編者按:在知道STEAM之前,我知道STEM,可對(duì)于之后加入的“A”卻沒有多少認(rèn)識(shí)。為什么要加入“A”,加入“A”之后的STEAM能帶給信息技術(shù)課程什么樣的改變?STEAM涉及的數(shù)學(xué)、科學(xué)(理化生等)、技術(shù)(通用技術(shù)、信息技術(shù))、藝術(shù)(語言、音樂、美術(shù))等四大領(lǐng)域?qū)W(xué)生的成長(zhǎng)有什么幫助?STEAM能助Scratch走多遠(yuǎn)?這些問題,也許能在后面的文章中,尋找到答案。
● 活動(dòng)背景
為什么學(xué)生喜歡計(jì)算機(jī)卻不喜歡信息技術(shù)課?信息技術(shù)課程的核心價(jià)值是什么?自計(jì)算機(jī)課程更名為信息技術(shù)課程后,相關(guān)的爭(zhēng)論就沒有停止過。
歷年來的討論內(nèi)容大致可以分為三點(diǎn):①信息技術(shù)課程有沒有存在的價(jià)值?②為什么人們對(duì)其失去信心?③未來的趨勢(shì)和方向在哪里?綜合多年來的觀察,課標(biāo)將“信息素養(yǎng)”作為信息技術(shù)課程的核心價(jià)值,導(dǎo)致其越來越偏離“技術(shù)”本身,越來越不像技術(shù)課程,從而讓學(xué)生反感。某些省市將信息技術(shù)納入會(huì)考、高考的做法,雖然確立了課程的地位,但同時(shí)將課程送進(jìn)“題海應(yīng)試”的怪圈,更是背離了“營(yíng)造良好的信息環(huán)境,打造終身學(xué)習(xí)的平臺(tái)”和“強(qiáng)調(diào)問題解決,倡導(dǎo)運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐”的初衷。
在學(xué)術(shù)圈爭(zhēng)論不休的同時(shí),一些草根教師也在自發(fā)探索。2010年左右在民間掀起的Scratch教學(xué)是一大亮點(diǎn)。Scratch是MIT推出的面向兒童的編程語言,支持開發(fā)電腦游戲、互動(dòng)故事、圖形藝術(shù)作品、電腦動(dòng)畫等多媒體作品。因界面友好,寓教于樂,深受師生的喜歡。更為難得的是,Scratch語言支持硬件(傳感器、單片機(jī))編程,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模、仿真模擬、藝術(shù)表達(dá)、創(chuàng)意設(shè)計(jì)等方面都具有很好的教學(xué)潛力。從趣味編程到趣味創(chuàng)造,這些教師在有意無意中走到了融科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)于一體的STEM教育潮流中去。而此時(shí)他們才發(fā)現(xiàn),這樣的課程正是最能體現(xiàn)技術(shù)教育價(jià)值,最受學(xué)生喜歡,也最能培養(yǎng)其創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的綜合性課程。
2012年8月,北京景山學(xué)校召開了第一次Scratch教學(xué)研討會(huì),吸引了全國(guó)五十多位代表,從而形成以北京、常州、廣州和溫州為代表的Scratch教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū),各種基于Scratch的校本課程如雨后春筍般冒出。2013年8月,在溫州電教館的支持下,這些綜合性課程的踐行者們于溫州中學(xué)召開了第二次研討活動(dòng)。為了考慮到今后活動(dòng)的延續(xù)性,特命名為“第一屆中小學(xué)STEAM教育創(chuàng)新論壇”,以“Scratch教學(xué)流派和創(chuàng)新應(yīng)用” 為主題,交流Scratch在全國(guó)各地的實(shí)施經(jīng)驗(yàn),探討STEAM教育的模式、課程和支持方案。
