師保國(guó)　高云峰　馬玉赫

摘要：創(chuàng)新素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新品格和創(chuàng)新能力，它是學(xué)生核心素養(yǎng)的“核心”成分之一。在學(xué)校當(dāng)中提升學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，STEAM教育是一條重要而有效的途徑。該文首先概括了STEAM教育的基本理念，進(jìn)而分析了這一教育模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響，最后對(duì)STEAM教育在教學(xué)中的實(shí)施策略進(jìn)行了探討，提出從跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的角度，從開(kāi)展實(shí)踐、促進(jìn)專(zhuān)長(zhǎng)發(fā)展的角度，以及從真實(shí)情境中的問(wèn)題解決角度來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，具體策略包括開(kāi)展基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，特別是利用群體創(chuàng)新空間開(kāi)展基于具有“實(shí)景”和“大型”特點(diǎn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)等。

關(guān)鍵詞：STEAM教育；創(chuàng)新素養(yǎng)；實(shí)施策略

伴隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和全球化網(wǎng)絡(luò)信息科技時(shí)代的到來(lái)，社會(huì)環(huán)境愈發(fā)呈現(xiàn)出復(fù)雜多變、快速變遷的特點(diǎn)。在以Google、Facebook、Twitter等為代表的“現(xiàn)代社會(huì)”及“后現(xiàn)代社會(huì)”當(dāng)中，人們需要更加靈活、更加多樣化的素養(yǎng)去適應(yīng)這些快速、顯著的變化。其中，以“創(chuàng)造性”為核心的創(chuàng)新素養(yǎng)作為應(yīng)對(duì)未來(lái)復(fù)雜多變環(huán)境的重要條件，得到了國(guó)際與國(guó)內(nèi)社會(huì)的普遍認(rèn)同。具備高水平的創(chuàng)新素養(yǎng)，意味著個(gè)體能夠在生活、學(xué)習(xí)、工作中有效解決各種問(wèn)題，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、信息化、城鎮(zhèn)化、老齡化社會(huì)所帶來(lái)的時(shí)代變革；同時(shí)還意味著國(guó)家可以有效應(yīng)對(duì)世界科技的迅猛發(fā)展和綜合國(guó)力的激烈競(jìng)爭(zhēng)，提升國(guó)際地位和影響力。因此，如何通過(guò)教育促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的獲得與發(fā)展，是擺在各級(jí)各類(lèi)學(xué)校面前的一項(xiàng)重大而意義深遠(yuǎn)的任務(wù)。

創(chuàng)新素養(yǎng)的實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造性，而創(chuàng)造性是指根據(jù)一定的目的，運(yùn)用一切已知信息，產(chǎn)生出某種新穎、獨(dú)特、有社會(huì)意義或個(gè)人價(jià)值的產(chǎn)品的智力品質(zhì)。結(jié)合這一內(nèi)涵以及教育部文件對(duì)核心素養(yǎng)的定義，我們可以把創(chuàng)新素養(yǎng)界定為學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新品格和創(chuàng)新能力。作為學(xué)生核心素養(yǎng)的“核心”成分之一，創(chuàng)新素養(yǎng)是逐步形成和發(fā)展的，在發(fā)展過(guò)程中會(huì)受到先天條件和后天環(huán)境等各種因素的影響。因此，從學(xué)校教育的角度而言，創(chuàng)新素養(yǎng)一方面需要保護(hù)，另一方面也是可教、可學(xué)的。換言之，無(wú)論是創(chuàng)新品格還是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)落實(shí)，都需要通過(guò)學(xué)校教育教學(xué)實(shí)踐來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)國(guó)際相關(guān)研究，在這一方面STEAM教育可以發(fā)揮巨大的作用。接下來(lái)，本文將主要介紹STEAM教育的基本理念及其對(duì)創(chuàng)新素養(yǎng)的影響，進(jìn)而從具體的教學(xué)、課程落實(shí)角度提供可行有效的實(shí)施策略。

