許紹麗
摘 要:信息技術的高速發(fā)展,人類正從信息時代跨入智能時代,在人工智能時代,教師教學和學生學習發(fā)生著巨大改變,新的時代對人才培養(yǎng)戰(zhàn)略進行重新定位,怎樣培養(yǎng)出適應21世紀的新型人才是全世界都在思考的問題。STEAM教育和創(chuàng)客教育正是問題的關鍵所在,兩者通過跨學科融合呈現(xiàn)良好的效果,以此發(fā)展學生的核心素養(yǎng),讓學生成長為適應未來的專業(yè)人才。由此,對學校綜合實踐課程進行研究,并以筆者所在學校經(jīng)驗為例,驗證兩者融合的有效性,總結出初步的融合策略,為將來STEAM教育和創(chuàng)客教育的深度融合提供實踐基礎和理論基礎。
關鍵詞:STEAM教育;創(chuàng)客教育;跨學科;策略
隨著信息技術的高速發(fā)展,人類正從信息技術時代跨入第四次工業(yè)革命(數(shù)字化時代),于是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展如火如荼,這一現(xiàn)狀促使教育界對人才培養(yǎng)戰(zhàn)略進行重新定位,國家也愈加重視人才的全面發(fā)展。需要培養(yǎng)具備批判性思考、適應能力、協(xié)作交流能力、創(chuàng)造性解決問題能力以及一定信息素養(yǎng)的科學家、數(shù)學家、工程師、技術人員等,更需要具有創(chuàng)造性的勞動者。STEAM教育與創(chuàng)客教育作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力、解決問題能力等適應真實社會發(fā)展所應具備的能力的新型教育模式,在教育改革的進程中可謂舉足輕重。STEAM教育更加重視學科素養(yǎng)的融合,而創(chuàng)客教育則重視動手去做,但從跨學科角度來看,兩者都存在較多的共通之處,在實踐中可以更好地進行相互補充,那么怎樣讓兩者有機地融合在一起也是教育者需要迫切考慮的問題。因此筆者根據(jù)文獻梳理,從我校自身情況出發(fā),對STEAM教育與創(chuàng)客教育跨學科融合策略進行初步的探討。
一、STEAM教育與創(chuàng)客教育融合基礎
STEAM教育重在培養(yǎng)學生的四種素養(yǎng):科學素養(yǎng)、技術素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學素養(yǎng)??茖W素養(yǎng)是一種運用科學知識和過程如物理、化學、生物科學和地球空間科學等知識,理解自然界并參與影響和自然界有關的決策;技術素養(yǎng)是指使用、管理、理解與評價技術的能力;工程素養(yǎng)是指對技術的工程設計與開發(fā)過程的理解;數(shù)學素養(yǎng)是指學生在發(fā)現(xiàn)、表達、解釋和解決多種情境下的數(shù)學問題進行分析、推斷和有效交流思想的能力。
在余勝泉教授對于STEAM教育的特征的解讀中提到:STEAM以學生為中心,具有跨學科性、設計性、體驗性、實證性、協(xié)作性、趣味性等特性,具體如圖所示。
STEAM教育與創(chuàng)客教育是現(xiàn)在教育改革的兩個“關鍵詞”,重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力以及21世紀個人核心競爭力。STEAM教育與創(chuàng)客教育在育人目標、課程方式、認知方式、理念等方面既有區(qū)別又有聯(lián)系,兩者都是采用PBL項目式學習、基于問題的學習,都注重學生綜合能力的培養(yǎng)以及學生的動手能力,但是這兩者之間又有著區(qū)別。在全國各地的中小學中創(chuàng)客空間、STEAM課程等正如雨后春筍般拔起,但是創(chuàng)客教育不能流于在中小學推廣小發(fā)明、小創(chuàng)造的形式,而應是推進跨學科知識融合的STEAM教育,在幫助學生夯實科學、技術、工程和數(shù)學知識的基礎上,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神與實踐能力,促進創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型人才的成長。如果能將STEAM教育與創(chuàng)客教育深度融合進行互補,互相彌補本身的不足,這樣才能培養(yǎng)出更多適應社會發(fā)展的具備4C核心能力的21世紀人才。
二、STEAM教育與創(chuàng)客教育融合策略初探
我校從2014年起陸續(xù)在信息技術課程中開設了Scratch編程課程、樂高積木創(chuàng)意搭建課程、中鳴3D虛擬機器人課程、中鳴實體機器人課程、小Q機器人課程,在2018年作為STEAM實驗基地校開設了STEAM課程,同年在六年級開設了3D打印課程并在四五年級開設了3D打印社團以及Arduino開源電子社團,這些社團和課程的開設符合我校厚德仁愛、善思能變具有國際化視野的學生培養(yǎng)目標,如此豐富的課程開設也說明了我校對創(chuàng)新教育模式的重視程度。目前,我校在已開設的課程中嘗試進行創(chuàng)客教育與STEAM教育的深度融合,以期能將教育最大化,呈現(xiàn)出更優(yōu)的效果,培養(yǎng)出更適合社會發(fā)展的21世紀新型人才。因此,對于STEAM教育與創(chuàng)客教育深度融合的教學策略探究不僅具有理論意義還具有實踐意義。在STEAM教育及創(chuàng)客教育的跨學科融合策略上,我校進行了初步嘗試,初步探索出以下融合策略步驟。
1.分年級、分層次開設綜合實踐課程
讓STEAM教育與創(chuàng)客教育課程融合的第一步就是在學校分年級、分層次開設相關的綜合實踐課程。以我校為例,可將學生按照年級分為低年級、中年級、高年級三個年級;在課程難度上可分層次化為初級、中級、高級。低年級的學生開展的是培養(yǎng)STEAM素養(yǎng)的初級課程,中年級學生開展的是基于真實情境的創(chuàng)客課程,高年級開展的是解決真實情境問題的創(chuàng)造課程;低年級主要是萌芽階段,讓學生初步了解科學探究的過程,中年級是成長階段,讓學生掌握解決問題的工程方法,高年級則是初步成熟階段,讓學生通過所學知識解決真實問題,并制作出相應的成果,以此培養(yǎng)學生解決問題的能力,讓學生具備創(chuàng)新創(chuàng)造能力,從而發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。
