STEAM跨学科课程整合理念 模式构建及问题反思文档格式.docx

1、但无论是STS课程还是STEM教育都试图将科学和技术还原到既有的社会情境中，围绕一定的问题、主题组织和开发多学科整合课程。从国际STEM课程发展进程可以看出，以美国为首的发达国家自觉将STEM教育视为促进社会发展的重要战略的初衷，都是在对当前教育问题及社会需求的反思中提出的，期待其成为解决危机和保持战略地位的有效途径。因此，STEM课程最初是以一种理念、愿景的形式出现在政府报告和文件中，多发端于高等教育，从而撬动自上而下的教育改革。为此，各国政府不仅规划了STEM教育的长期战略目标，提供了雄厚的资金支持，设立了专门机构监督各类拨款资金的使用情况和效能，还规定了培养科学家、工程师、技术专家、数学

2、家等人才的数量，创新了举措，以便得到企业界、学术界及慈善机构等多方面的大力支持。但由于各国所面临的问题既有共通性又有差异性，社会发展水平和文化底蕴等对教育的影响程度不一样，在STEM教育本土化过程中，对其理解及实施各有异同。但值得一提的是，STEM课程的发展历经了由分科到整合的转变，虽然分科教育仍会存在，整合已经成为其发展方向。美国科学基金会（NSF）、高校研究团体、绝大部分教研机构和团体等指出，STEM教育的本质是基于学科知识间的内在联系开发新课程的教育形态，其最重要、最具代表性的理念就是教育整合。这种理念也决定了跨学科课程整合是STEM教育的核心特征。跨学科意味着在STEM课程中，教育工作

3、者不能再将课程与教学的重点放在某个特定学科或者过于关注学科界限，而是要软化边界，利用四个学科相互关联的知识解决实际问题，跨越学科界限，从多学科知识综合应用的角度培养学生的STEM素养。STEM教育通过学科整合方式改造课程，使“学科整合”摆脱泥淖困惑，确立了课程整合的本体意义，同时也进一步拓展了课程整合的研究空间，使课程实践者和研究者认识到课程整合不仅要关注“如何整合”这条“明线”，更要把握背后民主和发展理念这条潜藏的“暗线”。尤其在我国推行以核心素养为标志的深化基础教育课程改革背景下，课程整合要以整体、系统的方式思考课程问题，不能仅停留在课程内容的优化组合，同时要关注为何统整、谁来统整、统整什

4、么等价值问题，而不是仅仅追问如何统整的技术问题。（二）STEAM跨学科整合：STEM教育课程的再概念化长期的科学实践和研究发现，21世纪人类所创造、掌握和运用的科学知识日益增多，却不能自觉地被用来医治现代性创伤。其根本原因是忽视了人类社会是一个整体，科学文化与人文文化没有真正结合，两者的整合不仅具有知识论的价值，还是人类生存和文明发展的内在精神资源和思想动力。因此，在将自然科学、技术科学、人文社会科学相结合进行整合研究方法论指导下，英国国家科学基金会经过组织力量研究艺术（包括社会科学的很多方面）在促进学生发展中的价值，发现中小学课程中的艺术类课程在提高学生的想象力和创新能力方面具有独特的功效，

5、并于2007年组织专门研讨会讨论如何将艺术学科融入STEM教育中，该研讨会被视为英国国家层面STEAM跨学科整合课程开发的开端。与此同时，美国学者乔吉特亚克曼（Georgette Yakman）经过研究和实践在STEM教育中加入了“A元素”（Art，即艺术），提出STEAM跨学科课程整合的概念并构建了相应的模型（如图1所示）。该模型根据学生的学习阶段和整合程度分为五层。最底层是由具体科学、技术、工程、数学等课程科目构成，是整个STEAM课程的基础学科；第二层是特定学科层，强调科学、技术、工程和数学学科之间的内在逻辑关系；第三层是学科融合层，即在四门学科互相融合形成独立的STEM课程体系并渗透艺