一、STEAM教育的基本理念

“STEAM”一詞緣起于“STEM”教育，指的是與科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematies）學(xué)科相關(guān)的教育。后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到完整的教育還需要把人文藝術(shù)（Arts）加入進(jìn)來(lái)，“STEAM”教育由此而產(chǎn)生。與傳統(tǒng)的分科教學(xué)不同，SIEAM教育將相關(guān)的課程進(jìn)行有機(jī)交叉融合，相互協(xié)調(diào)作用，形成一個(gè)知識(shí)體系，并將其應(yīng)用于實(shí)際的問(wèn)題解決之中。這一教育概念的提出源自于20世紀(jì)80年代的美國(guó)，為了應(yīng)對(duì)國(guó)際勞動(dòng)力市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)和提高勞動(dòng)者的職業(yè)勝任能力，美國(guó)的科學(xué)教育工作者最先提出了STEM教育，并得到了廣泛認(rèn)可。之后，STEM教育不斷得到來(lái)自政府以及各教育相關(guān)組織的支持，開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的、成體系的教學(xué)方法和評(píng)價(jià)機(jī)制。與STEM教育評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的，有由美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)于2008年舉行的研討會(huì)創(chuàng)建的21世紀(jì)技能框架和由美國(guó)工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)（ABET）開(kāi)發(fā)的工程標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)由專(zhuān)業(yè)人士設(shè)計(jì)而成，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于STEAM教育之中。在核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)重視跨學(xué)科思路、重視真實(shí)情境中的問(wèn)題解決以及強(qiáng)調(diào)全體學(xué)生的發(fā)展等方面，這些要求與STEAM教育所倡導(dǎo)的核心理念不謀而合。

（一）強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域

基于對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)尤其是實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)的要求，教育教學(xué)中應(yīng)重視跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的知識(shí)融合，而STEAM教育十分強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。STEAM教育強(qiáng)調(diào)通過(guò)整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和人文藝術(shù)等多個(gè)學(xué)科、多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)與技能，在傳統(tǒng)上相互分離、各成體系的學(xué)科中間建立一座溝通的橋梁，使學(xué)生學(xué)習(xí)的分專(zhuān)業(yè)的、零碎的知識(shí)變成一個(gè)相互聯(lián)系、相互統(tǒng)一的整體，讓他們能夠從完整、系統(tǒng)的視角去認(rèn)識(shí)世界，認(rèn)識(shí)社會(huì)。在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的同時(shí)，避免了傳統(tǒng)分科教學(xué)所存在的知識(shí)割裂現(xiàn)象，有利于學(xué)生形成跨學(xué)科或交叉學(xué)科的綜合素養(yǎng)，有利于實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)的形成。

（二）強(qiáng)調(diào)真實(shí)問(wèn)題

核心素養(yǎng)特別是實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)的培育不會(huì)只停留在理論與抽象層面，而會(huì)融入到現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題解決中，重視問(wèn)題解決的真實(shí)性、情境性。某種程度上，學(xué)習(xí)是一種問(wèn)題解決的過(guò)程，而增進(jìn)學(xué)生的問(wèn)題解決能力則是教育最重要的目標(biāo)之一。然而，注重書(shū)本知識(shí)的傳統(tǒng)教育卻恰好忽視了這一學(xué)習(xí)的核心含義，忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)際問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)，從而導(dǎo)致在這種教育模式下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生難以很好地適應(yīng)社會(huì)生活，使學(xué)校教育與實(shí)際生活之間產(chǎn)生了嚴(yán)重的錯(cuò)位。在這一背景下，STEAM為促進(jìn)個(gè)體問(wèn)題解決能力的發(fā)展提供了一種新途徑。在STEAM教育中，學(xué)生們所面臨的問(wèn)題往往是真實(shí)的、復(fù)雜的、多階段的。真實(shí)性意味著這些問(wèn)題與學(xué)生在實(shí)際生活中或?qū)?lái)在其職業(yè)生涯中可能遇到的問(wèn)題相似；復(fù)雜性意味著問(wèn)題是結(jié)構(gòu)不良的、含有許多未知的、模糊的成分，解決問(wèn)題涉及到觀察、推理、收集、整理、分析信息等一系列的知識(shí)和技能；多階段性意味著問(wèn)題、章節(jié)甚至教科書(shū)中并不一定給出解答所需要的全部信息，學(xué)生可能需要做一些研究，去發(fā)現(xiàn)新的材料，然后基于已知的信息做出判斷和決策，因此問(wèn)題的解決可能需要學(xué)生們花上一個(gè)星期或更多的時(shí)間去完成。通過(guò)大量如此形式的問(wèn)題解決，學(xué)生在實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，不斷實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，有利于學(xué)生形成實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)。

