張輝蓉，謝小蓉

(西南大學(xué) 教育學(xué)部/中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心西南大學(xué)分中心，重慶 400715)

STEAM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Arts)和數(shù)學(xué)(Mathematics)的簡稱，由美國政府提出的STEM教育戰(zhàn)略衍生而來，最初只有科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門，學(xué)科后來加入藝術(shù)，成為包容性更強(qiáng)的跨學(xué)科綜合教育[1]。發(fā)展STEAM教育已成為我國人才戰(zhàn)略的重要組成部分，也是提升國家競爭力的緊迫要求[2]。我國的STEAM教育正處于起步階段，還沒有專任的STEAM教師，學(xué)校開展的STEAM教學(xué)主要由校內(nèi)的數(shù)學(xué)、科學(xué)、物理、生物、信息技術(shù)等學(xué)科教師兼任，但這些教師從事STEAM教學(xué)的專業(yè)知識和能力亟待提高[3]。STEAM專任教師在發(fā)展STEAM教育中扮演著至關(guān)重要的角色，是有效推進(jìn)STEAM教育的重要保障。學(xué)科教學(xué)知識(Pedagogical Content Knowledge，簡稱PCK)是教師開展教學(xué)活動時運(yùn)用的最核心的教師知識，在教師專業(yè)發(fā)展中具有重要意義[4]。STEAM教育的發(fā)展關(guān)鍵在于教師的PCK。明確STEAM教師PCK的內(nèi)涵、特征、構(gòu)成及建構(gòu)邏輯，有助于推動STEAM教師專業(yè)發(fā)展，促進(jìn)STEAM教育質(zhì)量提高。

一、STEAM教師PCK的內(nèi)涵與特征

1. STEAM教師PCK的內(nèi)涵

根據(jù)中國教育科學(xué)研究院STEM教育研究中心發(fā)布的《STEM教師能力等級標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(下文簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)，STEM教師指從事科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的教育工作，并進(jìn)行跨學(xué)科整合的專業(yè)人員。STEAM教育是由STEM教育衍生而來。因此，STEAM教師是指從事科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的教育工作，并進(jìn)行跨學(xué)科整合的專業(yè)人員?！稑?biāo)準(zhǔn)》將STEAM教師能力分為五個維度，具體包括STEAM教育價值理解、STEAM學(xué)科基礎(chǔ)、STEAM跨學(xué)科理解與實(shí)踐、STEAM課程開發(fā)與整合、STEAM教學(xué)實(shí)施與評價。這就要求STEAM教師要將《標(biāo)準(zhǔn)》作為自身專業(yè)發(fā)展的重要依據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為切入點(diǎn)，以提升學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，以學(xué)校課程結(jié)構(gòu)調(diào)整為著力點(diǎn)，促進(jìn)科技、工程、藝術(shù)、人文、自然和社會等學(xué)科的有機(jī)融合，更新觀念、補(bǔ)充知識、提升技能，不斷提高開展STEAM教育教學(xué)活動的實(shí)施能力。

舒爾曼將PCK界定為“將學(xué)科知識和教育學(xué)知識結(jié)合起來，形成新的綜合理解，知識如何根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同興趣和能力將特定的主題、內(nèi)容和事件組織起來，以教學(xué)的形式加以呈現(xiàn)”，即PCK包括兩方面的內(nèi)容：學(xué)生如何學(xué)習(xí)某學(xué)科的知識和教師如何教授該學(xué)科的知識。PCK的精髓在于把教學(xué)策略和學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程知識的方法聯(lián)系起來[5]。舒爾曼認(rèn)為，PCK既包括“該學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)最常見的教育話題，表達(dá)思想的最好方式，最有用的類比、樣例、圖示、解釋和演示等易于學(xué)生理解的表征方式”，又包括教師理解“學(xué)生對某一主題感到容易或困難之原因，學(xué)生偏見和誤解及其消除之策略，對不同興趣、能力和背景學(xué)生，進(jìn)行特定話題、問題、觀點(diǎn)組織表達(dá)之方式”，“幫助或引導(dǎo)學(xué)生以其個人有意義的方式理解內(nèi)容”等方面的知識[6]。由此可知，STEAM教師PCK是教師面對具體的跨學(xué)科的內(nèi)容主題時，所特有的將不同學(xué)科的知識和技術(shù)轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于理解的教學(xué)形式的整合性知識。

