D02:教育周刊·特别报道
 
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STEAM火了,但课程研发与师资培养尚需提升

2017年02月27日 星期一 新京报
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Art 艺术赋予我们创造力,帮助拓展学习思路。
Mathematics 数学提供思维方法和分析工具。

本版配图为清华大学副教授高云峰带领学生设计制作的创意作品。
2月20日,在北京市第165中学的开学典礼上,学生们驾驶自己设计并组装的新能源汽车。 资料图片
●高云峰 清华大学航天航空学院副教授

  新学期伊始,教育热词STEAM再度引发关注。什么是STEAM教育?STEAM教育与通用技术、创客教育又有哪些共性与区别?带着这些问题,新京报记者走进几所北京地区正在探索STEAM教育的中小学,并采访了部分参与STEAM教育课程开发的高校学者和机构。

  【政策背景】

  15年9月

  教育部《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,在未来五年信息化建设方面,明确提到要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。

  17年2月

  教育部公布了《义务教育小学科学课程标准》,要求各地要确保落实科学课程规定课时,2017年秋季起,小学科学课程起始年级调整为一年级;小学一、二年级每周不少于1课时安排课程,三至六年级的课时数保持不变。教师要加强实践探究过程的指导,注重引导学生动手与动脑相结合,增强学生问题意识,培养他们的创新精神和实践能力。

  用30张扑克牌设计出一个跨度20厘米,能让一辆质量100克的小车通过的桥梁模型;用报纸、纸杯、小棍等简单材料制作一个高度不低于20厘米,承重可达50克的秋千……这些都是灯市口小学教育资源带引进的STEAM课程内容,三四年级的小学生对于这些充满创意又能合作动手实践的课程充满了兴趣。

  课程

  中小学课程研发能力不足

  课程开发是STEAM教育中最为关键的部分。但对于多数小学老师而言,要自己“想出”上述这些设计巧妙的课程却实在是个困难的任务。

  “教课并不难,最难的是创意。”一位参加过区级STEAM教育培训的小学数学老师说。记者在采访中了解到,课程开发是多数学校目前开展STEAM教育中遇到的最大问题。

  清华大学航天航空学院副教授高云峰是一位力学专家,他开发的STEAM教育课程已被北京、上海、柳州等地中小学采用。在高云峰位于清华大学的工作室里,记者看到各式设计精妙的小创意,比如可以跑起来的无轮小车,人偶坐在某个位置就能让不倒翁小鸭在斜坡行走。

  高云峰说,在他开发的STEAM课程里,弄清核心科学原理是首位的,之后进行一定的数学分析,然后才是范例指导下的创意设计,制作则是最简单的部分。“有配套的适合学校使用的激光切割机和卡纸,还会教孩子们在电脑上进行设计。一个简单的模型,一两分钟就能做好。”

  对于学校在课程研发方面面临的难题,高云峰提出的解决办法是——多交流互动,取长补短。他建议,学校间相互走访,在了解整体开设情况后,再结合不同学校的课程特色尝试着开展STEAM教育,“通过摸索,慢慢形成自身课程体系,急不得”。高云峰说,还有一种比较快速的开展方式是引入社会资源,先去模仿成熟的课程,邀请专家、相应的老师协助一线教师授课,“经过一两年的耳濡目染,老师逐步提升自己课程设计与开发能力,再尝试自己整合开发。”

  师资

  老师需有跨界整合能力

  除课程研发之外,STEAM教育的具体实施也对师资提出了更高的要求,老师的角色定位也随之发生改变。

  目前,不少学校会聘用专门从事STEAM教育的老师,另外,考虑到STEAM教育中会涉及到智能化设计的部分,有些学校也会从信息技术的任课老师中选拔师资参与STEAM教育,“但老师在工作中需要跨界”。

  青橙创客教育为学校提供创客教育的相关服务,据其创始人李寅介绍,在该机构提供服务的学校中,有过半学校需要师资支持,一般会通过配备助教的形式辅助老师进行教学。“此外,教师培训也是很重要的一环,早期该类师资培训,以科普为主。如今,侧重在培养创客意识上,以及对教材等技术层面的指导。”

  北京市高中综合特级教师、北京市中关村中学综合教研组长徐军承担着学校STEAM课程开发指导的重任。她更认同这一观点,在STEAM教育中,老师是教学设计者、活动组织者、学习引导者,作为知识的讲授者的角色则需要弱化。

  在带学生进行课题研究和负责学校头脑奥林匹克项目(OM)的过程中,徐军意识到,仅仅“教”学生是不够的,只有让学生独立做研究,才能成长得更快。与此同时,单独学科学习对学生发展有较大的局限性,而跨学科发展可以激发学生更大的潜力。因此,在开发本校STEAM课程时,徐军仍以项目为载体承担整个课程。

  徐军说,做项目的过程中,学生情感、态度、价值观、知识的学习、学生核心素养发展都是可以在其中体现出来,老师更多的是教会学生方法,并让学生依照这种方法,生发出适合自身的学习和研究方法。但客观说,在中学阶段,各学科知识的深度和广度都很大,老师跨学科整合的难度很大。

  在实际探索过程中,北京市第165中学德育副校长谢小军认为最大的难度是师资培养。“一线老师具有思维定式,而STEAM课程对老师的跨学科能力要求很高,老师如果没有思路,这个活儿没法干。”目前,165中学的科技社团的主要负责老师有两位,谢小军希望,未来有更多的学科教师参与进来,一同探究出一套跨学科领域的课程体系。

  ■ 对话

  STEAM教育重心在课程建设而非硬件

  新京报:STEAM教育对老师跨学科教学能力要求很高,老师在接受培训后,仍感觉实施难度很大,对此你怎么看?