此次活動(dòng)既要總結(jié)Scratch領(lǐng)域的現(xiàn)狀和趨勢(shì),又希望引導(dǎo)國(guó)內(nèi)這群難得的以信息技術(shù)背景為主的研究型教師,從Scratch語言拓展到其他語言、從單一的軟件教學(xué)拓展到軟硬件相結(jié)合、從純粹的信息技術(shù)學(xué)科拓展到STEAM等多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域。為此,組委會(huì)邀請(qǐng)了企業(yè)界的代表參與,試圖調(diào)整教育產(chǎn)品與創(chuàng)新課程之間的矛盾與困局,為信息技術(shù)課程開拓更為寬廣的舞臺(tái)。
● 活動(dòng)概況
本次活動(dòng)由溫州市電教館、溫州市教育信息中心主辦,溫州中學(xué)承辦,支持單位為中國(guó)信息技術(shù)教育雜志社、溫州大學(xué)教育信息化研究所。參會(huì)代表80多人(不包括溫州的旁聽代表20多人),分別來自全國(guó)13個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市),浙江省以外的代表占了半數(shù)以上,大部分代表來自北京、上海、江蘇、重慶、廣東等發(fā)達(dá)地區(qū),其中最遠(yuǎn)的代表來自黑龍江。
● 初步共識(shí)
1.明確了實(shí)施STEAM教育的必要性
(1)STEAM教育是國(guó)家教育改革和教育發(fā)展的需要
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》在戰(zhàn)略主題中明確指出:堅(jiān)持能力為重。優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),豐富社會(huì)實(shí)踐,強(qiáng)化能力培養(yǎng)。著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力,教育學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)技能,學(xué)會(huì)動(dòng)手動(dòng)腦,學(xué)會(huì)生存生活,學(xué)會(huì)做人做事,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)社會(huì),開創(chuàng)美好未來。對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)已經(jīng)從應(yīng)試能力向立足于學(xué)生全面發(fā)展的綜合素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變,這就要求教育培養(yǎng)方案必須能夠與學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)提升相匹配,STEAM教育無疑是一種很好的實(shí)現(xiàn)形式之一。例如,日本推出的“彩虹計(jì)劃”,其中一個(gè)重要的內(nèi)容是推行了類似STEM的做法,打破各個(gè)教師和學(xué)科之間的界限,強(qiáng)制讓教師之間合作并推行整體的教學(xué)觀。雖然其中的一些做法在當(dāng)時(shí)遭到了很多教師反對(duì),但正是由于其前瞻性,現(xiàn)在他們的教育成效開始發(fā)揮作用,并使得他們的教育系統(tǒng)始終保持領(lǐng)先的地位。
(2)STEAM教育是培養(yǎng)未來工程領(lǐng)軍人才的迫切需要
中國(guó)工程院2010年發(fā)布的《人才創(chuàng)造未來 創(chuàng)新引領(lǐng)世界——關(guān)于工程科技人才的調(diào)查報(bào)告》指出:2007~2008年度《全球競(jìng)爭(zhēng)力報(bào)告》(世界經(jīng)濟(jì)論壇)在“科學(xué)家和工程師的可獲得性”排名中,中國(guó)位于125個(gè)國(guó)家的第77位。由于工程性與創(chuàng)新性的缺位,使得我國(guó)的高等工程教育難以滿足國(guó)家發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型工程科技人才的迫切需要。工程科技領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物、具有創(chuàng)造力的工程師的稀缺,是制約我國(guó)實(shí)現(xiàn)工程科技創(chuàng)新以及今后全面領(lǐng)先于世界工程科技的最關(guān)鍵因素。追溯其原因,我國(guó)學(xué)生專業(yè)和工程教育啟蒙少且晚是難以培養(yǎng)領(lǐng)軍人才的重要因素。