（三）STEAM教育關(guān)注所有的學(xué)生

STEAM教育關(guān)注所有的學(xué)生，包括不同認(rèn)知能力水平、不同性別、不同文化背景的學(xué)生，甚至是殘疾學(xué)生等有特殊需求的學(xué)生。教育的多樣化和多維度是STEAM的一大特點(diǎn)，在教育過(guò)程中，諸如殘疾學(xué)生等有特殊需求的學(xué)生往往會(huì)被忽視，這對(duì)于他們來(lái)說(shuō)是不公平的。有研究指出，目前大量課程設(shè)計(jì)都是單一死板的，多樣化程度不夠，無(wú)法向特殊需求學(xué)生提供其所需教育。STEAM教育給予這些學(xué)生更多的關(guān)注，以使其得到應(yīng)有的和有用的教育。

二、STEAM教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響

以往的大量實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)接觸新觀念、解體常規(guī)知識(shí)結(jié)構(gòu)、破除思維定勢(shì)和整合多樣化經(jīng)驗(yàn)等機(jī)制，個(gè)體的多元文化經(jīng)驗(yàn)對(duì)其創(chuàng)造性具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)。從廣義的文化定義而言，多學(xué)科實(shí)際上也屬于多元文化，因而對(duì)多學(xué)科的學(xué)習(xí)也能夠帶來(lái)多樣化的文化經(jīng)驗(yàn)。在這一方面，STEAM教育由于涉及多個(gè)學(xué)科、多個(gè)領(lǐng)域，具有天然的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于創(chuàng)新素養(yǎng)的形成能夠發(fā)揮重要的作用。通過(guò)有效的STEAM教育，學(xué)生可以將科學(xué)、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科進(jìn)行交叉融合，經(jīng)由實(shí)踐解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不斷培養(yǎng)和提升創(chuàng)新素養(yǎng)。綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，STEAM教育對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的促進(jìn)作用是多角度、深層次的，主要體現(xiàn)在解決問(wèn)題的能力、多種創(chuàng)新設(shè)計(jì)、有效交流、提出新觀點(diǎn)等多方面。同時(shí)，生動(dòng)的視覺(jué)和空間想象力、手眼協(xié)調(diào)和操作能力、制作和解釋模型的能力、高度發(fā)展的審美和藝術(shù)的敏銳性等，也可以通過(guò)STEAM教育中的工藝美術(shù)訓(xùn)練得以提升。以往關(guān)于科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、工程師的研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造力的成功發(fā)展與博學(xué)的能力有關(guān)，富有創(chuàng)造力的個(gè)體往往擅長(zhǎng)于將多種學(xué)科中的事物整合成為一個(gè)相互作用的整體，這些學(xué)科不僅包括科學(xué)、技術(shù)、工程等，也包括音樂(lè)、文學(xué)、詩(shī)歌、藝術(shù)等。通過(guò)這些學(xué)科的交叉融合，STEAM教育創(chuàng)造出了許多傳統(tǒng)的知識(shí)傳遞教育所不具備的主題，如環(huán)境保護(hù)、自我實(shí)現(xiàn)、社會(huì)意識(shí)、文化傳承、自我認(rèn)同、自我表達(dá)、問(wèn)題解決等，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的個(gè)性、獨(dú)特性和唯一性，然后再建立自己的綜合創(chuàng)新系統(tǒng)，最終有效地提升學(xué)生的整體創(chuàng)造力。簡(jiǎn)言之，STEAM教育重視對(duì)創(chuàng)造力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生形成系統(tǒng)全面的創(chuàng)新品格和創(chuàng)新能力。通過(guò)STEAM教育，學(xué)生不僅可以具備工程科學(xué)實(shí)踐所應(yīng)具備的基礎(chǔ)科技知識(shí)，而且可以具備更加復(fù)雜更加有效地創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力。