6、术等人文类学科；第四层是STEAM层，即在多学科进一步整合基础上，培养跨学科思维和创新能力；最上层是整体融合层，即超越单一学科，融合各类跨学科知识，并加以灵活应用，培养跨学科素养及在复杂情境中解决具体问题的综合能力。1这五层相互递进，与学生思维水平和生活经验积累相契合，同时彼此间互相影响，下层课程是上层课程整合的基础，上层整合活动又会引起下层联动。图1 STEAM课程模型事实上，STEAM跨学科整合课程中的A元素不仅包括美术、绘画，还包括培养人文关怀的人文艺术，提高沟通协调能力的语言艺术，把握对材料、工具和表达形式掌控能力的肢体艺术以及手工制作艺术。陈怡倩认为，只有从不同视角思考STEAM跨学

7、科整合课程框架中A元素的内涵才具有意义与价值，并指出A元素具有七种不同的含义：外显的美、设计思维、大艺术的视角、可视化的过程、美感素养、艺术性的诠释、人文精神。2鉴于人文精神才是艺术的真谛，STEAM跨学科整合课程中A应包括人文学科和社会科学，而非单纯的精致艺术（Fine Art），即凡涉及人、历史、哲学、艺术、设计、社会研究都是其重要内涵。STEM教育走向STEAM跨学科整合课程，表明STEM教育具有空间无限延展性和因素的多元化。该教育形态可以根据社会发展需求将更多不同学科“整合”起来，形成STEAM、STREAM、STEMx、STEM+等STEM教育改革形态，发展为包容性更强的跨学科综合素

8、养教育。但这些形态都不同程度地囊括科学、技术、工程、艺术、数学、人文等学科内容及计算思维、勇于创新、善于沟通与协作等创新型人才必须具备的知识与技能。而STEAM跨学科课程作为STEM教育和STS教育的“再概念化”，属于跨学科整合范式，在不受制于单一学科的情况下，围绕STEAM课程目标，由教育者和学生合作认定重要的问题和议题作为探究主题，组织相应课程任务和教学活动，以增强人和社会整合可能性的综合课程形态。这一模式丰富了课程整合的内涵，将课程整合由课程内容组织方式引向了社会重建，实现人与社会的统整，通过STEAM跨学科课程整合培养社会所需要的品格、态度、技能等核心素养的基本构成成分。（三）STEA

9、M跨学科课程整合的多元价值取向跨学科课程整合可作为课程整合的方法论，应用于多学科或科际整合课程中。STEAM跨学科课程整合以项目或问题为中心形成整合主题，为学习者提供问题情境，并以小组为单位进行活动，促进学生探究、发现、协助，积极建构知识，强化对知识的记忆和迁移，形成STEAM素养。这些源于这一跨学科课程秉持的多种价值取向。1. 学科知识整合取向STEAM跨学科课程整合的初衷是要打破学科藩篱，减少知识交叉重叠，解决学科知识碎片化、孤立化以及知识与应用疏离等问题，克服教学实践中学科知识授受的弊端，以便提高学科教学效率。事实上，学科知识并非外在于世界的实体，而是理解自我与世界的“材料”“方式”。S

10、TEAM知识整合取向一般采用基于问题的学习，通过自主、合作、探究解决嵌入真实情境中的社会生活问题，形成自主学习习惯，促进学生对所学知识的理解与建构，从而习得隐含于问题背后的学科知识，体验多学科知识的获取和整合过程，促进学生元认知能力的发展，形成解决问题的技能以及对知识进行社会性、情境性的迁移运用能力。常见方法有5E教学法（Engage，Exploration，Explanation，Elaboration，Evaluation）、网络探究（Web Quest）、研究性学习。这类整合在中国多以综合实践活动形式开展。2. 儿童经验整合取向人们对自己和世界所形成的观念都来自经验的建构，进而成为未来应