2. STEAM教師PCK的特征

STEAM教師具有跨學(xué)科的意識和觀念，能基于某一學(xué)科開展跨學(xué)科教學(xué)或基于問題直接組織學(xué)生整合多個學(xué)科開展學(xué)習(xí)實(shí)踐。PCK是教師個人在教學(xué)中真實(shí)使用，且有別于純粹的學(xué)科知識和教學(xué)知識，影響教師專業(yè)發(fā)展的一種實(shí)踐性知識。STEAM教師的 PCK沿襲了STEAM教育和PCK兩者的共同特點(diǎn)，呈現(xiàn)出知識范疇具有跨學(xué)科性、知識來源具有實(shí)踐性和知識形成具有融合性等特征。

(1)知識范疇：跨學(xué)科性

STEAM教育是在建構(gòu)主義和認(rèn)知科學(xué)理論的指導(dǎo)下，以科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)對問題或項(xiàng)目進(jìn)行探討，因而跨學(xué)科整合是STEAM教育最根本的本質(zhì)屬性[7]。STEAM教師PCK也具有跨學(xué)科的特征，所涉及的學(xué)科包含科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科。但STEAM教師PCK不僅僅是某一門學(xué)科的專業(yè)知識，更需要教師通過教學(xué)實(shí)踐，將所有學(xué)科知識有機(jī)整合在一起，形成一個以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向的實(shí)踐性知識體系。例如，有研究者以“水泥的工業(yè)生產(chǎn)”為基本素材，針對化工生產(chǎn)及化工流程，進(jìn)行以科學(xué)、工程為基礎(chǔ)的STEAM課程設(shè)計(jì)，在這一教學(xué)設(shè)計(jì)中涉及化學(xué)知識、物理知識、數(shù)學(xué)知識、技術(shù)知識和工程知識等跨學(xué)科知識[8]。STEAM課程設(shè)計(jì)的需求反過來也說明STEAM教師PCK也應(yīng)具有跨學(xué)科性質(zhì)，如此才能更好地開展STEAM教育，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

(2)知識來源：實(shí)踐性

STEAM教師PCK是教師在開展STEAM教學(xué)的過程中形成的。教學(xué)實(shí)踐中的各種問題，能夠促進(jìn)教師建構(gòu)PCK，所以STEAM教師PCK的形成具有實(shí)踐性。有學(xué)者認(rèn)為，PCK是一種實(shí)踐性知識，具有三個特征：它基于經(jīng)驗(yàn)，是對經(jīng)驗(yàn)的反思，來源于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過教學(xué)經(jīng)驗(yàn)得到發(fā)展；它指引著教師教學(xué)實(shí)踐；它的內(nèi)容和教師所教的學(xué)科密切相關(guān)[9]。由此可知，PCK是STEAM教師在工作中真正信奉的、能夠根據(jù)教學(xué)情境從頭腦中隨時調(diào)用的知識，也是教師在STEAM教學(xué)活動中親自實(shí)踐嘗試和確證的知識，更是教師經(jīng)過多年STEAM教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累并能有效解決實(shí)際教學(xué)問題的知識。教師PCK作為實(shí)踐性知識，也體現(xiàn)出情境性、個體性和緘默性等特征。STEAM教師PCK本質(zhì)上是由實(shí)際教學(xué)情境塑造的，也為STEAM教學(xué)實(shí)踐情境服務(wù)。同時，STEAM教師PCK是教師個體在教學(xué)實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)性知識，根據(jù)個人教學(xué)水平的不同所獲得的經(jīng)驗(yàn)也各不相同，且這些知識鑲嵌在教師的教學(xué)情境和行動中難以外顯。

(3)知識形成：融合性

STEAM教育并不是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)知識的簡單疊加，而是根據(jù)解決現(xiàn)實(shí)問題的需要，將來自不同學(xué)科的知識有效整合的統(tǒng)一整體[10]。因此，STEAM教師PCK的形成具有一定的融合性，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是STEAM教師PCK要融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等不同學(xué)科的知識。STEAM教師在建構(gòu)屬于自身的PCK時，首先需要掌握科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)這五門學(xué)科的基礎(chǔ)知識和技能。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際的問題或項(xiàng)目選擇相應(yīng)的學(xué)科知識，并將所學(xué)的知識有機(jī)整合以便完成STEAM教育。二是STEAM教師PCK要融合學(xué)科、教學(xué)、學(xué)生和教學(xué)情境等不同要素所涉及的經(jīng)驗(yàn)和知識。STEAM教師PCK涉及教學(xué)實(shí)踐的各個方面，教師要盡可能全面地考慮到教學(xué)要素，以綜合性的知識儲備應(yīng)對STEAM教學(xué)的不同教學(xué)情境。例如，某學(xué)校對六年級水墨校本課程《墨說青島》進(jìn)行STEAM課程設(shè)計(jì)，要求教師合理融合藝術(shù)、科學(xué)、技術(shù)等學(xué)科的知識，以培養(yǎng)和提升學(xué)生的文化品位、藝術(shù)品位、科學(xué)品位和審美情趣[11]。