創(chuàng)新素養(yǎng)的核心是創(chuàng)造性，與其他大多數(shù)能力一樣，創(chuàng)造性也符合“用進(jìn)廢退”的原則。為了保持或者提高創(chuàng)造能力，個(gè)體需要終生不斷地有效練習(xí)。在此過(guò)程中，首先是兒童青少年的早期教育對(duì)于其創(chuàng)新素養(yǎng)的塑造與培養(yǎng)意義重大，關(guān)系到他們終生的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展。而在之后的學(xué)習(xí)和工作中，深化對(duì)STEAM知識(shí)的掌握、融合STEAM學(xué)科知識(shí)體系、開(kāi)展基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、強(qiáng)化對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決、多種途徑解決問(wèn)題、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)等，都有助于創(chuàng)造性的培養(yǎng)和保持。Lubinski等人關(guān)于天才青少年的20年追蹤研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造力與科技創(chuàng)新能力對(duì)于確保個(gè)體日后在職業(yè)上取得突出成就非常重要，這一點(diǎn)在當(dāng)前的信息時(shí)代尤其關(guān)鍵。正如Saracho所指出的，創(chuàng)造力是通過(guò)長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)、練習(xí)和實(shí)踐產(chǎn)生的，并非固有的心理特質(zhì)。雖然目前沒(méi)有十足的證據(jù)或者理論可以說(shuō)明早期少年兒童教育與成年之后的創(chuàng)造成就之間的作用機(jī)制，但早期的培養(yǎng)會(huì)對(duì)之后的創(chuàng)造力有顯著影響這點(diǎn)是可以確定的，這也是為什么有眾多教育工作者、研究者和政策制定者，致力于優(yōu)化創(chuàng)造力培養(yǎng)方式的探索和評(píng)估。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐練習(xí)可以檢驗(yàn)自己的創(chuàng)新性設(shè)想，這有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己思維的不足。從某種意義上來(lái)說(shuō)，僅僅通過(guò)提高發(fā)散思維尚不足以成為創(chuàng)造型人才，創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)還需要通過(guò)不斷地實(shí)踐以培養(yǎng)“專(zhuān)長(zhǎng)”來(lái)實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)也是STEAM教育能夠做到的。

從培養(yǎng)措施來(lái)看，STEAM教育促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的方式包括早期的培養(yǎng)和不斷地練習(xí)、基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)等，這些都體現(xiàn)了真實(shí)情境對(duì)創(chuàng)新素養(yǎng)的作用。具體來(lái)說(shuō)，基于項(xiàng)目（Project-based Learning，PBL）和基于問(wèn)題（Problem-basedLearning）的學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，變革學(xué)習(xí)方法。相對(duì)于接受傳統(tǒng)教育，參加基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題學(xué)習(xí)的學(xué)生更加積極、具有更好的交流能力和團(tuán)隊(duì)技巧，并且對(duì)專(zhuān)業(yè)主題有更好的理解，更會(huì)將所學(xué)應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。同時(shí)，基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的渴望和對(duì)于學(xué)習(xí)的興趣，能夠使學(xué)生自發(fā)地參與到STEAM學(xué)習(xí)之中，幫助學(xué)生抓住關(guān)鍵問(wèn)題，尋找、創(chuàng)造新辦法或知識(shí)?！芭d趣是最好的老師”，在學(xué)生通過(guò)興趣驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)獲得了相應(yīng)的知識(shí)后，就會(huì)不斷對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行整合，建立自己的知識(shí)體系，使他們應(yīng)對(duì)快速變化的科技，進(jìn)行創(chuàng)造性發(fā)展。

三、STEAM教育在教學(xué)中的實(shí)施策略

為了更好地促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，STEAM教育在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該體現(xiàn)前述幾個(gè)基本理念與特點(diǎn)，從跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的角度，從開(kāi)展實(shí)踐、促進(jìn)專(zhuān)長(zhǎng)發(fā)展的角度，以及從真實(shí)情境中的問(wèn)題解決角度來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。

（一）從跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的角度培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

