STEAM教育，顾名思义即指统整“科学、技术、工程、艺术和数学”等21世纪学生能力需求的基础学科，形成跨学科整合的多元化交互式学习实践，打破传统单一学科以应试为导向的人才培养思维，塑造适应时代发展的创新型人才。
但统整多元学科和知识的STEAM教育不是几个学科间的简单叠加，而是如信息技术和教育教学深度融合一样，需要各学科以适宜的方式和实践整合成综合目标为导向的全新教育形态。国内外成功的STEAM教育实践启示我们，STEAM教育没有一以贯之的实践法则，只有各具特色的STEAM实验室、STEAM项目实践、STEAM创客空间等。
观之我国的STEAM教育实践，却是清一色的都是与欧美等国相仿的STEAM课程，甚至出现中小学课堂完全沿用国外翻译的STEAM教材的现象。研究者开始反思STEAM教育的本质和特色，探索行之有效的STEAM教育路径，进而为国内外STEAM教育探索和学生发展核心素养的落地提供路经指引。
1 从STEM到STEAM教育：不止于“艺术”
(一)STEAM教育的提出
毫无疑问，STEAM教育理论的提出源于Yakman教授对综合学习本质的思考和使学生享有全面接触所有学科机会的愿景。2016年底，教育部颁布《教育信息化“十三五”规划》，明确提出要加强信息技术在众创空间、跨学科学习(STEAM教育)的应用。随后，STEAM教育理念在各国以多元的实践方式迅速传播开来。
为什么需要STEAM教育?Yakman教授认为，“艺术”是科学、工程和数学等学科素养的重要组成部分，其目的是使工程技术领域的专业人士具备21世纪团队合作、与人交流和进行创新性写作的能力与素养。“艺术”之于STEM教育，也即对人文和社会科学素养培育的完善，有利于优化学生对知识的建构理解和运用。
(二)从STEM到STEAM教育的发展
长久以来，STEM与STEAM教育的区别被限定于有无“Art”(艺术)中。然而，从欧美等国的STEAM教育成熟实践来看，同样发源于建构主义“合科课程”尝试的STEM和STEAM教育却越来越具有不同的目标发展指向。就人才培养的角度来看，STEM教育原初指向理工科复合人才的培养，STEAM教育则趋于统整的创新人才的培养，这也是我国本土化实践中跨学科学习多指STEAM教育的重要依据。
显然，优秀的STEM思维和学习实践离不开艺术。艺术之于STEAM教育不仅能很好地辅助学生理解与运用科学、数学等工程设计和实践，还能优化学生的学习与教学。青少年群体于STEAM教育实践中本身就有着审美的需求，如他们对设计图案的孜孜以求，对小组分享展示活动的不断修改直至完善，以及对同伴交流和评价的反思等。
研究表明，基于艺术的STEM教育能使学生获得更高的学习成就，并提高他们对科学、工程等学科的兴趣和学习动机，促进其在整合“艺术”的STEM教育中获益。丰富多样、渗透“艺术”的STEAM学习实践活动，有利于培育学生统整学习过程的体验性、趣味性、协作性、艺术灵敏性等21世纪人才能力素质的人文根基。
2 STEAM教育的现有路径与发展
一直以来，各国的STEAM教育本土实践受欧美等国以项目学习形式为主的STEM教育的影响较为深刻。他们大多强调“做中学”“体验中学习”，强调通过小组合作、科技项目实践来培养学生的创新能力。实践证明，缘起于STEM项目学习，重视科学“体验”的STEAM教育已经由概念界定、价值体现、人才培养向实践探索、特征分析、路径架构、评价构建、效果研究、试点推广逐渐转变，并取得一些成果，但在STEAM教育价值认知、模式指引、学习支持、评价标准上的不足也导致了其实施效果、目标成效不一。
笔者通过调研数个地区中小学STEAM教育实施概况，综合文献调查国内外STEAM教育实践的多元路径，归纳了四种典型的STEAM教育实践方式：即基于PBL的STEAM教学模式；融合创客教育的STEAM教育模式；以少儿编程为代表的STEAM教育产品；以校外项目为代表的“第二课堂”模式。
(一)基于PBL的STEAM教学模式