二、STEAM教師PCK的基本構(gòu)成

1987年，舒爾曼提出了將教師知識劃分為七個類別：學(xué)科內(nèi)容知識、一般教學(xué)法知識、課程知識、學(xué)科教學(xué)知識(PCK)、學(xué)習(xí)者及其特性的知識、教育情境的知識和有關(guān)教育目標(biāo)、目的和價值的知識。其中，PCK是教師個人所特有的知識，“是最能區(qū)分學(xué)科專家與教師的不同的一個知識領(lǐng)域”[12]。1990年，格羅斯曼在舒爾曼的基礎(chǔ)上，提出教師的知識基礎(chǔ)包含學(xué)科知識、教學(xué)知識、PCK和情境的知識，其中PCK包括有關(guān)學(xué)生理解的知識、課程知識、有關(guān)指導(dǎo)策略的知識、評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的知識及教授學(xué)科內(nèi)容的取向[13]。1993年，科克倫等人從動態(tài)角度將舒爾曼的靜態(tài)PCK概念改造成“學(xué)科教學(xué)認(rèn)知”(PCKg)，并將其定義為“教師對一般教學(xué)法、學(xué)科內(nèi)容、學(xué)生特征和學(xué)習(xí)情境等知識的綜合理解”，包含學(xué)科知識、教學(xué)知識、學(xué)生知識和學(xué)習(xí)情境知識[9]。STEAM 教育主要以基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、問題的學(xué)習(xí)為主要教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生通過合作與實(shí)踐，完成主題項(xiàng)目或解決生活中遇到的難題[14]。STEAM教師PCK比單一學(xué)科教師的PCK所涉及知識的范疇更寬泛、整合的難度更大?；谇笆鼋處烶CK的構(gòu)成，結(jié)合STEAM教育的特征，本文將STEAM教師PCK的構(gòu)成歸納為跨學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)對象知識、教學(xué)情境知識和教學(xué)策略知識四個部分。

1. 跨學(xué)科內(nèi)容知識

教師所必備的學(xué)科內(nèi)容知識，不僅是學(xué)科所包括的概念、理論和方法等基本知識，也應(yīng)包括對學(xué)科本體深層次的理解和相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系[15]。STEAM教育是一種多元學(xué)科文化的融合創(chuàng)新[16]，以跨學(xué)科理念為指導(dǎo)，從真實(shí)問題出發(fā)，在教學(xué)實(shí)踐中靈活運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的跨學(xué)科知識。STEAM教師的學(xué)科內(nèi)容知識是教師在掌握科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等的概念性、理論性、實(shí)踐性和程序性的知識基礎(chǔ)上，能針對不同問題融會貫通地運(yùn)用五門學(xué)科的跨學(xué)科知識。

數(shù)學(xué)是STEAM教育的基礎(chǔ)，為發(fā)展與應(yīng)用科學(xué)、工程、藝術(shù)和技術(shù)提供思維方法和分析工具；科學(xué)是STEAM教育的重要組成部分，提供認(rèn)識世界的規(guī)律；技術(shù)和工程是支持STEAM教育的工具和解決實(shí)際問題的途徑，能根據(jù)社會需求改造世界；藝術(shù)是STEAM教育的“潤滑劑”，促進(jìn)各領(lǐng)域的發(fā)展，以美好的形式豐富世界[14]。數(shù)學(xué)知識是對數(shù)量、數(shù)字和空間之間的模式和關(guān)系研究的知識，包括算術(shù)、幾何、三角、微積分、函數(shù)和代數(shù)等?？茖W(xué)知識主要包括生命科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、物理科學(xué)，以及地球、空間與環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的知識。技術(shù)知識是指人類制造的所有類型的系統(tǒng)和過程的知識，包括工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)技術(shù)等，是理解、管理、應(yīng)用與評估技術(shù)的專業(yè)知識。工程知識是指參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)以解決人類面臨的特定問題的廣泛意義上的學(xué)科知識，包括化學(xué)工程、土木工程、計(jì)算機(jī)工程、航天航空工程等。藝術(shù)知識包含了社會研究、語言、形體、音樂、美學(xué)、表演等較為廣泛的人文藝術(shù)科目知識[17]。

