STEAM教育

7STEAM教育市场规模

STEAM教育是什么

STEAM是科学(Science)，技术(Technology)，工程(Engineering)，艺术(Art)，数学(Mathematics)英文首字母的缩略语，最早是由美国国家科学基金会提出。它的核心理念跨学科融合，将多门学科有机的融合在一起，而不是单一学科知识的利用，这样使得知识成为一个体系，能更好地将其利用到实际生活当中，真正提高学生解决问题的能力。在课程的实际开展过程中，通常由老师提出一个研究课题或者问题情景，学生通过在STEAM课程中所掌握的技术，多个学科的知识，提出自己的创意，制定自己的解决方案，利用材料与工具将自己的方案以某种更为美观形式展现出来，接着不断地对方案作品设计进行完善改进，得到最终作品。随着时代的需要，以及教育的实质需求，英国文化学习联盟提出加入艺术(Art)，让学生在作品制作的过程中，也能培养学生的美学素养，学生能够设计制作出兼具实用和美感的作品^[1]

STEAM教育核心内容

STEAM教育重点是加强对学生五个方面的教育：

(1)科学素养，即运用科学知识(如物理、化学、生物科学和地球空间科学)理解自然界并参与影响自然界的过程；

(2)技术素养，也就是使用、管理、理解和评价技术的能力；

(3)工程素养，即对技术工程设计与开发过程的理解；

(4)数学素养，也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力；

(5)艺术素养，即培养审美观念、鉴赏能力和创作能力

steam教育

STEAM教育课程类型

实践中按侧重点不同，可分为科学素养类、机器人(编程)类和软件编程类，同一机构往往同时开设多类课程

(1)科学素养类

侧重科学素养。百度百科，国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。课程形式主要是从日常场景出发，以科学实验方式进行学习和探索，通常会配备教具盒子。典型案例有火星人俱乐部、鲨鱼公园、玩创Lab等

(2)机器人编程类

侧重工程素养。工程学(engineering)词源为拉丁文ingenium(意为“巧妙”)和ingeniare(意为“设计”)，指通过研究与实践应用数学、自然科学、社会学等基础学科的知识，达到改良各行业中现有土木建筑、机械、电机电子、仪器和加工步骤的设计和应用方式的一门学科。课程形式主要是以积木、机器人等为核心教学器材，突出动手能力，同时可能配备一定的软件编程功能。典型案例有乐高活动中心、优必选

(3)软件编程类

侧重信息技术素养。STEAM中的Technology主要指信息技术，主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和部署信息系统及应用软件。课程形式：通过软件进行计算机语言的学习，如图形化编程(Scratch等)、Python及C++等，学习计算机编程语言同时培养计算机编程思维。典型案例：编程猫、迷你创想等^[2]。

STEAM教育与创客教育的区别

创客教育中，创客一词起源于“Maker”，原意为出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。“创客教育”是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享。培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。创客教育以造物的形式培养学生综合实践能力，对培养学生的想象力、创造性思维能力、观察能力、动手能力、创新能力、自学能力和程序性知识掌握具有重要作用。

STEAM教育与创客教育虽然都是建立在跨学科的基础之上，但STEAM教育并不等于创客教育

(1)本质区别

STEAM教育是因解决传统分科教育弊端而产生的，其本质上是由科学、技术、工程、艺术、数学五门学科组成，涉及科目明确，重在强调多科目知识融合，核心在于跨学科教学。

创客教育是以造物的形式培养学生综合实践能力的一种工程教育，在创物的过程中同样涉及到多学科知识及跨学科运用，但其综合性来源课程本身，是创客教育根据自身需求而做出的选择，产品的创造性才是它的核心。

(2)情境区别

STEAM教育是基于搭建某种场景的学习，问题多来自教师的设定和引导，即便学生提出自己的问题，也常在共同讨论的专题内。问题的解决需要学生运用多学科知识自主完成学习场景的搭建，是一种从无到有的过程。

创客教育是基于某种情景的学习，问题主要来源于学生，偏重锻炼学生的创造能力。但在解决问题过程中，学校会把3D打印，机器人，物联网，电子开源硬件等各种学习的情景给孩子们搭建好，重在培养创意思维的能力。

(3)导向区别

STEAM教育倾向于培养学生动手实验的能力及综合解决问题的能力，强调培养学生跨学科的多元思维，但并不在乎最终的作品结果，是一种以过程为导向的教育。

创客教育强调学生要设计和制作自己的作品和产品，在这个过程中，学生可以借用不同的工具，使用多种理论知识，甚至与其他创客交流设计。但一定要有成品，是以结果为导向的教育。

(4)师生角色定位区别

在STEAM教学中，教师角色更多的是教学设计者、活动组织者、知识讲授者和学习引导者等，角色多元，且需要不同教师相互配合，共同来引导学生完成项目。学生则是参与者，独立参与整个项目，或在小组中协作完成跨学科的学习。

