中小學(xué)seam教育課程資源建設(shè)研究

現(xiàn)在，中國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型階段，創(chuàng)新和促進(jìn)發(fā)展已成為新的國家戰(zhàn)略。科技創(chuàng)新的關(guān)鍵在于創(chuàng)新人才,而創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于創(chuàng)新教育。在2016年教育部發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中,明確提出要“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,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展”。STEAM教育作為一種培養(yǎng)未來綜合性人才的教育模式,注重?cái)?shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)等知識密集型經(jīng)濟(jì)所需的基本技能與綜合能力的培養(yǎng)。在中小學(xué)實(shí)施STEAM教育,能夠增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力,對于基礎(chǔ)教育教學(xué)改革具有重要啟示與指導(dǎo)意義。一在創(chuàng)新運(yùn)動背景下的績效教育1創(chuàng)客及其文化內(nèi)涵科技進(jìn)步與知識社會發(fā)展不斷推動創(chuàng)新模式的嬗變。傳統(tǒng)的以技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向、科研人員為主體、實(shí)驗(yàn)室為載體的科技創(chuàng)新活動,正轉(zhuǎn)向以用戶為中心、以社會實(shí)踐為舞臺、以協(xié)同和開放為特點(diǎn)的創(chuàng)新2.0模式自創(chuàng)客運(yùn)動在中國興起以來,國內(nèi)許多城市相繼成立創(chuàng)客空間,并舉辦創(chuàng)客大賽、創(chuàng)客嘉年華等活動。然而,創(chuàng)客在我國社會群體中的比例仍然非常低。創(chuàng)客及創(chuàng)客文化的培養(yǎng)需要從教育出發(fā)、從基礎(chǔ)教育抓起。在中小學(xué)開展STEAM教育與創(chuàng)客教育,對于營造校園創(chuàng)新環(huán)境、培養(yǎng)大眾創(chuàng)新意識、提升學(xué)生創(chuàng)新及創(chuàng)造能力等都具有重要作用與積極意義。從能力素養(yǎng)構(gòu)成來看,在以用戶創(chuàng)新為主導(dǎo)的創(chuàng)新2.0時(shí)代,創(chuàng)客不僅要具備獨(dú)特的創(chuàng)新能力,還應(yīng)該具有開放、自由、分享、協(xié)作的創(chuàng)客精神。創(chuàng)新能力包含創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造技能和創(chuàng)新實(shí)踐四個(gè)部分2steam教育與創(chuàng)新者創(chuàng)客運(yùn)動的持續(xù)升溫主要源于當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會對于創(chuàng)新、創(chuàng)造人才的強(qiáng)烈需求。20世紀(jì)80年代,緣于對國家競爭力能否持續(xù)保持領(lǐng)先的危機(jī)感,美國國家科學(xué)委員會提出“STEM(Science、Technology、Engineering、Math)教育集成”的建議并發(fā)展成為國家戰(zhàn)略。進(jìn)入21世紀(jì),弗吉尼亞理工大學(xué)的學(xué)者Yakman將藝術(shù)(Art)作為一個(gè)重要的人文因素加入STEM教育,形成并發(fā)展為STEAM教育理念。STEAM教育綜合了各相關(guān)學(xué)科的特點(diǎn),將知識的獲取、方法與工具的應(yīng)用、創(chuàng)新生產(chǎn)的過程以及情感、態(tài)度進(jìn)行了有機(jī)的統(tǒng)一,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的同時(shí),體現(xiàn)了一種多元學(xué)科文化的融合創(chuàng)新STEAM教育涵括的每一個(gè)學(xué)科對于創(chuàng)新能力培養(yǎng)都有不同的側(cè)重:(1)科學(xué)是“人們關(guān)于自然、社會和思維的知識體系,其任務(wù)是揭示事物發(fā)展的規(guī)律,探求客觀真理,作為人們改造世界的指南”STEAM教育是符合信息化社會的未來式教育模式,能夠有效促進(jìn)工學(xué)、理學(xué)、社會學(xué)、人文學(xué)和藝術(shù)學(xué)之間的交流、合作與創(chuàng)新,給學(xué)生提供更為完整的知識背景,使其在系統(tǒng)化的知識體系中加深對每個(gè)學(xué)科內(nèi)容的理解。STEAM各學(xué)科相互依托、相互影響、相互滲透,能夠促進(jìn)學(xué)生獲取全面、系統(tǒng)的創(chuàng)新能力與素養(yǎng)。