普通高中STEAM教育实践与探索以浙江省台州中学为例
普通高中STEAM教育实践与探索以浙江省台州中学为例 STEAM教育由STEM教育延伸发展而来，是由美国学者 Yakman在研究综合教育时所提出。STEM代表科学(Science)、 技术( Technology)、工程、(Engineering)、数学 ( Mathematics)，是美国为了培养综合性人才，将科学、技 术、工学和数学不分学科地进行综合性教育的措施。后来的 学者研究得出将艺术与科学、感性与理性结合对培养创新人 才有重要的作用，于是将艺术( AIts)添加到STEM学科综合 中，由此演变成STEAM。STEAM教育代表目前国际上一种新的 综合学科背景下的教育思潮，其目标是培养学生的创造力和 综合应用多学科知识解决实际问题的能力，是发达国家培养 适应现代社会需求的综合型创新人才的新举措。2015年9月， 我国教育部发布的《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）》明确提到学校要探 索STEAM教育、创客教育等新模式，努力推动教育教学创新 的发展，这为在高中实施STEAM教育指明了方向。一、普通高中实施STEAM教育存在的困境与误区 近几年，STEAM教育在我国发展异常迅速。在基础教育 阶段，各类基于STEAM教育理念的创新实验室与师资培训机 构层出不穷，呈现火热之势，很多学校更是把STEAM教育作 为引领学校发展的办学特色。为此，很多学校花“巨资”打 造了各类“高大上”的STEAM创新实验室。然而据调查发现， 很多实验室的利用率并不高，部分学校的创新实验室只是“面子工程”，未能在教学中真正体现“探究、整合、实践” 的核心理念。在这其中，小学阶段相对做得最好，普通高中 做的较差。STEAM教育的实施也存在较大的地域性差异，经 济发达地区相对做得更好，但总体来说，我国对STEAM教育 的研究还处于初级阶段，对于大多数高中学校来说，实施 STEAM教育均在一定程度上存在以下困境或误区：
一是分科教学是当前我国教育的主流模式，这种教学模 式虽然巩固了学生的学科知识，但一定程度上也人为设置了 学科交叉融合的障碍，局限了学生用多学科知识解决具体问 题的可能性。
二是高中教育深受高考导向影响，高考的分科考试，主 要以笔试为主，学校更加注重学生的高考科目笔试成绩。与 STEAM教育强调解决真实问题、项目引领学习相比较，高中 的科技教育更加强调知识点和做题练习。学生缺乏利用所学 知识在真实世界中发现问题、分析问题、解决问题的实践机 会。
三是学校普遍缺乏跨学科综合知识应用的STEAM课程， 缺乏能实施STEAM教育的教师队伍。由于分科教学的特点， 大多数老师都只熟悉自己所教学科，缺乏实施STEAM教育所 需的跨学科知识。另外实施STEAM教育的所需的实验室设备 设施普遍较为缺乏。
四是部分教师对STEAM教育存在认识误区，将STEAM教育 当成简单的手工制作，只注重制作成果，学生缺乏动脑、发现问题与创新的实践过程。而STEAM教育注重的是学习过程 和实践体验。学生制作的成果远没有其体验过程重要。创造 力和跨学科综合运用知识解决问题的能力才是最重要的，这 些只能在基于建构主义教学的体验式氛围下、在实际动手中 才能被慢慢地培养出来。
而笔者所任教的学科——高中通用技术课程是一门立 足实践、高度综合、注重创造、科学与人文融合的课程，具 有跨学科综合性的特点，能较好地将科学、技术、工程、数 学、艺术等学科综合应用起来，符合STEAM教学理念，所以 笔者在所任教学校的学科范畴内进行了一系列的STEAM教育 教学实践与探索。