在创客教育中，学生更倾向于独立的创造者，问题由学生思考提出，需要学生自己具备创意思维，再借助现实工具来解决问题，展示成果。教师则多扮演支持者的角色，不会过多干预学生的想法，不需要预设太多的问题或教授固定的知识体系，仅为学生搭建好创作环境^[3]。

STEAM教育的特点

①跨学科性

STEAM教育注重引导学生运用多学科知识来解决真实情境中存在的问题，促使学生从多方面思考问题、激发创新潜能，并注重引导学生进行创造性活动，开拓人文视野、积累审美经验，从而进一步发展学生的科学素养和人文素养。

②艺术性

STEAM教育与STEM教育的最大区别在于A的加入，A贯穿了STEAM教育的各个环节。例如，情境创设中需要教师的语言艺术；工程的完成和技术的应用中需要学生的手工艺术；产品的交流、汇报中需要学生的肢体艺术及语言艺术。A的融入能更有效地培养学生的创造力与鉴赏力。

③体验性

STEAM教育注重引导学生通过参与动手动脑的创造性活动，学会用科学的观点、方法，讨论解决现实生活中的复杂问题。

④趣味性

STEAM教育注重激发学生学习的主动性和趣味性，引导学生通过分享获得快乐感，通过创造性活动获得成就感。

⑤情境性

STEAM教育注重引导学生思考并处理真实复杂情境中的问题，对相关知识进行迁移应用，从而培养学生善于发现问题，并能够通过创造性方式解决问题的能力。

⑥设计性

STEAM教育注重引导学生依据科学与数学的规律进行设计实践，在实践活动中将科学、数学、技术与工程进行有机地整合，通过设计、展示创造性作品，从而获得成就感，维持学习动机。

⑦合作性

STEAM教育注重引导学生在自主学习的基础上，通过与他人合作交流，从而产生思维碰撞，获得解决问题的最佳方法与途径^[4]。

STEAM与STEM的关系

STEM是科学、技术、工程、数学的英文首字母缩写。STEM来自于美国，是一种基于学习项目的科技人才培养机制。有部分学者认为STEM过多的关注理科教学而忽视了女性更擅长的人文学科，于是在其基础上加入了“Arts”，使其更具社会人文色彩。需特别注意的是，STEAM教育是STEM教育的衍生品，它的出现并没有取代原有的STEM教育，两者是相对独立的。STEM意在培养有助于提升国家竞争力的科技人才，而STEAM更加倾向于培养全面发展的未来社会合格公民。

STEAM教育的起源与发展

在如今全球教育的热点当中，STEAM教育无疑是最大的热点，从国际上看来，美国、韩国、日本、澳大利亚、以色列等教育强国都在不断推进STEAM课程，已经将其重要性提升到了国家高度。

早在20世纪60年代末期，美国就已经形成了综合课程，该课程的源起是20世纪60年代“知识爆炸”所引起的大量分支学科的出现，并且在大环境下，人们发现为了更好的解决越来越多的综合性、复杂性的生活实际问题，如果只是利用单一学科知识，很多现有问题无法解决，因此综合学科的出现至关重要，学生利用多学科知识才能更有效地解决问题。在这个阶段，出现的“科学-工程-方法”课程设计，被称为综合理科课程。

到了20世纪80年代，美国国家科学委员会发表了《尼尔报告》，将“科学、数学、工程和技术”集合成为一体，称作SMET教育，并指明了方向，而这就是STEM教育的开端，真正课程融合的概念也从这时候形成。不同于上个时期的理科综合课程，从由几门课程的简单拼接，到着重学科间的综合性。这样的转变，不再仅局限于以某一科为重点，其他科目起辅助的作用，同样重视项目中所涉及到的学科，都是项目开展过程中的中心。

同期的1985年，美国科学促进协会(AAAS)制定“2061计划”，该计划的初衷是当2061年彗星再次降临地球时，美国的青少年能够适应科学技术和社会生活的大规模发展变化，提出的从20世纪80年代中期至21世纪初在基础教育阶段科学、数学和技术教育改革的三步设想。在报告中明确规定了儿童到青少年需要掌握的基本内容、学科概念、方法技能等，以及学科间的有机联系。在计划中对于课程内容设计的规定非常明确：在各学科进行有机融合时，需要注重其融合方式，使得课程的开展能够符合学生的学情发展，并且保护学生的个性发挥；规定学生学习的方式不应该采用填鸭式学习方法，而是注重培养学生的基本观点和技能的学习提升。

进入21世纪，STEM教育的概念首次被美国国家自然科学基金会(NSF)提出来，将之前的SMET转变成为STEM，它延续了之前SMET跨学科理科课程教育的模式，并且不再局限于实验学校进行这样的跨学科课程，而是将STEM教育普及化，带到美国的各个学校，让每个学生都能够接收到STEM教育，至此STEM教育就此诞生^[1]。