參考雅克曼提出的STEAM教育模型[18]，本文將STEAM教師的跨學(xué)科內(nèi)容知識由淺至深分為五個層次：第一層是課程層，是STEAM教育開展的基礎(chǔ)，主要是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)的具體課程知識；第二層是學(xué)科層，強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科知識之間的聯(lián)系；第三層是學(xué)科融合層，在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科相互融合的基礎(chǔ)上，滲透藝術(shù)學(xué)科知識；第四層是STEAM層，開展STEAM教育，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的跨學(xué)科思維、知識和技能；第五層是終身融合層，培養(yǎng)跨學(xué)科素養(yǎng)，融合各類學(xué)科內(nèi)容知識并靈活應(yīng)用，成為終身的技能和素養(yǎng)。

2. 教學(xué)對象知識

教學(xué)對象知識是教師PCK的重要構(gòu)成，旨在從教學(xué)角度對教師提出要求，促進(jìn)教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知特點(diǎn)，有效地開展教學(xué)實(shí)踐活動。STEAM教師的教學(xué)對象知識是指教師對學(xué)生如何理解STEAM教育知識的認(rèn)識，包括以下四個方面：

一是對學(xué)生已有知識、技能和經(jīng)驗(yàn)的了解，包括學(xué)科前概念、錯誤的前概念和學(xué)生與前概念相關(guān)的技能、經(jīng)驗(yàn)。STEAM教育融合了多門學(xué)科知識和技能，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和體驗(yàn)。在開展STEAM教學(xué)活動前，教師必須對學(xué)生的已有的知識和技能進(jìn)行了解。STEAM教師只有充分了解了學(xué)生已有的各種知識、技能和經(jīng)驗(yàn)，并將其作為新教學(xué)的起點(diǎn)，才能完成具有實(shí)效性的教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

二是對學(xué)生理解知識的呈現(xiàn)方式的理解。不同STEAM項(xiàng)目所需的知識不同，相應(yīng)的知識呈現(xiàn)方式也有所不同。教師需要根據(jù)問題或項(xiàng)目的類型和學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，將跨學(xué)科內(nèi)容知識轉(zhuǎn)化成學(xué)生易于理解的表征形式。STEAM教師需要知道某一學(xué)科知識內(nèi)容有多少種表征方式，例如演示、模型、活動、項(xiàng)目等，以及什么類型的表征方式適合什么類型的學(xué)生。

三是對學(xué)生在具體內(nèi)容中相關(guān)理解的了解。在STEAM教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，教師需要預(yù)先判斷出學(xué)生在學(xué)習(xí)特定的知識時是否具有技術(shù)基礎(chǔ)、是否感到困難、是否會產(chǎn)生誤解，以及產(chǎn)生這些情況的原因，這種判斷有助于提高教學(xué)的針對性和有效性。教師只有充分了解學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中的理解和誤解，才能為學(xué)生選擇最優(yōu)化的教學(xué)策略，以取得良好的學(xué)習(xí)效果。

四是對學(xué)生在具體學(xué)習(xí)任務(wù)中相關(guān)認(rèn)知的了解。教師的重要教學(xué)任務(wù)是設(shè)計(jì)具有“最近發(fā)展區(qū)”挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)發(fā)生的條件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和需要[19]。STEAM教育的活動形式較為豐富，教師需要提前了解學(xué)生的知識和技能水平，才能設(shè)計(jì)符合學(xué)生發(fā)展水平的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)中取得收獲。此外，STEAM教師也需要能準(zhǔn)確預(yù)料到學(xué)生對特定的活動或項(xiàng)目是否感興趣、會有哪些思考方式和活動方式，這對STEAM教學(xué)的設(shè)計(jì)與開展具有較大的輔助作用。

