“观为得”三轮驱动下STEAM课程设计框架探析

2023-04-20 23:23田曦付亦宁尹利和
教学与管理(理论版) 2023年4期
关键词:STEAM教育

田曦 付亦宁 尹利和

摘要:STEAM教育自亚克门提出以来,在各国掀起了研究热潮。为推进STEAM课程在我国的本土化建设,提出了基于“观为得”循环模型构建STEAM课程的设计框架。STEAM课程的“观”包括核心素养、学生经验和学科整合,是课程设计的指导理念;“为”包括知识育人、实践育人和文化育人,是课程实施的路径;“得”以终为始,包括学习力、创造力和文化力,居于框架核心,是课程所要达到的预期效果和评价标准。STEAM课程的“观”“为”“得”在框架的圈层内部相互渗透,圈层之间相互递进、螺旋式上升,实现了STEAM课程在设计过程中的辩证统一。

关键词:STEAM课程  STEAM教育  “观为得”循环模式  课程设计框架

引用格式:田曦,付亦宁,尹利和.“观为得”三轮驱动下STEAM课程设计框架探析[J].教学与管理,2023(12):69-73.

源自STEAM教育的STEAM教育,最初由美国提出并开展研究,之后世界各国积极借鉴先进经验,掀起了一股STEAM教育的研究热潮。由于STEAM教育符合我国对实践型、创新型人才的需要,教育部2015年在《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,提出“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”,展开了对STEAM课程的本土化探索[1]。然而,STEAM课程的课程目标、实施原则和评价标准等方面没有明确的原则指导,导致目前STEAM课程仍然存在课程体系尚不健全、师资缺乏等问题。梳理不同时代背景下STEAM教育发展的特点,追根溯源、以史为鉴,有助于厘清STEAM课程设计的思路,帮助师生和研究者更加科学有效地开展STEAM教育教学活动。

一、STEAM课程研究现状

最初美国为了培养理工科人才提高国际竞争力,大力发展STEAM教育。然而,有研究表明美国学生升学时对STEM专业的兴趣并不高[2],此外在STEAM教育过程中性别差异、创新型人才缺乏等问题也切实存在。为了顺应教育培养全人的需要,亚克门于2008年提出纳入艺术学科的STEAM教育,并构建了STEAM教育理论框架,为之后各国开设STEAM课程提供了理论依据。韩国将STEAM教育引入实用教育框架,开发了开放式结构的小学课程,并将技术教育職业培训引入中学课堂等[3]。英国在《次世代》报告中倡议构建综合艺术类课程和STEM科目的教育体系等[4]。

随着国际STEAM教育研究热度的上升和对综合性课程需求的增加,我国也展开了对STEAM课程的探索。我国学者关于STEAM课程的研究主要聚焦于两个方面:其一,在借鉴国外STEAM教育的基础上,重构我国现行的课程体系;其二,根据学科特点、学生需要,丰富STEAM课程体系的内涵。周东岱等以能力为起点、以项目和知识构成的模块重构了小学STEAM课程体系[5]。宋乃庆等从顶层设计到评价体系,系统地提出了STEAM课程的改革路径[6]。杨金勇等以STEAM学科知识、创客技术环境等多个维度,构建了立体化的课程体系[7]。我国的STEAM课程多涉及数理化等具体科目内容或直接将STEAM课程等同于综合实践活动课程,虽然在课程整合上有所侧重,但缺乏对课程设计总体思路和指导框架的研究。目前中小学教学实践中,教师也缺乏有效的STEAM课程设计指导。STEAM课程需要遵循哪些设计原则、实施路径以及评价标准是值得进一步探索的。

二、基于“观为得”三轮驱动的STEAM课程设计框架

“观为得”循环模型(如图1)由史蒂芬·柯维提出,为指导个人在个体、群体和社会中达成自我实现的目标。模型中包含的“观、为、得”三要素分别指向个体的观念、行为和结果,表明了“观念决定行为,行为产生结果,结果影响观念”的个人提升路径[8]。虽然该模型是在管理学背景中产生的,但它所蕴含的思想与智慧,能够帮助更好地认识STEAM课程,找准开展STEAM课程的着力点。

STEAM作为一个开放的系统,在多元学科、教学主体和外部环境的相互作用中演化。它与“观为得”循环模型所指向的个体都身处在以自身为中心,并不断向外扩展的圈层当中,通过内外交互,实现自身与外界的共同发展。因为二者在圈层关系和更新逻辑上具有相似之处,所以基于“观为得”循环模型,建构了STEAM课程设计框架(见图2),以诠释STEAM课程在“观、为、得”三者共同驱动下的自我提升路径。STEAM课程设计的“观-为-得”并非线性关系,而是首尾相接而又螺旋式上升的循环关系。它们分别从观念、行动和结果三个层面构成由外向内、逐层递进的同心圆,最终指向学生素养与能力发展的核心目标。在同心圆的每个圈层内部,构成该圈层的各方面相辅相成、相互渗透,为实现STEAM课程的育人价值发挥合力。