2.討論了STEAM教育可能的實(shí)踐路線
圍繞著“Scratch教學(xué)流派和創(chuàng)新應(yīng)用”這一主題,會(huì)議基于Scratch在全國(guó)各地的實(shí)施情況,探討了STEAM教育可能的實(shí)踐路線,其中關(guān)鍵要素在于課程、課時(shí)、師資和評(píng)價(jià)。
(1)STEAM教育需要依托課程來普及
雖然國(guó)家層面也有類似科技創(chuàng)新活動(dòng)、機(jī)器人大賽之類的實(shí)踐策略。但是K12領(lǐng)域中的青少年科技競(jìng)賽中有功利主義、錦標(biāo)主義的苗頭,讓這些競(jìng)賽成為極少數(shù)人的游戲,所以STEAM教育在K12的踐行離不開“課程”這一概念。在基礎(chǔ)類課程,STEAM將涉及數(shù)學(xué)、科學(xué)(理化生等)、技術(shù)(通用技術(shù)、信息技術(shù))、藝術(shù)(語言、音樂、美術(shù))等四大領(lǐng)域的核心課程,而且還包含了各類豐富的相關(guān)選修課程。在S、T、E、A、M各個(gè)組成元素中,技術(shù)(T)和工程(E)要必選其一,然后再綜合科學(xué)(S)、數(shù)學(xué)(M)及藝術(shù)(A)方面的內(nèi)容,構(gòu)建相關(guān)選修科目來達(dá)到STEAM教育的目的。而STEAM課程的開發(fā)可以參照學(xué)者Welty在工程領(lǐng)域提出的“珠—線”模型,即將一個(gè)個(gè)彼此獨(dú)立的工程問題視為一個(gè)珠子,用數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)三條線索串聯(lián)起來,這樣既保證了工程項(xiàng)目的獨(dú)立性和完整性,又保證了線索的連貫性。
從學(xué)校層面上看,STEAM課程的實(shí)施可以圍繞著學(xué)校辦學(xué)特色建設(shè)、特色綜合實(shí)踐板塊(國(guó)家課程方案)校本課程建設(shè)、特色拓展探究板塊(上海課程方案)校本課程建設(shè)來開展。也可以嘗試將它們與數(shù)學(xué)、科學(xué)類和藝術(shù)類核心課程對(duì)接融合。而教師可以根據(jù)自己原有任教學(xué)科與STEAM可能的交集,尋求可能的突破方向,最好是能根據(jù)興趣相投的原則,組合成教師團(tuán)隊(duì),共同研發(fā)實(shí)施相應(yīng)的STEAM校本課程。
(2)STEAM課程可以整合綜合實(shí)踐活動(dòng)和技術(shù)課程
要有效地實(shí)施STEAM教育,一周2課時(shí)是必需的??紤]到學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)已經(jīng)很重,不贊同專門為STEAM劃出課時(shí),但義務(wù)教育階段可以在當(dāng)前形同虛設(shè)的綜合實(shí)踐活動(dòng)(從三年級(jí)開始每周3課時(shí))和研究性學(xué)習(xí)課程中劃出一定的課時(shí)。因?yàn)镾TEAM課程完全可以作為綜合實(shí)踐活動(dòng)課程中最重要的模塊(科目)。在高中階段,還可以在技術(shù)領(lǐng)域的課程中劃分課時(shí)。如果信息技術(shù)(勞動(dòng)技術(shù)、通用技術(shù))課程的內(nèi)容進(jìn)行改革,從綜合課程的角度去規(guī)劃,將是最好的解決方案,如韓國(guó)的技術(shù)教育課程就是按照STEAM進(jìn)行設(shè)計(jì)的,值得學(xué)習(xí)和借鑒。
(3)需要建立以技術(shù)教師為核心的STEAM教育師資隊(duì)伍