3. 教學(xué)情境知識

STEAM教育尤其注重學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，它認(rèn)為知識蘊(yùn)含在真實(shí)的問題情境中。教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)不同的問題情境，通過在多種情境下的遷移運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新思維，進(jìn)一步鞏固和深化所學(xué)知識，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的層次[20]。STEAM教師的教學(xué)情境知識是指教師能基于學(xué)生的發(fā)展水平，根據(jù)實(shí)際問題或項(xiàng)目活動，選擇最適合的教學(xué)情境應(yīng)用于教學(xué)，并能有效應(yīng)對不同情境可能出現(xiàn)的情況。

首先，創(chuàng)設(shè)問題情境。一個合適的教學(xué)情境能真正激發(fā)學(xué)生探究的興趣，幫助學(xué)生從中提出明確的、適合STEAM教學(xué)開展的問題。在STEAM教學(xué)中，教師需要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個動態(tài)的、開放的和不斷發(fā)展變化的情境，讓學(xué)生理解和辨識不同情境的知識表現(xiàn)，并能根據(jù)具體的情境變化選擇相應(yīng)的知識，以靈活多變的方式解決問題[21]。教師在進(jìn)行情境設(shè)計(jì)時，一方面要使情境準(zhǔn)確地反應(yīng)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，另一方面要把教育內(nèi)容與學(xué)生的生活世界進(jìn)行聯(lián)系，讓他們親身感受情境。

其次，選擇創(chuàng)設(shè)情境所需的資源和工具。教育資源和工具的選擇要指向STEAM跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，從而保證教學(xué)效果明顯和教學(xué)實(shí)驗(yàn)成功。教育工具包括平板電腦、電路板、傳感器、單片機(jī)、3D打印機(jī)、電線、體感設(shè)備等硬件工具，以及可視化編程、概念圖、可視化圖譜、3D建模工具等軟件工具；教學(xué)資源包括網(wǎng)絡(luò)平臺、微視頻、導(dǎo)學(xué)手冊、練習(xí)冊、優(yōu)秀作品，以及校內(nèi)教師、校外專家等資源[20]。STEAM教育通過為學(xué)生提供多種真實(shí)情境和先進(jìn)工具，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，為學(xué)生提供更加全面和專業(yè)的指導(dǎo)。

最后，體現(xiàn)STEAM教學(xué)情境設(shè)計(jì)的趣味性。STEAM教師所設(shè)計(jì)的教學(xué)情境不僅要包含學(xué)生所需掌握的知識點(diǎn)，還需要通過問題情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣，引導(dǎo)學(xué)生在快樂學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到參與感和成就感。一方面，教師要把學(xué)科知識和實(shí)際生活聯(lián)系起來，基于真實(shí)的問題情境引導(dǎo)學(xué)生去思考和實(shí)踐；另一方面，教師可以把具體內(nèi)容游戲化，采用包括程序設(shè)計(jì)、田野調(diào)研、模型組裝、小組競賽、角色扮演等教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4. 教學(xué)策略知識

教學(xué)策略知識是教師PCK最關(guān)鍵的知識組成部分。STEAM教師的教學(xué)策略知識是指教師要根據(jù)不同的學(xué)科內(nèi)容知識的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，采取相應(yīng)的教學(xué)策略，將STEAM跨學(xué)科知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生易于理解的形式，即教師“怎么做”的方法性知識。它主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，STEAM教師確定教學(xué)主題的策略。STEAM教育涵蓋科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五門學(xué)科知識，在確定教學(xué)主題時須充分體現(xiàn)跨學(xué)科知識和技術(shù)。教師應(yīng)當(dāng)基于學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活選擇教學(xué)主題，展現(xiàn)出不同學(xué)科知識的交叉滲透，注重激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造能力，旨在解決實(shí)際問題。

第二，STEAM教師制定教學(xué)計(jì)劃的策略。STEAM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，因此制定教學(xué)計(jì)劃可以有三個不同重心的取向：一是學(xué)科知識取向。它是一種基于問題的模式，強(qiáng)調(diào)在分析各學(xué)科基本知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，尋找學(xué)科知識之間的整合點(diǎn)，以跨學(xué)科問題為核心制定教學(xué)計(jì)劃。二是生活經(jīng)驗(yàn)取向。它是一種基于項(xiàng)目的模式，注重學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)圍繞真實(shí)的社會性項(xiàng)目制定教學(xué)計(jì)劃。三是學(xué)生中心取向。它是一種學(xué)生主導(dǎo)的模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)制定教學(xué)計(jì)劃。不同取向的教學(xué)計(jì)劃所要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)也有所不同，教師可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行選擇。