STEAM教育強(qiáng)調(diào)將科學(xué)、技術(shù)、工程、人文藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科進(jìn)行交叉融合。為此，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、調(diào)整課程安排、編寫(xiě)校本教材等途徑開(kāi)展教育教學(xué)活動(dòng)進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)發(fā)展。首先，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)有助于教師向?qū)W生提供多樣化教學(xué)內(nèi)容，還可以使學(xué)生對(duì)于課程的理解加深，對(duì)于問(wèn)題的感知更加深刻，幫助學(xué)生進(jìn)行STEAM相關(guān)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性的問(wèn)題解決；其次，學(xué)校應(yīng)該提供豐富的課程設(shè)置以滿足不同學(xué)生的需求，同時(shí)設(shè)置嚴(yán)格的專(zhuān)業(yè)要求以控制學(xué)習(xí)質(zhì)量，在這些前提下給予學(xué)生自主的學(xué)業(yè)選擇，幫助學(xué)生確定符合自己特長(zhǎng)、興趣和個(gè)性的方向；再次，學(xué)?？梢越Y(jié)合地域特點(diǎn)和自身特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)地方與校本課程資源，就機(jī)器人、陶瓷器工藝、污水過(guò)濾、霧霾防治等主題開(kāi)設(shè)具有地方文化特色的科技設(shè)計(jì)制作課程和校本實(shí)踐活動(dòng)課程，甚至編寫(xiě)能夠體現(xiàn)本地、本校文化特色的相關(guān)教材等。通過(guò)上述多種方式實(shí)現(xiàn)的多學(xué)科領(lǐng)域交叉融合，必將對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起到重要的作用。

（二）從開(kāi)展實(shí)踐、促進(jìn)專(zhuān)長(zhǎng)發(fā)展的角度培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

STEAM教育重視動(dòng)手開(kāi)展實(shí)踐，并通過(guò)長(zhǎng)期地堅(jiān)持訓(xùn)練發(fā)展學(xué)生的專(zhuān)長(zhǎng)。Stouffer和同事們指出，創(chuàng)造力如同肌肉或是機(jī)器，必須持續(xù)不斷地練習(xí)和使用，才能保持其活性和優(yōu)勢(shì)，否則，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的廢棄，再想利用和發(fā)展創(chuàng)造力就會(huì)變得很困難。如果沒(méi)有持續(xù)地應(yīng)用于解決問(wèn)題中，技術(shù)創(chuàng)造力會(huì)失去其作用。這里，不斷練習(xí)不應(yīng)該局限于使用，而應(yīng)該涉及終身的知識(shí)學(xué)習(xí)、技能發(fā)展，不斷地創(chuàng)造性解決復(fù)雜問(wèn)題，進(jìn)行多種解決路徑的設(shè)計(jì)與評(píng)估。實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，學(xué)校和教師應(yīng)在STEAM教育中培養(yǎng)學(xué)生的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。高水平的創(chuàng)造性表現(xiàn)往往需要個(gè)體具備高度的執(zhí)著奉獻(xiàn)精神，除非個(gè)體受到強(qiáng)烈的內(nèi)部動(dòng)機(jī)驅(qū)使，否則難以達(dá)到較高的水平。為此，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生從最喜歡的事情開(kāi)始做起，逐步擴(kuò)展到其他相關(guān)領(lǐng)域，在此過(guò)程中逐步熟悉各個(gè)領(lǐng)域的基本知識(shí)體系，學(xué)習(xí)相關(guān)課程，并通過(guò)查閱大量相關(guān)書(shū)籍和聆聽(tīng)專(zhuān)家講座等途徑慢慢培養(yǎng)自己的專(zhuān)長(zhǎng)。