二、普通高中实施STEAM教育的方法途径探索 笔者在STEAM教育实践中也同样遭遇了以上困境，对此 进行了几年的实践探索。要实施STEAM教育，首先得有符合 STEAM教育特点的综合性课程，而笔者所任教的通用课程具 有综合性和跨学科的特点，适合实施STEAM教学，比较接近 STEAM课程特点。所以笔者所在学校技术教研组从2013年开 始探索基于STEAM理念的跨学科综合性技术校本课程的开发 与开设，在STEAM课程开发、建设和实施方面取得了一些成 果，积累了一些经验。其大致模式如图1所示。
（一）整合学习资源 依据高中生的现有知识水平，整合高中各学科学习资源， 形成跨学科综合性知识应用课程。高中生已经具备一定的科学和数学知识，该方面的课程基础知识掌握得较为扎实，但 缺乏应用，人文和艺术素养水平则呈现参差不齐的局面，个 体差异较大。工程和技术水平是高中生知识和能力的薄弱点， 所以该方面知识需要以学习校本选修课程的方法来弥补。学 习资源的整合方法主要有以下两种方式。
第一种方式是以某一学科为主，在学科范围内整合其他 学科资源，形成该学科框架内的STEAM项目研究主题或校本 选修课程。如教学高中通用技术课程的必修模块“技术与设 计”，即可开展产品设计实践活动，学生在产品方案设计中 将综合应用数学、科学、工学、艺术等学科知识解决具体的 实际问题，在模型的制作与加工中将应用工程技术等知识。
第二种方式是以实施STEAM项目课题为主题，综合各学 科知识的应用，整合各学科学习资源，为学生完成项目课题 提供保障。其可行方法为：根据学生现有的知识水平，开发 STEAM项目课题，利用网络平台提供给学生解决问题所需的 各学科的学习资源。其关系如图2所示。
笔者曾经建立了自己的多个网站平台用于整合学习资 源和实施STEAM项目教育，利用自建的网站平台整合链接各 种大数据教育平台资源，以小窗口链接大视野，来满足学生 项目实践中差异化的个性化需求。目前各省和国家教育部门 都在积极开发网络学习资源，通过链接集合这些与STEAM项 目相关的学习资源，可为学生解决问题提供帮助。在这一过 程中学生通过网络自主学习，完成项目实践，从中建构知识，形成能力。如笔者曾经利用网络平台实施一项和必修课程配 套的“学年设计”STEAM项目设计实践活动，要求学生通过 发现问题自主确定设计项目，综合应用各学科知识设计出一 项产品方案，并制作模型或原型进行技术试验。该模式由学 生自定项目，其优点是可以发掘学生发现问题的能力，这种 能力是当前高中生最为缺乏的。由于学生平时习惯于给出题 目的解题模式，所以这一项目的实施对很多学生来说非常不 适应，很多学生希望老师能提供项目。但创新是从自主发现 问题开始的，科学和技术创新均是如此。这种模式的缺点 是：项目不一，需给各种项目提供较多的学习支持资源，方 可确保学生在该活动中取得成功。对于学生学习的评价难以 有统一的标准，只能以学生在项目实践过程中的表现和解决 问题的能力来评价。
（二）开发课程 课程是实施STEAM教育的重要载体。实施STEAM教育需两 方面的课程支持。其一为能弥补学生完成STEAM项目所缺乏 的学科知识课程，如高中生对工程技术方面的知识和能力较 为欠缺，就可在高中技术课程框架内开发对国家课程进行补 充的校本选修课程，或者对这些课程进行整合形成一门综合 性校本课程。其二为STEAM项目实践课程。如笔者所在学校 技术备课组在技术课程框架内重新构建了课程体系，开发了 以下两种类型的部分校本选修课程，如图3所示（图中包含 必修课程）。上图中的《生活创意与设计》《产品造型设计》《精巧 木结构探究与设计》《简易机器人》等均可作为STEAM项目 实施课程。而《人机工程学》《科技创新方法》等课程是弥 补学生设计与创新知识缺乏的课程，为学生完成STEAM项目 服务。目前，这一课程体系还不够成熟，还需根据实际优化。