1.观:STEAM课程设计的指导理念

“观”(See)指的是人们对事物的观点、看法,即人的思维。史蒂芬·柯维指出,任何事情都由两次创造而成,第一次是在头脑构思(思维),第二次才是实际行动[9]。思维决定了人的行为方式,而正确的思维是通往成功的前提条件,其形成的关键在于从过往经验中找到以原则为中心的思维定式。因此STEAM课程在设计时,首先要明确STEAM“观”,以STEAM“观”作为总抓手。基于STEAM教育的发展历程和我国STEAM课程的实践经验,STEAM“观”应该包含以培养学生核心素养为目标的目标观、以学生经验为中心的活动观、以跨学科为学科整合方式的知识观。

(1)以培养学生核心素养为目标的目标观

从国外关于STEAM课程的实践创新中不难看出,STEAM课程设计所体现的目标观是要培养具备核心素养的人。例如韩国以STEAM教育理论框架为基础,以核心能力(Key Competencies)为目标,开发了5E教学模型[10]。2022年,我国教育部印发的《义务教育课程方案(2022年版)》(以下简称“方案”)亦提出我国义务教育阶段的课程需要聚焦核心素养,面向未来[11]。因为扎根于美国本土文化的STEAM教育,体现的是美国社会的人才培养标准,所以我国在制定STEAM课程目标时,需要与我国核心素养对接,以赋予STEAM课程我国的价值观,这样既可以减少引入STEAM教育的阻力,又有利于STEAM课程为培养我国社会主义时代新人服务。此外,为实现“方案”中面向未来的愿景,核心素养的培养不可一蹴而就。STEAM课程在目标设置上要以学生的终身发展和社会需要为依据,从掌握学科知识的低阶目标到培养综合能力的高阶目标,有阶段性、顺序性和针对性的安排,帮助学生完成在不同发展水平上的发展任务,让学生能够在STEAM学习中奠基未来、全面发展。

(2)以学生经验为中心的活动观

学生经验分为直接经验和间接经验。由于间接经验具有系统性和概括性,因此为高效培养人才,让学生主要学习结构化的间接经验成为了学校教育的必然选择[12]。陶行知认为“接知如接枝”,即直接经验做根,才能接上他人相似的经验[13]。学校教育对直接经验“接知”作用的忽视,易使理论脱离实际,让学生未来难以适应社会生活。国际上采用基于项目或问题的学习作为STEAM课程实施的主流方式。作为一种建构性的教与学的方式,学生在教师的指导下需要充分发挥主观能动性:自行选择活动主题、制定活动计划、产出项目成果。一方面STEAM课程重视学生直接经验与间接经验的关系,帮助学生体验动态性的知识生成过程。项目活动中的问题源自学生生活,学生可以通过真实问题的解决过程,串联起多门学科知识,使原本生硬的书本知识与复杂概念易于理解。另一方面STEAM课程遵循人文关怀,在保证间接经验传递质量的同时,尊重学生的直接经验,给予学生充分的选择权与发言权。

(3)以跨学科为学科整合方式的知识观

构成STEAM课程内容的五门学科,既非相互独立、分科教学,亦非由一门学科主导,简单叠加其他学科知识,而是突破学科壁垒,以跨学科整合的方式实现知识之间的相互渗透,形成一个有机整体。与多学科整合、交叉学科整合这两种主流学科整合方式不同,STEAM课程所采用的跨学科整合方式不再局限于工具性知识与技能的传递,而是通过现实情境建立起知识、生活与学生之间的联系,实现了情境与内容的整合,响应“方案”对跨学科主题教学的呼吁。STEAM课程要将知识还原到真实的生活情境中去,情境问题需要概括STEAM学科内容,情境建构则要从生活中提炼与教学任务契合的问题背景。这样学生更易于理解知识的多种表现形式,并把握知识之间的内在联系,进而获得在现实生活中看清问题本质并综合运用STEAM学科知识、灵活解决问题的能力。

2.为:STEAM课程实施的育人路径

“为”(Do)指的是人的行为,即主体作用于客体的實践。有研究表明,学习行为表现指标对学习绩效具有较强的预测能力[14],所以“为”在学习过程中处于重要地位,是获得学习效果的过渡阶段。STEAM课程在“为”的层面需要形成正确的行为模式才能获得良好的效果。行为模式不同于行为,是不受外部环境影响而改变、被内化了的行为规范。因此STEAM课程的“为”需要在STEAM课程“观”的指导下,从知识、实践和文化三方面框定其行为模式,形成三者相互促进的育人路径。