二世界一流的教師利用從美國實(shí)施STEM教育的經(jīng)驗(yàn)來看,STEM教育戰(zhàn)略的組織與實(shí)施需要民眾、學(xué)生及家長的積極參與,制定明確的教育目標(biāo)和評價(jià)機(jī)制,培養(yǎng)高素質(zhì)的教師,給教師提供世界一流的資源和支持等1缺乏對steam教育的宏觀規(guī)劃STEAM教育在我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域尚處于起步階段,理論層面的研究主要是對國外經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)報(bào)告的介紹與解讀;實(shí)踐層面的探索則主要集中在少數(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)的個(gè)別中小學(xué)校,整體上缺乏宏觀系統(tǒng)規(guī)劃及具體實(shí)施方案。因此,在課程實(shí)施的過程中,中小學(xué)教師難以充分認(rèn)識不同學(xué)科在STEAM課程體系中的價(jià)值、地位、作用及相互關(guān)系,不能真正破除學(xué)科壁壘,實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識的內(nèi)容整合與教學(xué)。另一方面,由于缺乏系統(tǒng)的STEAM教育評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在考試仍然是當(dāng)前主要教學(xué)評價(jià)機(jī)制的背景下,教師開展跨學(xué)科知識整合的積極性不強(qiáng)。大多數(shù)教師都只關(guān)注本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的知識內(nèi)容教學(xué),忽視了對學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力進(jìn)行培養(yǎng),這也常常導(dǎo)致技術(shù)、藝術(shù)等學(xué)科教師被邊緣化。2師資培訓(xùn)課程與專業(yè)缺乏實(shí)施STEAM教育需要一支具備創(chuàng)新能力與豐富學(xué)科知識,并掌握一定教學(xué)策略和方法的高素質(zhì)教師隊(duì)伍。在我國當(dāng)前的中小學(xué)師資培養(yǎng)機(jī)制中,幾乎沒有專門針對STEAM教育開設(shè)的師資培訓(xùn)課程和師范專業(yè)。少數(shù)地區(qū)雖然針對中小學(xué)教師開展了專門的STEAM教育課程培訓(xùn),但由于教師本身缺乏系統(tǒng)的學(xué)科綜合知識與創(chuàng)新、創(chuàng)造實(shí)踐能力,這一舉措在短時(shí)期內(nèi)仍然很難培養(yǎng)出大量合格的STEAM師資。因此,建立有效的STEAM師資培養(yǎng)機(jī)制,加強(qiáng)STEAM的師資隊(duì)伍建設(shè),已成為我國STEAM教育發(fā)展亟待解決的關(guān)鍵問題。三逐步推進(jìn)的過程,是一個(gè)過程鑒于我國中小學(xué)STEAM教育的發(fā)展現(xiàn)狀與面臨的實(shí)際問題,其發(fā)展必然是一個(gè)從下而上、由點(diǎn)到面、逐步推進(jìn)的過程。培養(yǎng)高素質(zhì)的師資隊(duì)伍是實(shí)施STEAM課程改革的關(guān)鍵,建設(shè)完整的課程資源是STEAM教育推廣普及的前提,而構(gòu)建開放、自主的校園創(chuàng)客空間是STEAM教育社會價(jià)值實(shí)現(xiàn)的保障。1steam教育的教學(xué)內(nèi)容STEAM教育主張綜合各相關(guān)學(xué)科的特點(diǎn),將知識的獲取、方法與工具的應(yīng)用、創(chuàng)新生產(chǎn)的過程以及情感、態(tài)度進(jìn)行有機(jī)統(tǒng)一,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力。教育技術(shù)學(xué)作為一門交叉學(xué)科,同樣注重將教育理論、信息技術(shù)方法與藝術(shù)素養(yǎng)相結(jié)合,并在教育哲學(xué)與技術(shù)哲學(xué)思想指導(dǎo)下開展教學(xué)實(shí)踐。其課程設(shè)置不僅包括教育學(xué)、心理學(xué)、傳播學(xué)等理論類課程,還包括計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、多媒體技術(shù)及電子技術(shù)等技術(shù)類課程,以及部分藝術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程。如圖2所示,無論是從專業(yè)性質(zhì)還是從課程體系來看,教育技術(shù)學(xué)專業(yè)都能夠很好地契合STEAM教育進(jìn)行多學(xué)科融合、強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)綜合實(shí)踐與創(chuàng)新能力的理念與要求。以高校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)改革作為切入點(diǎn),設(shè)置STEAM教育與創(chuàng)客教育的方向,能夠有效推動中小學(xué)STEAM師資隊(duì)伍與課程資源的建設(shè):(1)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)中小學(xué)信息技術(shù)教師,相比其它學(xué)科,技術(shù)類教師具有更豐富的工程、技術(shù)基礎(chǔ)知識,以及更強(qiáng)大的課程改革動力;(2)STEAM師資培養(yǎng)僅需在教育技術(shù)學(xué)專業(yè)原有課程體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行小范圍調(diào)整;(3)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生具備較強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計(jì)能力與多媒體資源開發(fā)能力,在課程建設(shè)與教學(xué)資源開發(fā)方面更具有優(yōu)勢,有利于STEAM課程的大力推廣。