,以及无畏精神。

    (二)韩国引入并实施STEAM教育

    21世纪初以来,韩国政府提出了跻身世界前列科技强国的目标,统筹部署教育、科学与技术的发展,使教育为培养国家战略需要的科学技术人才提供服务。具体操作上,韩国政府积极采取了一系列的相关举措,特别是在中小学阶段实施了与科技教育相关的项目和计划,其目的在于大力推进中小学科学技术教育的发展,为培养科技创新人才储蓄后备力量。

    为加强科技教育,韩国引入了目前国际流行的STEAM教育理念,即在美国的STEM(科学、技术、工程和数学)教育的基础上,融入综合的实用艺术教学方法。[2]STEAM教育旨在培养富有创造力的科学家和工程师。它通过向中小学生提供能够发展其与日常生活相关联的科学知识和技能的多样化课程,吸引有天赋的学生选择将科学和工程作为自己未来的发展领域。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。[3]2011年韩国教育部发布了《搞活整合型人才教育(STEAM)方案》。该方案以数学和科学为中心,并将其与实用性技术工程相结合,以构建“培养现代社会所需的具备科学技术素养的人才”平台为目的。

    (三)中国STEAM教育引起各方关注

    1.政府决策与国家层面关注STEAM教育模式

    中国教育部在《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)》中指出,“推进信息技术在日常教学中的深入、广泛应用,有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用,有效利用信息技术推进‘众创空间’建设,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识,养成数字化学习习惯,具备重视信息安全、遵守信息社会伦理道德与法律法规的素养。”[4]

    由此可见,国家在制定教育政策的时候,非常明确地将“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”提到议事日程上来,已经将培养学生的创新能力和意识作为基础教育改革的重要一项。国家层面对STEAM教育的态度表明,从应试教育到素质教育的转变,迫切需要能提升青少年科学素质的新型教育模式。笔者认为,教育改革采用新的教育模式是必然趋势,但需要逐步健全与之相配套的教育评价机制,才能使这些新兴的教育模式得到充分的利用。

    2.教育界广泛开展STEAM教育活动

    近年来,STEAM教育逐渐开始被我国教育界关注,但与美国不同的是,我国的STEAM教育是从基础教育阶段开始起步的,而美国的STEAM教育是从大学本科阶段开始实施的,这实际上反映出教育工作者对目前国内基础教育阶段科技教育现状的担忧。相对于教育部而言,很多非官方的教育组织也都在不同层面上开展了STEAM教