第三，STEAM教師實(shí)施探究活動的策略。STEAM教學(xué)相對靈活，教師可以根據(jù)不同的主題和學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)來確定最適合的課時數(shù)、教學(xué)形式、教學(xué)資源和教學(xué)方法。以“手偶劇”項(xiàng)目為例，教師采取任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，制定出“收集資料—撰寫劇本—制作手偶—劇情排練—成果展示—成果推廣—對外演出”的實(shí)施流程。在活動開展過程中，教師教會學(xué)生整合資源，引導(dǎo)學(xué)生通過查閱資料、集體研究、借助社會資源等方式完成任務(wù)[22]。

第四，STEAM教師開展教學(xué)評價的策略。STEAM教育是一種以真實(shí)問題解決為任務(wù)驅(qū)動、立足學(xué)習(xí)過程、多技術(shù)交叉融合的跨學(xué)科式教育，以培養(yǎng)具有全面科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的人才為根本目標(biāo)[20]。因此，教師在開展教學(xué)評價時要注重過程性評價和結(jié)果性評價的結(jié)合，充分利用信息技術(shù)全方位評價學(xué)生在問題理解、活動探究、方案設(shè)計(jì)、模型創(chuàng)建、結(jié)果匯報(bào)、交流反思等方面的表現(xiàn)。

三、STEAM教師PCK的建構(gòu)邏輯

知識是認(rèn)知個體與外在情景交互作用而建構(gòu)出的產(chǎn)物[9]。STEAM教師PCK的形成是一個動態(tài)的、生成的、建構(gòu)的過程，帶有明顯的個體性、情境性與建構(gòu)性，需要教師在與教學(xué)情境的相互作用中自主建構(gòu)，將各學(xué)科的知識和技術(shù)進(jìn)行融合、創(chuàng)新[23]。借鑒《教育知識建構(gòu)論》書中的個人教育知識建構(gòu)，根據(jù)教師開展STEAM教學(xué)的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐探索，本文從理論性學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)和實(shí)踐性學(xué)習(xí)三個方面探索STEAM教師PCK的建構(gòu)邏輯(如圖1所示)，為教師修建PCK“大廈”奠定基礎(chǔ)。

圖1 STEAM教師PCK的建構(gòu)邏輯

1. 打“地基”：立足理論性學(xué)習(xí)建構(gòu)STEAM教師PCK

理論性學(xué)習(xí)中的STEAM教師PCK的形成是公共性PCK向個體性PCK轉(zhuǎn)化的過程，能為建構(gòu)教師PCK打下牢固的“地基”。公共性PCK是由全體教師的貢獻(xiàn)而形成的教育知識集，也是全體教師在教育知識方面能夠共享的通用學(xué)習(xí)教材[24]。STEAM教師的公共性PCK在職前教育和職后培訓(xùn)時所接受的理論性學(xué)習(xí)，是具有通用性、普遍性、權(quán)威性的教育理論知識和技能。理論性學(xué)習(xí)可以分為新理論的學(xué)習(xí)和已學(xué)理論的再學(xué)習(xí)。在職前教育階段，STEAM教師可以通過系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)到學(xué)科知識和技能、課程知識、教學(xué)方法知識、關(guān)于學(xué)生的知識、關(guān)于教學(xué)情境的知識等公共性PCK。STEAM教師在職后培訓(xùn)時，除了要對已學(xué)習(xí)過的理論知識進(jìn)行再次學(xué)習(xí)，還需要結(jié)合教學(xué)實(shí)踐不斷學(xué)習(xí)新的知識和技能，以滿足STEAM教學(xué)的需要。公共性PCK只有被STEAM教師個體化后用于教學(xué)實(shí)踐，才能使其具備進(jìn)一步建構(gòu)自身PCK的基礎(chǔ)，展現(xiàn)出公共性PCK真正的價值。