2將知識實(shí)踐與實(shí)踐能力結(jié)合起來,強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識STEAM教育強(qiáng)調(diào)知識與實(shí)踐之間的關(guān)聯(lián),工程、技術(shù)類課程作為銜接理論知識與應(yīng)用實(shí)踐的橋梁,在STEAM教育體系中的作用尤為關(guān)鍵。工程教育在課程設(shè)置上既要有全面的基礎(chǔ)科學(xué)知識,又要有與工程活動相適應(yīng)的人文藝術(shù)素養(yǎng),還要有足夠的實(shí)踐技能和經(jīng)驗(yàn)當(dāng)前部分中小學(xué)校將可視化編程、機(jī)器人及開源硬件等內(nèi)容納入信息技術(shù)與通用技術(shù)等課程中,以強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。然而,基于STEAM教育理念的創(chuàng)新教育并不是簡單地講授Scratch或Arduino等技術(shù)類課程,也不是盲目地將不同學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行簡單的堆積或拼湊,而是要將科學(xué)、數(shù)學(xué)科目與技術(shù)、藝術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)及整合,并與實(shí)際生活進(jìn)行聯(lián)系,進(jìn)而創(chuàng)造性地開展跨學(xué)科教育。3校園創(chuàng)客空間—以校園創(chuàng)客空間為平臺,實(shí)現(xiàn)STEAM教育創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化STEAM教育的最終目的不是課堂教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式的變革,而是創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。創(chuàng)客空間作為創(chuàng)意產(chǎn)生、交流、分享與實(shí)現(xiàn)的平臺,被認(rèn)為是培養(yǎng)創(chuàng)意、創(chuàng)新與創(chuàng)造人才的重要環(huán)境之一。構(gòu)建開放、自主的校園創(chuàng)客空間,能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意與靈感,促進(jìn)學(xué)生、教師、企業(yè)、社區(qū)的互動,使學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動與社會生活緊密關(guān)聯(lián),甚至幫助學(xué)生STEAM教育創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。校園創(chuàng)客空間是開放、自由的創(chuàng)新實(shí)踐平臺。如圖3所示,學(xué)校、教師主要為學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐提供指導(dǎo)、管理與服務(wù),使學(xué)生能夠以個(gè)人興趣為導(dǎo)向,開展各種創(chuàng)新實(shí)踐活動。同時(shí),要形成一個(gè)有效的創(chuàng)新生態(tài),校園創(chuàng)客空間既需要企業(yè)提供技術(shù)支持,也需要企業(yè)助力最終的創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。此外,創(chuàng)客空間的創(chuàng)意只有來源于社會生活,其創(chuàng)新成果才能真正服務(wù)于社會。一切創(chuàng)新與創(chuàng)造活動只有緊密聯(lián)系社會生活,才能體現(xiàn)其現(xiàn)實(shí)價(jià)值與意義。四以課程形式提供實(shí)施的保障STEAM是多學(xué)科交叉融合并付諸于教育實(shí)踐的一嘗試與探索。盡管當(dāng)前推行STEAM教育仍面臨相當(dāng)多的困難,但STEAM體現(xiàn)了素質(zhì)教育的理念,順應(yīng)了當(dāng)前教育改革的趨勢,將成為教育創(chuàng)新的一個(gè)新的突破口。在我國中小學(xué)推行STEAM教育所面臨的主要問題,在于能夠給教師提供宏觀的教育理念與視野,卻難以提供具體的、可復(fù)制的實(shí)施方法與手段。對于廣大一線教師而言,STEAM教育的實(shí)施最終要以課程形式呈現(xiàn)出來,而課程資源與硬件環(huán)境是實(shí)施STEAM課程首先要解決的兩個(gè)問題。教材是開展課程教學(xué)的核心資源,目前國內(nèi)有部分中小學(xué)教師基于技術(shù)類課程自主編寫了校本教材,但這些教材并沒有從學(xué)生的綜合能力素養(yǎng)出發(fā),也并沒有科學(xué)、系統(tǒng)、全面地整合相關(guān)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo),難以稱得上真正的STEA