在STEAM教育发展较为成熟的美、英等国，STEAM课程成为K-12阶段跨学科整合课程的主流方式。其一般是沿用项目式学习和教学模式开展STEAM主题课堂探究。基于PBL的STEAM教学模式通常以问题的提出为起点, 在提出问题的基础上, 强调组建学习小组, 进行合作探究, 小组内确定学习目标并进行充分的学习, 以学生为中心, 教师指导、协作项目产出并进行真实的多元评估。但研究者通过与教师、指导者和学生的调查、访谈发现，STEAM项目探究学习模式的效果似乎不如预期，融合STEAM跨学科学习特征和项目式学习探究过程的学习策略和方法仍在不断精进。
(二)融合创客教育的STEAM教育模式
创客教育的理念最早可以追溯至计算机领域的“骇客”“极客”，后被引入产品创新行业成为创新创业者的“代名词”(Maker)。后随着创客空间在中小学的推广，以及STEAM教育项目式探究学习中工程教育的缺乏，创客教育与STEAM教育开始融合并被推广开来，它一般是指为解决中小学教育体制中创新能力培养的不足等问题而实施的一系列关于创新动手技能训练的综合课程。
尽管创客教育弥补了STEAM教育中工程制作的缺陷，但STEAM教育中创新能力和创造性思维的培养依旧未见成效。一些受访教师认为，目前中小学创客教育依然存有问题，诸如其缺乏健全的教学设计模式;教育创客人才缺乏;校内创客空间建设有待完善等。
(三)以少儿编程为代表的STEAM教育产品
少儿编程无疑是欧美近年来在中小学适龄学习儿童中极力推广的教育形式。研究者认为，编程式思维方式确实对孩子在早期思维性格塑造能够产生极大的积极影响。
少儿编程融合了硬件图形编程、软件编程、可视化编程、3D图形建模、数学计算等促进STEAM教育综合性人才培养途径，很好地适应了STEAM教育特征和各要素的需求。尽管已有Scratch、Kodu、Python、Arduino等诸多少儿编程教育方式和课程可供选择，但少儿编程的教师认证、教学内容开发和教学模式标准的缺乏仍然阻碍了少儿编程目标的达成。
(四)以校外项目为代表的“第二课堂”模式
近年来，校外STEAM项目因能保证STEAM教育开展的充足时间而备受教师和学生的喜爱。这种能融合校外优质学习资源和空间的“非正式学习”方式在培养学生STEAM素养方面具有独特的优势，如学习与生活联系更加紧密，学生的学习动机和学习成就得以提升;并能使所有学生共同参与学习，促进社会公平。
研究者综合调查发现，目前国内外典型的校外STEAM教育项目形式有四种：放学后项目，又称“三点半课堂”;社区STEAM项目;周末STEAM项目;STEAM夏令营项目等。遗憾的是，由于缺乏可信的项目学习评估体系，一些STEAM校外学习项目注重“学习体验”、学习兴趣，而忽视了学习过程和产出，导致校外STEAM项目常难以为继。
3作为一种学习方式存在的STEAM教育：综合学习
管窥国内外STEAM教育研究和现有路径，不难发现，多元化的STEAM教育实践虽形式多样、各具特色，但理念繁多、特征不明也直接导致了其学习评估体系和评价标准的混乱和缺乏，进而使STEAM教育实施效果、创新人才培养成效未能显现，也致使STEAM教育模式和范本的推广受阻。就如中小学STEAM教育实践中最为常见的STEAM课程，其学习效果也不如预期，并存有教师迷惑等问题。
基于STEAM教育的实施路径和效果现状引发了学界和教育工作者对STEAM教育的本质和核心价值的追问，这一问题的解决对STEAM教育路径实施和引领，以及创新人才培养成效的推广具有重要意义。本研究立足中小学STEAM教育实践角度，通过中小学STEAM教育、项目学习、合作探究学习的观察和比较，透过其理论根源和目标指向，将STEAM教育定位于一种统整学科学习、强调思维建构、融合知识和实践创新能力培养的综合学习方式。
(一)作为一种学习方式存在的STEAM教育
学习方式原指个体在进行学习活动时所表现出的具有偏好性的行为方式与行为特征[12]。它具有明显的学习主体行为、过程和心理倾向，如作为一种学习方式的混合学习是个体倾向学习内容、过程和方法的混合。STEAM教育则可以被认为是统整学习内容、学习空间、学习思维的知识建构和实践能力培养融合的综合学习方式。