實(shí)現(xiàn)STEAM教師公共性PCK的個體化途徑有：第一，通過領(lǐng)悟使STEAM教師將公共性PCK觀念化。STEAM教師需要將公共性PCK轉(zhuǎn)化為自己的觀念，納入自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，才能發(fā)展成個體性PCK。教師領(lǐng)悟到教育知識對教育教學(xué)有益，就會產(chǎn)生學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)化知識的需要。STEAM教師對教育知識產(chǎn)生需求更容易使其將所學(xué)的知識納入自身的知識體系，實(shí)現(xiàn)知識遷移，形成自己的教育知識和理念。STEAM教師將所學(xué)的教育知識與自身已有的知識建立起內(nèi)在聯(lián)系，克服新舊知識的矛盾和沖突，使新知識更好地成為教師個體性PCK的一部分。第二，通過試驗(yàn)使STEAM教師將PCK及行為習(xí)慣化。STEAM教師對公共性PCK進(jìn)行試驗(yàn)是檢驗(yàn)教育理論的重要步驟。教師可以將知識和觀念與STEAM教學(xué)中的實(shí)際問題對應(yīng)起來，通過解決實(shí)際問題來驗(yàn)證公共性PCK中的實(shí)用性和可操作性。若問題得到有效解決，并通過多次重復(fù)使用使其達(dá)到一定的熟練程度，那么STEAM教師將會把公共性PCK內(nèi)化成習(xí)慣，使之有效融入教師的個體性PCK。第三，通過反思使STEAM教師將PCK與行為一致化。借助反思可以進(jìn)一步強(qiáng)化STEAM教師公共性PCK個體化，幫助教師根據(jù)具體的教學(xué)情境和學(xué)生的實(shí)際學(xué)情，對自身的觀念和行為進(jìn)行改進(jìn)和完善，促進(jìn)教師個體性PCK趨向完整。綜上，STEAM教師的理論性學(xué)習(xí)，可以有效促進(jìn)教師PCK中最基礎(chǔ)知識的形成，為PCK的系統(tǒng)建構(gòu)奠定基石。

2. 豎“框架”：基于經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)建構(gòu)STEAM教師PCK

經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)中的STEAM教師PCK的產(chǎn)生是內(nèi)隱性PCK向?qū)嵺`性PCK轉(zhuǎn)化的過程，能為建構(gòu)教師PCK豎立完整的“框架”。STEAM教師要從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)的教育意義，通過經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)助推實(shí)踐性PCK的產(chǎn)生，從而建構(gòu)出教師PCK。STEAM教師PCK的建構(gòu)不僅需要理論性PCK，更需要實(shí)踐性PCK。STEAM教育的教學(xué)主題涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，教學(xué)形式豐富多樣。教師要建構(gòu)自身的PCK需要大量的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過經(jīng)驗(yàn)積累實(shí)現(xiàn)PCK從“量變”到“質(zhì)變”的發(fā)展。STEAM教師經(jīng)驗(yàn)可以來自師范教育和在職培訓(xùn)、學(xué)徒式觀摩、教師的教育教學(xué)實(shí)踐、觀摩他人的教育教學(xué)實(shí)踐、學(xué)校的教育傳統(tǒng)、一般性社會互動等途徑。

STEAM教師開展經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)有兩種形式：一是自發(fā)的經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)。教師在學(xué)校教育場域中經(jīng)歷不同的STEAM教學(xué)活動，觀摩不同教師開展STEAM教學(xué)的課程設(shè)計(jì)，在無意識中獲得了一些感受、理解和認(rèn)識。教師自發(fā)的經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)通常發(fā)生在職前教育、職后培訓(xùn)和實(shí)際教學(xué)的過程中，包含著內(nèi)隱性學(xué)習(xí)和觀察性學(xué)習(xí)。內(nèi)隱性學(xué)習(xí)是無意識獲取復(fù)雜知識的過程，是內(nèi)隱性PCK產(chǎn)生的前提，所獲得的知識難以用語言表達(dá)出來。觀察性學(xué)習(xí)是教師通過觀察其他教師的教學(xué)行為來獲得教學(xué)方法和知識經(jīng)驗(yàn)的過程?；谟^察，教師可以充分了解STEAM教學(xué)的開展過程，并對其進(jìn)行模仿，從而形成初步的實(shí)踐性PCK。二是自覺的經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)。這是指STEAM教師對自己所經(jīng)歷的多種教學(xué)活動、接觸的多元文化和方法技術(shù)等進(jìn)行自覺地反思和總結(jié)，積極建構(gòu)自己理解和認(rèn)識的PCK的過程。STEAM教師可以采用兩種方式進(jìn)行自覺的經(jīng)驗(yàn)性學(xué)習(xí)：一是，STEAM教師采用經(jīng)驗(yàn)反思。教師通過對STEAM實(shí)際教學(xué)的感受，收集并分析相似教學(xué)案例的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，反思自己在教學(xué)中存在的問題，以批判性的眼光審視教學(xué)過程，積極尋找新的解決方案，并在實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證，如此反復(fù)，直到教師的內(nèi)隱性PCK逐漸顯化。二是，STEAM教師采用經(jīng)驗(yàn)改造。STEAM教師獲得的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)是內(nèi)隱的，通過改造可以使教師經(jīng)驗(yàn)外顯。教師結(jié)合自身的知識技能基礎(chǔ)和班級學(xué)生的情況，對已獲得的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行重建，使其有效適應(yīng)不同教學(xué)情境。這是對經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)一步升華。經(jīng)驗(yàn)改造可以將他人的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成自己的實(shí)踐性PCK，從而促進(jìn)教師PCK的建構(gòu)。