（三）從真實(shí)情境中的問(wèn)題解決角度培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

STEAM教育重視在真實(shí)情境中解決問(wèn)題，為此學(xué)校應(yīng)開(kāi)展基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)。結(jié)合前期的經(jīng)驗(yàn)，我們強(qiáng)調(diào)這里的項(xiàng)目要具備兩個(gè)特點(diǎn)：一個(gè)是“實(shí)景”，另一個(gè)是“大型”。實(shí)景是指問(wèn)題的真實(shí)性、情境性，現(xiàn)實(shí)生活中碰到的問(wèn)題遠(yuǎn)超過(guò)課桌上的題目，每一個(gè)實(shí)景問(wèn)題都是綜合性的，是需要跨學(xué)科知識(shí)才能解決的。大型項(xiàng)目則并非是小項(xiàng)目的比例放大版，它會(huì)衍生出無(wú)數(shù)新的問(wèn)題，對(duì)于知識(shí)的融合貫通有巨大作用?？上攵稀皩?shí)景”與“大型”特點(diǎn)的問(wèn)題都有一定的體量或者環(huán)節(jié)，必定會(huì)涉及到E（工程）的問(wèn)題。否則的話，再難的事情，如果只需要一步就可以實(shí)現(xiàn)，那只能算T（技術(shù)），而不是E（工程）。我們特別強(qiáng)調(diào)以E（工程）為核心的綜合實(shí)踐，在STEAM里面，E（工程）是一個(gè)提綱挈領(lǐng)的作用，凡涉及到工程問(wèn)題，那必定包含其他技術(shù)、科學(xué)和數(shù)學(xué)方面的問(wèn)題，但反過(guò)來(lái)卻未必。以“無(wú)輪小車(chē)”項(xiàng)目為例，這是面向初中學(xué)生的一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，要求學(xué)生在理解科學(xué)原理后，自己設(shè)計(jì)制作出無(wú)輪小車(chē)，然后進(jìn)行速度比賽。項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)先由教師集中講解科學(xué)原理、培訓(xùn)激光切割機(jī)的操作技術(shù)，然后學(xué)生自己分工、討論、設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試。在這一過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生對(duì)于振動(dòng)、摩擦等科學(xué)原理的學(xué)習(xí)體現(xiàn)了STEAM中的“S”，對(duì)于激光切割機(jī)的操作使用體現(xiàn)了“T”，對(duì)于小車(chē)零部件的設(shè)計(jì)、拼裝體現(xiàn)了“E”和“A”，而對(duì)于小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)（如重心位置、腿的長(zhǎng)短、腿的傾斜角度等）對(duì)裝置運(yùn)動(dòng)影響的計(jì)算則體現(xiàn)了“M”。在最后完成自己個(gè)性化的作品的同時(shí)，學(xué)生們也接受了一場(chǎng)全面的STEAM教育，他們的創(chuàng)造力在內(nèi)的各項(xiàng)素養(yǎng)得到了很好的訓(xùn)練和培養(yǎng)。

需要補(bǔ)充的是，基于項(xiàng)目和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)需要一個(gè)良好的教育平臺(tái)。試想，如果在學(xué)校中能夠建立起這樣的專(zhuān)門(mén)教育平臺(tái)，學(xué)生在其中自由、開(kāi)放地獲得STEAM學(xué)習(xí)所需要的各項(xiàng)資源，包括技術(shù)支撐和導(dǎo)師支持，勢(shì)必會(huì)很好地激發(fā)他們的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和應(yīng)用能力，以及團(tuán)隊(duì)合作、解決問(wèn)題的能力。對(duì)這種平臺(tái)，清華大學(xué)教授高云峰和ICT教育專(zhuān)家高震稱(chēng)之為“群體創(chuàng)新空間”（Group Innovation Space，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS，中文名“集思”）。它可以讓學(xué)習(xí)者在固定的空間內(nèi)，把學(xué)到的信息學(xué)、數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)用于實(shí)踐，把一個(gè)個(gè)創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)。教室的中心是討論桌、開(kāi)源硬件、設(shè)計(jì)平臺(tái)、激光切割機(jī)、原材料、加工工具和展示平臺(tái)。學(xué)生在平臺(tái)中開(kāi)展基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，解決真實(shí)情境下的問(wèn)題，在協(xié)作中綜合運(yùn)用知識(shí)、提升情商、了解自我、開(kāi)展分享，真正體現(xiàn)了創(chuàng)新教育所重視的素質(zhì)，這無(wú)疑是學(xué)習(xí)者創(chuàng)新素養(yǎng)培育和發(fā)展的保障，也是STEAM教育和創(chuàng)新型人才所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。