2.跨學科融合,校內(nèi)課例賽風采
在STEAM教育和創(chuàng)客教育中,雖然以學生為中心,但卻不可忽視教師的指導和引導作用,作為學生學習知識的引路人,教師在STEAM教育和創(chuàng)客教育的融合中是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。STEAM教育是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、技術素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學素養(yǎng)這四個方面綜合的STEAM素養(yǎng),STEAM教育并不是科學、技術、工程和數(shù)學課程的簡單疊加,而是要將四門學科進行有效整合,以更好地發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。創(chuàng)客教育同樣是學科交叉融合的教育。因此在STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學科融合中,不僅僅是靠單一學科的教師在課堂上教授知識,而是需要多學科教師進行整合,進行綜合上課,這樣才能達到更好的教學融合效果。但是在真實的教學中,各科教師的教學任務不同,辦公室位置不同,教授年級也不同,怎樣讓不同學科的教師進行深度融合,更好地為STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學科融合服務是需要考慮的問題?;诖?,我校在校內(nèi)舉辦了“生態(tài)杯”跨學科整合課例評比大賽,通過校內(nèi)賽課,讓不同學科的教師進行研討交流,共同設計一堂操作性強的綜合實踐課程,以賽促教,教師在賽課的過程中,促進彼此的交流,學科交叉融合的過程中,不僅提升了教師的學科素養(yǎng),同時還發(fā)展了學生的核心素養(yǎng),讓STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學科融合真實地發(fā)生。
3.創(chuàng)客大咖秀,研究性學習展成果
學生從課程中習得知識、獲取技能,教師從教研賽課中提升教學技能和專業(yè)素養(yǎng)。那么怎樣判斷學生通過兩種教育下生成的效果呢?這就需要最后的融合策略,讓學生通過自己的研究性學習及作品展示學習的成果,師生共同評價。讓學生學習外顯知識,將知識內(nèi)化,轉化成解決問題的能力、動手實踐能力以及創(chuàng)造知識的能力。
我校在每個學期針對不同的年級都有研究性學習活動,讓每位學生都成為創(chuàng)客大咖,解決真實生活中的問題,從而通過科學探究制作出研究報告,再通過軟件、硬件、工程制作產(chǎn)品,最終展示自己的解決方案。在此過程中,采用的是小組協(xié)作的方式,以學生為中心,學生可以選擇感興趣的課題或項目完成,整個流程為選定項目—制訂計劃—活動探究—撰寫研究報告—作品制作—成果交流—活動評價。
在傳統(tǒng)的教學中,工程和技術這兩個素養(yǎng)缺失嚴重,但是STEAM教育重視的是真實情境下解決問題的能力,看中科學探究的過程,創(chuàng)客教育注重學生的動手創(chuàng)造能力,看中造物的過程,在創(chuàng)客大咖秀的研究性活動中,工程與技術活動則是解決一個由困難、需要或期望所引發(fā)的問題。學生的任務是明確一個成功的方案應當達到的標準和面臨的限制,并在理解科學概念的基礎上,實現(xiàn)對其的利用,解決遇到的問題。通過展示和長期的研究性學習活動發(fā)展學生的科學、技術、工程、人文、數(shù)學素養(yǎng),同時還培養(yǎng)學生具有敢想、敢動的創(chuàng)新、創(chuàng)造的創(chuàng)客精神,讓STEAM教育和創(chuàng)客教育有機融合在學生的身上發(fā)生。讓學生以核心素養(yǎng)為導向,以培養(yǎng)學生思維能力和創(chuàng)新能力為目標,讓STEAM教育和創(chuàng)客教育融合最大化,真正服務于學生的學習和高階思維的培養(yǎng)。
三、結語
通過本文的初步探究,STEAM教育與創(chuàng)客教育都有自己的獨到之處,也是學生能力培養(yǎng)的重要方式,STEAM教育重在強調(diào)學科之間的融合,而創(chuàng)客教育是使用學科知識解決問題,注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新、創(chuàng)造能力,但兩者都著重培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和能力。STEAM教育在工程上較為弱化,創(chuàng)客教育缺乏了嚴謹?shù)目茖W探究過程,兩者深度融合,相信更利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力和適用社會發(fā)展的綜合素質(zhì)能力。本文僅僅是以筆者所在學校為參考,初步探討了STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學科融合的策略,以期能夠通過兩者的良性結合,讓學生通過綜合實踐課程中提升STEAM素養(yǎng),再通過動手造物,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力,讓學生具備創(chuàng)客的品質(zhì),并以此發(fā)展學生的核心素養(yǎng),真正讓兩者的融合為學生適應未來的能力得到提升。但是本文因為實驗時間較短,樣本小,因此探索出的策略還較為淺顯,還需進行兩者深度融合策略上的研究和探索,在多個學校實施,為將來的研究提供理論和實踐基礎。
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