(1)知识育人

知识作为人类经验的精华,是提高学生认知水平的基础,因此STEAM课程内容需要把握好STEAM内部学科和其他学科知识之间的关系。由混沌论、协同论等理论组成的自组织理论,诠释了系统在没有外部因素的影响下,基于自身的演变规律,协调系统内部各要素发展的机制。STEAM课程作为一个有机整体,其学科关系遵循自组织理论的演化机制,可以通过平衡学科内外部诸多要素实现STEAM课程体系的协同发展。其一,STEAM课程是一个非线性结构。因为构成STEAM课程内容的五门学科,若拆分后分科教学将不再具备综合的STEAM课程所特有的整体涌现性,所以为了发挥STEAM学科知识的合力,需要教授整合后的STEAM课程内容。其二,STEAM课程是一个非平衡系统。因为不同学科知识在数量和难易程度上并非完全一致,所以STEAM课程内容要依据不同学生群体、教学要求有所侧重,推动学生有序发展。其三,STEAM课程还具备开放性。STEAM课程之所以能够发展至今,是因为它除了整合STEAM学科内容外,还在不断纳入新元素,如将读写能力纳入的“STREAM”,将计算机思维、全球沟通与协作能力等纳入的“STEMx”等。因此,STEAM课程内容要紧跟时代步伐,综合利用社会资源,探索整合更多学科领域知识的可能性。

(2)实践育人

书本知识固然是学习的首要任务,但对学生而言是抽象和难以理解的,因此STEAM课程要注重学生的具身认知学习。具身认知理论反对将身体视作单纯的认知载体,强调身体、环境在认知中的相互作用[15]。因为人类所具有的物质性体征会影响认知内容,所以STEAM课程要推动学生的思维发展,就不能把学习困于课堂教学,而要注重实践性学习体验,帮助学生通过视听觉和一系列操作,将感知觉经验转化为知觉符号,获得对概念性知识的理解。此外学生获得的身体经验经大脑整合加工,也能通过身体动作再次执行而被激活,进而加强知识与客观世界的联系。具体而言,STEAM课程需要为学生设置具有挑战性的问题,引导学生为解决问题尝试各种跨学科的方法手段,与不同外部资源、社会主体进行互动,获得丰富的身心体验。这个持续性的探究过程,就是学生从实践中建构和改造知识的过程。STEAM教师同样需要通过STEAM教学实践发展专业能力。如何整合教学资源达到效用最大化,如何让学生既充分发挥能动性又不过分发散等,都需要教师在教学实践中不断摸索。

(3)文化育人

不同于知识的传授和实践活动的体验,文化作为教育的手段,对人具有更为深刻的影响。文化理解与传承作为21世纪核心素养5C模型中的核心,表明了文化对人才培养的重要作用,阐明了对学生情感态度的诉求。STEAM课程的实施不能仅停留在知识教授层面,还应形成独特的STEAM课堂文化、校园文化与社区文化。首先,STEAM课程要立足于中国传统文化,以我国文化继承与发展为背景构建STEAM学习项目的同时,不排斥其他民族文化,营造富含人文底蕴的STEAM课堂文化。其次,学生的STEAM项目成果要以多种形式在班级、校园等场所展示与交流,校方还要组织不同形式的STEAM科创活动,营造乐学活学、实践创新的STEAM校园文化。最后,STEAM课程要与社区服务、公益活动等对接,让学生感知其赖以生存的文化生态环境,增强其社会责任感,构建和谐健康的STEAM社区文化。

3.得:STEAM课程评价的核心要素

“得”(Get)指的是行为的结果。因为“为”对“得”的影响程度有限,“得”不能一味消极被动地等待行为产生,所以“得”需要以终为始,即以预期的结果(目标)作为行为的内驱力,帮助行为主体认清行动方向[16]。因此STEAM课程的“得”既是课程计划的前期目标,亦是课程实施的预期效果,同时作为课程质量的评定标准,“得”要强化素养导向,在学习力、创造力和文化力上对教学主体产生不同的积极影响。

(1)学习力

STEAM课程对学习力的培养具有促进作用。学习力是学习兴趣、学习动机、学习能力等方面的综合表现,能够为人的可持续发展提供基本动力[17],为深度学习奠定基础。在学习兴趣上,STEAM课程注重以“方案”强调真实情境导入学习主题,项目问题由学生自主选择,项目活动以合作方式展开,因此能够充分调动学生的STEAM学习积极性,引导学生乐于提问、敢于质疑。在学习动机上,STEAM教学从一开始就为学生明确了“解决问题”这个学习目标,STEAM项目具备的公众性,也能在项目开始前就唤醒学生的学习情绪,引发深层学习动机。当学生了解到公众对项目的客观要求与自身学习需要之间一致或接近时,他们就会产生积极的情绪,进而对学习充满动力。在学习能力上,学生需要结合多门学科专长,综合运用跨学科领域的知识、方法、工具等,共同解决某一领域的复杂问题,进而培养跨学科综合能力、复杂认知思维等高阶思维能力。对于学习力的评价,可以从STEAM课程目标、项目产品等方面进行总结性评价,同时辅以过程性评价,以学习参与度、情境沉浸度等维度构建评价指标。