  高云峰:可以通过邀请社会专业人士对老师进行周期性辅导,从理解到实施层面帮助老师提升自身教学能力;在政策支持上,目前,从国家层面对STEAM教育重视程度日益提高,若能落地一些教师扶植政策,将更利于提升教师积极性。如:为一些科学课、实践课老师提供跟主学科教师相同的编制,吸引更多优秀的人加入。我认为,第一制度化,第二多培训,久而久之,师资队伍就能培养起来。

  新京报:对教师的要求提升能否反推师范类大学的人才培养?

  高云峰:当然会。STEAM教育是从培养学生到培养教师的一个系统工程,不能简单依靠某一个环节。倒推至师范类教育,我们在对教师人才的培养上,不妨提前输入STEAM教育理念,联合专家,整合资源,设立相应课程进行引导。

  新京报:配套的硬件设施是否也很重要?学校在开展STEAM教育早期需要购买相应设备吗?

  高云峰:学校应结合自身情况决定是否购买相关硬件。切忌不要成为机器的奴隶。教育以人为本,出发点都是培养学生,机器只是工具和手段。学校要将重心放在课程建设上,着重发展课程体系、教学案例,而不是仅仅停留在考虑硬件设施层面,毕竟工具的好坏跟实际教学的成果好坏没有必然关系。

  新京报:有人担心STEAM教育最终又成为变相的“竞赛教育”。你怎么看?

  高云峰:目前,STEAM教育和创客教育还处在发展的第一阶段。经过一段时间的市场选择后,不满足需求的项目、产品自然会被淘汰。我认为,比赛不可避免,关键是如何进行评价考量。在这方面,政府可牵头制定相关的规则政策引导其健康发展。在进行STEAM教育和创客教育过程中,只要抓住了大的方向——以培养学生为主线,就不会出错。乐观地说,只要学生们开始去做,就算是抱有功利性的心态,相比之前也是有进步的。

  新京报:目前一些学校也引入了创客项目,它与STEAM教育是怎样的关系?

  高云峰:相比创客教育,STEAM教育是系统的、本质的,而创客教育可以作为一个抓手,一定程度上降低STEAM起步阶段的难度,但STEAM的根基地位不能荒废。

  在具体课程上,STEAM教育基本建立在通畅的知识消化体系的基础之上,如果加入创客课程的内容,就可借助高效的数字化设备(激光切割机、3D打印机和开源硬件),设计更为实用的课程,通过课程让学生看到学科之间、学科与现实之间的关联,从而让学生了解真实的生活,培养学生的交流技能,促进学生在身体、智力、情感和品德方面的全面发展。

  声音

  ●谢小军,北京市第165中学德育副校长

  在STEAM教育中,我提倡教育者、组织者、参与者都能淡化结果,看重过程。学生们应全身心投入到整个项目过程学习中,通过探索式学习,发现学科的弱项,激发学习的兴趣。

  ●徐军,北京市中关村中学综合教研组长

  现在各学科学习压力都很大,学生也感到很纠结。如果将不同学科的知识都放在一个情境之下,把各学科需要的知识综合在一起,然后在这个情境下达成一个目标,学生在这个过程中,学习了知识,提升了能力,端正了情感态度价值观,对学习也更喜欢,这才是科技创新教育的意义所在。

  ■ 学校案例

  北京市第165中学

  项目做支撑、开发配套课程

  2月20日,165中学开学典礼在学校操场举行。典礼进行中,学校科技社团的学生驾驶着在寒假期间设计并组装的新能源汽车缓缓驶向主席台。第一次近距离接触由学生自主设计的汽车,同学们难掩好奇。

  为了让学生近距离了解新能源汽车项目,东直门中学深度联盟校北京市第165中学校长薛丽霞特意把绿色能源(Green power)项目启动仪式放在了开学典礼上。该项目是东城区教育研究学院和中汽研的合作项目,初衷是以国外“绿色能源电动车”项目为依托,通过组装、设计、比赛等环节,激发学生自主创新与实践探究能力。

  165中学生物老师兼科学社团老师孔祥坤是带领学生完成该项目的指导老师。为了让每位同学明确各自的分工,孔祥坤将学生分成了宣传部、工程部、设计部、实战部。宣传部辅助在比赛时宣讲设计理念,寻求赞助商;工程部负责组装、改造、搭建、磨合、成型;实战部负责全程测试产品的安全性与稳定性;设计部负责车身外观的整体设计。

  孔祥坤介绍说,学生们最新设计的新能源汽车被命名为“崇慈一号”,构思点来源于鸟巢,融合了编织和喷彩等工艺技术,虽然看起来简单,却是学生们奇思妙想的体现,“克服困难的能力,团队协作力,自信心等都能通过参与项目培养起来。”

  “从制定设计方案、讨论可行性、落地实施再到购买材料等一系列工作,都是学生自主完成,老师只是在学生寻求帮助的时候给予支持。”165中学德育副校长谢小军希望,以这类项目为支撑,提升学生团队协作能力、设计能力和实践创新力,激发学习兴趣;同时开发配套课程,强调多学科的交叉融合,潜移默化地影响学生的思考方式。

  本版采写/新京报记者 王佳琳 方怡君

  本版摄影/新京报记者 王远征

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