11、对问题、议题和情境的资源。已经存在的儿童经验及基于此而建构的意义在人们心中是富有生成性的，而非静止的。STEAM跨学科课程中经验整合的基本做法是从学生生活的角度选择典型活动进行结构化设计，然后以活动设计与实施为载体，让学习者在体验和完成活动任务的过程中，将学术性学科知识转化为可解决实际问题的生活性知识，习得蕴含于任务中的多学科知识与技能。STEAM跨学科课程整合实践中，整合学习者新旧知识经验、生活经验、认知经验等已成为经验整合的基本理念，而且学者们对经验割裂、相应层次划分以及整合方式等问题的推论远多于经验课程本身的探究。基于任务设计的学习成为其主要的实施方式，有助于通过经验整合寻求个人主体意识

12、的合法地位，彰显个人主体性。3. 社会生活整合取向STEAM跨学科课程的社会生活整合即以“社会议题”为载体的课程组织模式，整合内容涉及当代社会问题、学生关心的社会现象和活动及社会活动方案设计等。这种STEAM课程整合方式强调社会实践活动的开发与设计，将多学科知识融合到真实的社会项目中，体验生活的复杂性，寻找各学科知识的整合点，从而培养学生社会问题解决能力。也就是说STEAM以项目过程、活动设计等为其核心，并以开发最终作品或“人工制品”为出发点。因此，该模式多采用基于项目的学习，以实践项目完成为核心任务，丰富学生认识事物的经历和体验，并将跨学科的内容、高级思维能力发展与真实生活环境之间建立联系，

13、实现个人发展和生活需求的有机整合。上述三种整合取向没有优劣之别，而是不同程度地表征着课程的知识属性、人本属性、社会属性。这三者相互联系和补充，各有适合的对象和情境，在STEAM跨学科课程整合实践中应灵活运用。但这些整合取向形成优势的前提是将相应知识体系情境化与社会化，解决各学科原有知识体系的劣构化问题是它们面对的共性问题。为此，STEAM课程开发者和实施者应强化STEAM跨学科课程整体性体验。STEAM教育发展到今天，整合理念成为其最重要课程特征和内涵。这种跨学科整合的终极依据是“整体有机论”，因此需将STEAM跨学科课程的开发建立在自然、社会和自我有机统一的基本向度上，克服目前将STEAM教

14、育以产品而不是以人的发展为导向的弊端，确保学生拥有完整的世界体验。另外，要整合利用多元化的课程综合模式。课程综合是有意识地运用两种或更多学科知识观和方法论提炼一个中心主题或问题，并据此将多个课程因素整合起来的一种课程组织方式。如果这个中心主题或问题源于学科知识，这种综合课程就是学科本位综合课程，相关课程和广域课程就是其中的一个部分。如果这个中心主题或问题源于现实的社会生活，则这种综合课程就是社会本位综合课程。很多国家和国际组织倡导和开发的“国际理解教育”就是典型的社会本位综合课程。如果这个中心主题或问题源于学生自身发展，则这种综合课程就是经验本位综合课程。国际技术与工程教育协会（ITEEA）开

15、发的Integrative STEAMFocalPoints，简称“ISTEM模式”就是典型经验本位的综合课程。二、STEAM跨学科课程整合模式构建STEAM课程跨学科整合源于对传统学科课程割裂了不同学科之间、学科与真实世界之间的联系，从而影响学生解决现实问题能力培养的反思。纵观STEAM跨学科整合课程的发展历史，相应的课程整合模式也渐进地由单一走向多元。（一）STEAM课程跨学科整合的不同类型STEAM跨学科整合课程要求多门学科在课程开发和实施（教学）过程中的主题（问题）或项目的选择与组织必须密切相关，以整合的教学方式，围绕学生STEAM素养构成的基础性成分概念、技能和运用知识与技能解决真实