3. 添“磚瓦”：通過實(shí)踐性學(xué)習(xí)建構(gòu)STEAM教師PCK

實(shí)踐性學(xué)習(xí)中的STEAM教師PCK的生成是陳述性PCK向程序性PCK轉(zhuǎn)化的過程，能為建構(gòu)教師PCK增添充足的“磚瓦”。教師以現(xiàn)有PCK為基礎(chǔ)，帶著一定的目的和預(yù)期，進(jìn)行實(shí)際的觀察、操作、行動或?qū)嶒?yàn)，通過對實(shí)踐過程及結(jié)果的分析、判斷、綜合、推理、概括等，可以建構(gòu)有效開展教學(xué)實(shí)踐的PCK[25]。STEAM教師PCK中的教學(xué)對象知識、教學(xué)情境知識、教學(xué)策略知識都需要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行建構(gòu)。STEAM教學(xué)的組織形式較為豐富，但不同學(xué)科主題的教學(xué)內(nèi)容有一定的教學(xué)模式或流程，因此教師可以在教學(xué)實(shí)踐中建構(gòu)具有可復(fù)制性或推廣性的程序性PCK。

STEAM教師在實(shí)踐性學(xué)習(xí)中建構(gòu)程序性PCK的途徑有：其一，開展指向問題解決的教師培訓(xùn)。解決問題是STEAM教育開展的起點(diǎn)和立足點(diǎn)。教師培訓(xùn)是STEAM教師建立學(xué)習(xí)共同體、促進(jìn)專業(yè)發(fā)展的重要途徑。教師培訓(xùn)要以解決教學(xué)問題為導(dǎo)向，通過“發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—分析問題—假設(shè)問題—檢驗(yàn)問題—解決問題”等具有操作性的流程，建構(gòu)解決問題的程序性PCK。教師通過培訓(xùn)，學(xué)習(xí)并借鑒不同學(xué)科、學(xué)校、地區(qū)的STEAM教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，形成高效學(xué)習(xí)共同體，以不斷促進(jìn)程序性PCK的優(yōu)化。其二，將研究性備課常態(tài)化。STEAM教師PCK包含教材、學(xué)生、教法和教學(xué)資源等方面的知識，而備課恰好是熟悉教材和課程、了解學(xué)生、選擇教學(xué)方法、準(zhǔn)備教學(xué)用具和材料的過程。研究性備課就是對教材、學(xué)生、教學(xué)方案、教學(xué)情境等情況，進(jìn)行了解、熟悉和設(shè)計(jì)的過程，不僅需要重組已有的陳述性PCK，而且還需要學(xué)習(xí)新的知識，并在其中完成STEAM教師程序性PCK的解構(gòu)、重建和發(fā)展。其三，經(jīng)常進(jìn)行教學(xué)反思與寫作。隨著STEAM教師教學(xué)實(shí)踐的增多、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的豐富，他們的程序性PCK也會越來越豐富和完善，這時需要教師自覺進(jìn)行教學(xué)反思和寫作，使程序性PCK更加規(guī)范化、體系化。教學(xué)反思一方面是反思教學(xué)內(nèi)容、策略、模式等，如教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式、教學(xué)策略的有效性、教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度等；另一方面是反思師生之間的交流與溝通，例如教學(xué)氛圍的營造、師生關(guān)系的處理、對學(xué)生性格特征的了解等。除了反思之外，教師還需要記錄和總結(jié)自身的程序性PCK，例如采用教學(xué)札記、教例分析、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、教學(xué)論文等形式，以幫助教師更加明確程序性PCK，促進(jìn)教師個體性PCK向公共性PCK 的轉(zhuǎn)化，為其他教師建構(gòu)PCK提供參考和借鑒。