（三）开发与实施STEAM教育项目 STEAM教育的目标是培养跨学科综合知识的应用能力与 创造力。确定STEAM教育项目应该始终基于这一目标。由于 大多数学校课程安排较为紧凑，在时间上难以安排实践性质 的STEAM教育项目，且实施项目所需实验室设备、设施条件 和教师缺乏，在这样的条件下是否就无法开设STEAM课程 呢？答案是否定的。其实STEAM教育并非就是“高大上”， 它离普通教学并不遥远，关键在于学校和教师有没有这种目 标和理念。当然如果学校有较好的条件将会使STEAM教育开 展得更好，学生的综合素养与创新能力更易得到提升。笔者 认为，开发与实施STEAM教育可根据学校实际条件进行，无 须盲目跟风。具体实施方法有：
第一，充分利用学校现有实验室平台，根据学校实际确 定STEAM教育项目，由学校教师直接开课。这种项目应该是 立足实践，以解决实际问题为目标。如利用高中技术实践室 就可开展某些形式的STEAM课程。技术实践室一般都配有简 易的金工和木工加工工具，都有计算机机房，学生可先在机 房进行方案设计，综合应用数学、艺术、计算机、科学等学科知识来设计项目。如木桥梁的设计，学生小组可先用计算 机软件进行设计并仿真实验，然后在实践室制作实物模型进 行测试。在这一过程中学生经历工业设计、计算机绘图、头 脑风暴、加工制作、技术实验、问题解决等一系列过程体验， 对各学科综合知识应用能力的提高具有明显的效果。通用技 术学科目前还配有电子控制实践室，这些实践室可为实施 STEAM理念下的创客教育服务。如果学校没有3D打印机，想 实施利用3D打印机进行项目设计，也是可以实现的。学生可 利用机房电脑，安装专业设计软件，并进行设计，打印模型 可利用社会机构的设备实现设计作品的模型打印。
第二，引入社会机构的STEAM项目课程。与STEAM教育企 业进行合作，可以引入课程、教师培训、教案，以及一系列 解决方案的形式，由社会机构来进行教育。这种形式初期投 入成本相对较高，最后还是应该转化为学校教师能够教学的 项目，这样才能可持续发展。
第三，将关联学科进行整合学习，形成综合课程。关联 学科的整合教育能够在实践中探索出以主题为核心的学习、 以项目为中心的学习、以问题为主的学习等方式，并要求关 注学生的感性体验，推进创意性设计过程的开展。
第四，充分利用课外时间实施STEAM教育。如在周末和 寒暑假时间实施STEAM学习项目，这种项目基于学生自身的 兴趣爱好，由学生自己发现问题，确定项目，最后解决实际 问题。可分组进行，教师利用互联网进行远程辅导。学生小组提出设计项目后，教师为学生提供相关的科技知识学习资 源，学生在完成项目的过程中自主学习，建构知识，所需的 材料可以自主购买，费用由学生自己承担。这种教育要取得 家长的支持和理解。
第五，利用学生社团开展STEAM教育。同一社团成员大 多有共同的爱好，可开展和社团性质相近的STEAM教育项目。
如笔者所在学校的“科创社”，每学期均由学生自主开展科 技创新、小发明等活动，每位学生都要设计出一个作品，解 决一项实际问题。
STEAM教育是培养未来综合性人才的教育模式，将成为 今后培养综合性创新人才的重要教育改革措施。从基础教育 阶段开始实施STEAM教育，将为我国培养出大量的综合性创 造人才，教师和学校需要做好充分的准备，迎接STEAM教育 的普及。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部，普通高中技术课程标准（实 验S）．北京：人民教育出版社，2003 [2]朴美善．浅谈STEAM教育的重要性[J]现代装饰（理 论），2014(3) [3]廖根仁．搭建通用技术实践学习网络平台的探索[J]． 教育研究与评论，2011(6)