2017年10月，在加拿大多伦多约克大学举办的“全球STEM教育高峰论坛”上，美国科学教师协会会长、密歇根州立大学Juliana Texley教授首先将STEM教育定位于一种新的学习方式，引起众多与会者的共鸣，为全球STEM、STEAM、STREAM教育研究提供了新指向。研究者认为，“STEM教育不仅是跨学科的整合行动，更需要我们付出长期的努力去进行学习内容的更新—学习过程的重构—思维能力的重塑”。
STEM教育是一种与生活紧密联系的、注重理工科实践和创新能力培养的跨学科学习方式。研究者认为，发端于STEM的STEAM教育本质上也是一种颠覆传统学习过程与单一学科思维，致力于培养创新素养和复合型人才的统整学习方式，即将理解基本概念置于第一位的学习方式转变为知识建构与创新实践能力培养统整的学习方式，并着重强调学习的社区性和学习的实践性。其目的是让学习者在实践中逐步理解概念，通过大量实验与实践，培养学生科学探究与解决真实问题的必备技能、策略和思维方式。
(二)作为一种学习方式存在的STEAM教育目标
学界普遍的共识是，任何一种教育实践或者说学习方式，都是以学习目标为统领。教育信息化2.0时代，教育者不仅需要重新想象学习空间、学习方式，更需要重新思考指向国家竞争力的人才培养目标。作为一种学习方式存在的STEAM教育，既有着和传统教育不同的跨学科综合目标指向，又有着比STEAM项目学习更高的深层知识建构和思维创新的目标指向。
基于布鲁姆教育目标分类体系和加涅的学习结果分类，在发展21世纪学生技能和中国学生核心素养的基础上，结合STEAM统整学习方式的特征和人才培养要求，研究者提出了作为一种学习方式存在的STEAM教育的五大学习目标，其既包括跨学科、重实践的STEAM教育目标的五大方面，又是人才综合能力素质五要素相互促进与融合的过程。
(1)思维，研究者认为，思维应是STEAM跨学科整合教育有别于传统单一学科教学的首要目标。借鉴于STEM整合学习方式中通过大量实验与实践培养学生解决真实复杂情境问题的策略和思维方式，STEAM教育的思维目标不仅指的是问题解决思维，还包括复杂认知思维、情感思维。
(2)能力，喻指21世纪生存的技能。作为一种学习方式存在的STEAM教育，其首要能力目标是适应社会生存的基本动作性技能，此外，还注重学生跨学科综合能力、真实情境问题解决能力、人际协作能力的培养。
(3)知识，意即学习者内化能力与思维的支撑。基本事实和程序性知识是传统教育目标的重中之重。认知负荷理论认为，基本事实和程序性知识是进行深层理解和复杂问题解决的基础。所以，在通过真实情境问题学习来培养学生思维、认知，以此来加强学生概念理解的STEAM学习方式中，知识的学习同样值得强调。
(4)创新，其源于国家竞争力和创新人才培养初衷。营造浓郁的创新文化氛围、实施个性化的培养目标、提供多元化的创新实践支持，被认为是青少年素质教育和人才创新素质培养的重中之重。当前，知识创新和实践能力的塑造一起被视为是STEAM教育人才培养的重要指向。
(5)价值或价值观，是STEAM教育创新人才社会性的体现，其关键是STEAM教育培养什么样的人，怎样培养人。同其他教育方式一样，STEAM教育具有一定的价值导向，而不是培养世界范围内千篇一律的STEAM工程师。
(三)统整的综合学习本质下的STEAM教育特征
综合学习是一种将学习融入自然、社会、生活领域，通过学生真实体验、调查、演讲、建构作品等，来增进其直接经验和动手实践能力以及对真实情境概念深刻理解的学习方式。综合学习具有涉及领域(学科)广泛、实践灵活性强、富有地区生活特色、强调团队协作开展学习的特征。事实上，STEAM教育正是学生在自组织学习、情境认知学习和活动学习理论指导下，基于自身建构的思维、能力、知识、创新、价值等五大学习目标和核心学习特征即统整学科与真实情境学习基础上作为一种学习方式存在的综合学习。其作为综合学习本质的STEAM教育有三大特征：真实性、综合性、发展性。