實(shí)施STEAM教育需要具備學(xué)科綜合能力的教師。因?yàn)椤皩?shí)施STEAM教育時(shí)技術(shù)和工程要必選其一”,所以STEAM的教學(xué)隊(duì)伍應(yīng)該以技術(shù)教師為主。從各方面看,技術(shù)教師的學(xué)科綜合能力、學(xué)習(xí)能力和課程建設(shè)能力是最強(qiáng)的。但目前通用技術(shù)教師偏向硬件,往往由物理專業(yè)的教師轉(zhuǎn)行而來;信息技術(shù)教師偏向軟件,對(duì)硬件技術(shù)(如傳感器、單片機(jī))大多一無所知,還沒有實(shí)現(xiàn)技術(shù)“合流”,因而需要各級(jí)培訓(xùn)的支持。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,如果技術(shù)領(lǐng)域的通用技術(shù)和信息技術(shù)課程合二為一,可能會(huì)有效提高技術(shù)教師的綜合技術(shù)素養(yǎng),避免軟硬技術(shù)分家的尷尬。
(4)STEAM課程宜采用過程性評(píng)價(jià)方式
作為綜合性課程,STEAM具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、開放性、生成性和自主性。這些特征就決定了其學(xué)生評(píng)價(jià)絕對(duì)不能采用筆試之類的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式。北京師范大學(xué)余勝泉教授認(rèn)為,不能期望利用STEAM或者STEM課程能教給學(xué)生系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)體系,而應(yīng)該借用STEAM項(xiàng)目的綜合性、趣味性來發(fā)展學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,從而產(chǎn)生對(duì)科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。一旦納入考試,就喪失了STEAM的教育價(jià)值。所以,STEAM課程要作為學(xué)??萍冀逃匦拚n來開展,同時(shí)要如音體美課程一樣,利用課程獨(dú)特的魅力,吸引學(xué)生積極參與。
3.成立了STEAM教育研究協(xié)作組
STEAM教育研究協(xié)作組是一個(gè)由機(jī)構(gòu)、學(xué)校、教師等各方面參加的松散型組織,成員來自區(qū)域研究機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)學(xué)校、高校科研機(jī)構(gòu)、專業(yè)媒體及一線教師。第一屆委員會(huì)秘書處設(shè)在溫州電教館,隨工作發(fā)展將由兄弟地區(qū)相關(guān)部門輪流承擔(dān)。協(xié)作組確定了第二屆中小學(xué)STEAM教育創(chuàng)新論壇在常州舉行。下一屆的活動(dòng)主題預(yù)設(shè)為:“STEAM課程建設(shè)”,以展示STEAM課堂和課程為主。
為進(jìn)一步推動(dòng)STEAM教育,協(xié)作組將在全國(guó)范圍舉辦民間形式的學(xué)生作品競(jìng)賽,采用招聘評(píng)委、公開評(píng)審的形式開展,讓更多的教師和學(xué)生能參與這個(gè)賽事。協(xié)作組核心成員開始籌建一個(gè)STEAM課程分享網(wǎng)站——?jiǎng)?chuàng)客教育,希望以民間的方式,將各類成熟、優(yōu)秀的STEAM課程分享出來,讓更多的學(xué)生受益。
代表心聲
◇這是我們第一次自費(fèi)參加教育教學(xué)研討活動(dòng)。
——山東于方軍、武漢王小威
于方軍和王小威老師都是具有二十多年教齡的老教師了。他們說這是工作以來第一次自費(fèi)參加教育教學(xué)研討活動(dòng)。北京的武健老師則在來溫州的路上回憶起他第一次自費(fèi)參加教研活動(dòng)的情景。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),浙江省外的有二十來位一線老師是自費(fèi)來參加的。有些老師因?yàn)殄e(cuò)過報(bào)名時(shí)間,就直奔會(huì)場(chǎng)非要參加不可,如南京的陳乃嘉和岳蓉等老師。