(2)创造力

STEAM课程通过具身学习实践,催发创造力。学生在STEAM学习实践中能够获得超越单一书本知识的学习,并在这个过程中体验与感受生活,自觉地将直接经验与间接经验、理性知识与感性知识联结起来,在不断解构原有知识体系、反思行动方案中,促进新知识的内化和创新思维的发展,对落实“方案”所倡导的“做中学”“创中学”具有重要价值。教师作为学生STEAM学习的指导者,能响应社会对创新精神的呼吁,在STEAM教学实践中获取反思品质与创新意识。通过STEAM教学,教师能够以自身创新精神引导学生自主创新,实现教学相长。在创造力的评价上,可以综合运用创造性产品测评、创造性过程测评等创造力测评方法进行评价。对学生而言,可以从产品的创造性,相关领域专家的评定,学生思维的流畅性、灵活性等构建评价体系;对教师而言,STEAM课程作为产品,其内容、组织形式的创造性,教育专家的评定等亦可纳入评价体系。

(3)文化力

STEAM教学以文化渗透,形成文化力。文化力具有“以文化之”的作用,其要旨在于文化主体通过文化对自身和外界的影响力。对学生来说,以我国本土文化为依托的STEAM项目,能够在促进学生构建系统中华文化知识的基础上,充分挖掘中国传统文化的内涵,坚定文化自信、深化家国情怀。STEAM课程所蕴含的多元学科文化,也能加强学生面对不同文化的理解能力和包容能力。对学校来说,STEAM教学有助于突破校园文化面临的知性化、反教育性和封闭化的三维困境[18]。学校在STEAM文化的渗透下,坚持以科学技术支撑学术发展,以人文艺术优化道德品行,从而淡化学校教育的功利性和工具性。学生在STEAM教学中积极与各类主体的良性互动,有利于形成民主平等的交往环境,构建良好的校园制度文化。不同形式的STEAM科创活动,也有利于营造自由开放的校园文化氛围。对社区来说,开展STEAM社区活动,能够提高学生对所在社区的归属感和责任心,有助于加强社区文化建设、增强群众凝聚力。关于文化力的评价,课堂文化主要从学生习得我国传统文化知识、情感态度等方面入手;校园文化和社区文化主要从环境、资源等角度进行。

三、“观为得”三轮驱动下STEAM课程设计的未来图景

STEAM课程在培养人的创新能力、思辨能力等21世纪必备技能上起着重要作用。因此推动STEAM课程本土化建设,赋予STEAM教育新的时代内涵,是响应我国科教兴国、培育全人号召的必要举措。未来STEAM课程在“方案”的指导下,还需构建更加全面的课程体系,横向上综合校内外资源,将STEAM项目拓展至社区,实现多方联动;纵向上根据发展需要,精选课程内容、优化课时比例,并加强课程之间的衔接性。以素养为导向,坚持实践育人的STEAM课程,也可与劳动教育、社区教育结合,对课程整合方式、项目主题等方面进行探索。未来还应加强STEAM師资培养,开设并完善相关师范专业,构建科学有效的STEAM教研模式。围绕学习力、创造力和文化力,聚焦增值评价,构建科学系统的STEAM课程评价指标体系亦是未来STEAM课程研究的重要方向。总之,根据STEAM课程设计框架,STEAM课程不能止步于目前的“观为得”水平,而是要不断经历“观-为-得”的循环,在当下“观为得”的基础上,持续更新,保持活力。

参考文献

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[作者:田曦(1996-),女,重庆人,苏州大学教育学院,硕士生;付亦宁(1978-),女,江西九江人,苏州大学教育学院,副教授,硕士生导师,博士;尹利和(1972-),男,江苏南京人,北京圣陶教育发展与创新研究院STEAM教育研究室,主任,硕士。]

【责任编辑  郭振玲】

*该文为教育部人文社会科学研究青年基金项目“国际比较视野下教学反馈促进大学生深层学习的模式及路径研究”(18YJC880017)、江苏省教育科学“十三五”规划高教重点资助课题“促进大学英语深层学习的教学模式建构研究”(B-a/2018/01/34)的研究成果

T:通讯作者

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