(1)STEAM教育中学习的真实性体现在学习发生的情境性以及STEAM教育人才培养的工匠性。与传统课堂教学相比，STEAM教育的优势在于真实情境学习的沉浸性、学习的积极性和建构性。
(2)STEAM教育的综合性不仅体现于学习内容的综合，更体现在学习目标和学习过程的统整。它是统整多种学习内容、方式、情境和学习评价的过程。
(3)STEAM教育的发展性体现于学生在真实情境中学习的连续性，统整STEAM学习空间的泛在性使学习过程得以延续，学生逐渐体会到终身化学习、持续发展性学习的乐趣。
4想象力和创造力的关系
孩子的想象力，哪怕是完完全全的“放养”，也会慢慢的“萎缩”，在生活中，孩子通过不断的与外界接触，学到新的知识，丰富社会经验，孩子本身一些天马行空的想法，会随着对外界的认知而渐渐的改变。这一定是坏事吗，不见得，看哪部分在萎缩，比如完全不切实际、没有任何根据的想法；还要看是否有些想象力其实在转变成：创造力，才是最重要的的能力，孩子胡思乱想的少了，但是会想出一些基于一定现实基础的可以实现的东西。
比如：一个孩子把太阳想象成闪亮的大蛋糕，幻想着切给大家吃；另一个孩子把太阳想象成一块电池，幻想着连通太阳和地球，给地球提供能量。首先两个孩子都很有想象力，如果都才幼儿园中小班，没有差别，都给予表扬；如果都是小学生了，第一个孩子是不是想的太空幻了？
5认清STEAM教育的教学目标
STEAM教育的重要的教学目标是：培养孩子对科学的兴趣、创新创造能力、解决问题能力；从来不是培养孩子的想象力，其实哪怕是艺术类教育，也绝对不是培养想象力，毕加索的那些奇奇怪怪的名画也是基于对现实的深刻观察理解的，或者真正经典的东西都是“来源于现实，高于现实”的。
其实大家可以换一种思路考虑这件事：把想象力改为创造力，毕竟只是会想是没有意义的，只有会创造才有意义。比如我们的课程都是每节课或多节课一个主题，学生在主题限定下进行思考创新，当然会有一点思维限定的缺陷，但是相比之下，一个班内的所有学生一起头脑风暴、交流讨论带来的利，远大于这点弊。
还有就是：学的越深，在进行创造前，就需要越多的基础学习，不然很多想法是没法实现出来的，比如三岁的孩子去乐高班，基本上不需要学习什么基础知识，直接跟着老师的引导，然后进行创造就好，但是初中的学生去机器人班，就要先学一段时间的基础知识，这一段时间给予的创造空间确实有限，但是有一定的知识积累后，就可以引导其更独立的思考创造了。
6老师的角色和意义是什么？
再换一个角度，其实老师做的，绝对不是限制学生的想象力，而是协助引导，升华其想象力，从杂乱无章、毫无逻辑、不切实际、天马行空，到有一定的可行性、制定目标、思考实现路径、纠错总结，可以通过当前的器材展示出想法，实现创意，或者可以有逻辑地、有层次地描述出其想法。
比如，一个三四岁的孩子，在一节与交通有关的课内，想设计一个可以飞的汽车，它是巧克力做成的，那老师要怎么引导呢，肯定不是打压，简单粗暴的说关于巧克力的性质、车的性质，因为什么，所以什么，孩子是无法认可和理解的，而是一起去思考设计，比如引导提出巧克力不耐高温、不够坚硬等，让孩子思考怎么办，如果孩子拿出一块积木说这是我发明的很坚硬的，耐高温的巧克力，对于三四岁的孩子，这就足够了。那如果是一个小学生提出同样的想法呢，引导肯定会变很多，至少他拿出一块积木说同样的话，老师是要引导其进一步思考可行性的。
创造力是否被扼杀，是老师、课程、教学等多方面的结果。让小朋友在学习的过程中，激发对科技、工程类学科的兴趣，学到知识，把想法变为现实，锻炼、培养创造力。
STEAM教育涉猎广泛、新奇有趣、有恰当的挑战性、有足够的延伸性；老师每一个动作、每一句话都会激发学生进一步的思考，而不是限定其创造；好的教学理念、体系可以有计划的循序渐进的培养孩子的创造力。
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