◇STEAM的提出是我們認(rèn)真思考的結(jié)果。
——柳棟、謝作如、吳俊杰
為什么是STEAM而不是STEM?謝作如和吳俊杰老師既是活動(dòng)的主要發(fā)起人之一,也是國(guó)內(nèi)最早研究Scratch和Arduino,而開設(shè)軟硬件相結(jié)合方面課程的一線教師。對(duì)于STEAM的提法,他們是經(jīng)過認(rèn)真思考的。因?yàn)樗囆g(shù)(Art)的加入,能使原來的STEM教育更加綜合、豐富。世博會(huì)、展覽館中的常見互動(dòng)媒體作品以及互動(dòng)裝置藝術(shù)作品,就是典型的STEAM項(xiàng)目。
◇我們希望為中國(guó)的STEAM教育提供各方面的服務(wù)。
——DFRobot、MakeBlock
DFRobot、MakeBlock是兩家在海外市場(chǎng)的開源硬件方面做得風(fēng)生水起的公司。而這兩家公司的CEO又都是典型的創(chuàng)客。在活動(dòng)中,他們對(duì)中國(guó)擁有這么一批關(guān)注軟硬件技術(shù)和綜合課程的老師深感意外,又為基礎(chǔ)教育中將推廣STEAM課程而興奮。他們都表示希望為中國(guó)的STEAM教育提供各方面的服務(wù),并增大這方面的技術(shù)和資金的投入。做這樣表態(tài)的還有哈爾濱奧松、深圳奧特森、深圳申儀和中科泛華等公司。
◇中小學(xué)非常有必要開發(fā)系列STEAM課程。
——肖文鵬
北京創(chuàng)客空間創(chuàng)始人肖文鵬說:“我已經(jīng)聯(lián)系了中央美院的一位教授,他對(duì)于STEAM的提法非常感興趣,他認(rèn)為接下來有必要在中小學(xué)開發(fā)系列課程,與大學(xué)的設(shè)計(jì)類課程銜接起來。”溫州中學(xué)的美術(shù)老教師也聞?dòng)嵹s來看新技術(shù)展示,因?yàn)榭茖W(xué)、技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合能極大地豐富藝術(shù)表現(xiàn)力,拓展藝術(shù)表現(xiàn)空間。
◇我覺得我講完Scratch之后就可以講ArduBlock了。
——廈門黃為
一直擔(dān)心中小學(xué)生無法學(xué)習(xí)Arduino技術(shù)的黃為老師,聽了上海新車間李大維的報(bào)告后,說了以上這句話。Ardunio的價(jià)格低廉和資源豐富,成為有可能進(jìn)入中小學(xué)課堂的機(jī)器人設(shè)備中的最好選擇。小學(xué)生擺弄單片機(jī),在很多人眼里是不可思議的事情。但是,ArduBlock就是這樣一個(gè)低門檻的編程環(huán)境,讓我國(guó)的小學(xué)生從小擺弄高科技的“玩具”成為可能。
◇我們單位在北京有兩間四十平米的教室,我很想把他們改造成教育創(chuàng)客空間。
——中國(guó)教育國(guó)際交流協(xié)會(huì)毛勇
負(fù)責(zé)青少年國(guó)際競(jìng)賽與交流的毛勇博士介紹了基于Arduino的全國(guó)機(jī)器人大賽——RoboRAVE后,很多老師非常關(guān)注,連DFRobot的CEO葉琛博士也設(shè)計(jì)了好幾個(gè)方案給他,希望他能把這個(gè)比賽做好,真正做成屬于學(xué)生的賽事。但毛勇博士更被上海新車間的研究項(xiàng)目所吸引,他說這些項(xiàng)目都有必要成為比賽內(nèi)容。他甚至希望共享他單位的兩個(gè)教室,成立一個(gè)教育創(chuàng)客空間。
結(jié)語:在第一屆中小學(xué)STEAM教育創(chuàng)新論壇中,我們看到了來自“草根”的蓬勃生機(jī),燎原之火一觸即發(fā)。雖然對(duì)STEAM教育還總有一些隱憂:畢竟目前缺乏來自高層的教育管理部門組織全國(guó)性活動(dòng),從而很難大規(guī)模推進(jìn)STEAM教育,讓更多學(xué)生受益。但正如柳棟老師所說:“雖然很困難,但我們都在努力!”相信未來也會(huì)像余勝泉教授說的一樣:“只要大家都做點(diǎn)努力,一切都有所好轉(zhuǎn)?!?/p>