16、世界中的问题开展整合。这种课程整合模式意在减少课程内容的重叠与分化，彰显知识、技能与生活世界的联系及其价值，强化知识的系统性。瓦斯克斯（Vasquez）等学者在充分调研基础上，对STEAM课程跨学科整合模式的类型和划分依据进行了阐述。他们基于不同学科之间交叉融合程度，以递增方式对STEAM教育构成的多门课程进行了一体化整合设计。这种整合设计模式按照学科之间相互依存和联系级数进行层次划分，即学科整合、多学科整合、科际整合、跨学科整合。3学科整合模式多指学科内部的知识、技能和相关概念之间的整合，在学科框架内围绕相对同一的知识内容为主题实现课程的统整。这类整合课程已经开始运用整体性思维方式开发相应内

17、容、设计实施方式。多学科整合模式又可以分为两种类型：一是围绕两门相关学科的某些主题开发相应课程，并在相对同一的时间开展教学，如将STEAM课程中的数学和科学组成科学课程，技术和工程组成技术工程课程等，而两门平行学科之间的关联要靠学生自己掌握。唐小为等经过研究发现，国内理工科课程中科学和数学整合程度优于美国的STEAM课程，因此无需引进和刻意整合；科学和技术整合有将科学教育带入培养“能工巧匠”歧途的风险；科学和工程整合才是最符合我国基础科学教育发展需要的STEAM整合类型。4二是围绕一个共同的主题将多个相关学科调整到一个课程单元或学程里，而各学科保持独立，整合内容分属于不同学习领域，学科特点影响

18、整合学科的教学和评价。科际整合模式是指以主题、问题、概念、基本学习内容、技能等为组织中心，或按相关课程方案和课程标准的要求，将学校课程中的所有学科有意识地统合在一起，形成大单元或学程。用这种模式整合起来的课程内容相互关联，但所属学科仍然可以辨认。其目的是通过课程开发和实施让学生借助相应的探究活动，学会多视角处理与学习任务相关的信息和观点，以便更全面、客观地理解知识和解决生活中的各类问题。这一模式在国内多以校本课程形式存在，如台州市文华小学组建研究团队，不断完善“航模STEAM”校本课程，以航模基础课为载体，融入文学、体育、品德等学科，再结合科学、技术、艺术、工程、数学等领域，将航模STEAM思

19、想渗透进每一位学子的心中。跨学科课程整合模式的特点是：学科不再是课程的组织中心，取而代之的是社会生活中的现实问题，学科知识被融入单元或主题之中，成为服务于解决现实问题的主要内容，解决问题所需要的知识、技能、态度以及相应的高阶思维成为课程关注的重点，整合课程过程非常重视学生主体性的发挥以及课程与真实情景和世界的联系。赫希巴奇（Herschbach）指出，应运用“整合的课程设计模式”对STEAM跨学科课程进行开发与实施，并根据设计的问题或项目全面、均衡覆盖所有学科基础性知识结构。他还提出了两种基本跨学科课程整合模式，即相关课程模式和广域课程模式。5相关课程模式是指利用一些相互联系的主题和观点将两门

20、或更多相同质性的学科整合起来，强化科目教学内容安排的整体性和连贯性。上文所提及的学科整合、多学科整合以及目前学校STEAM分科课程模式都属于相关课程模式。广域课程模式则是指将所有学科内容整合到新的学习领域，融合了学科界限，形成涵盖整个知识领域的课程整体。在课程开发实践中，围绕一个选择的组织核心，通过活动形成连贯、有组织的课程结构，将各个分支学科组织成一门“后设学科”（meta discipline），即该学科的建立是基于和其他学科的融合所形成的一门新课程。6相对而言，该课程模式通过全面主题开发和教学设计，打破了学科间的界限，使学生在真实情景中学习各学科知识，但如何平衡学科之间知识内容，重新构建

21、新的课程结构，对课程开发者和实施者提出了新的挑战。（二）STEAM课程跨学科整合模式的多元构建机制STEAM课程跨学科整合之于创新型人才培养的重要性体现于它的方法论价值，即通过多种机制消除不同学科壁垒对社会发展所必须的知识或素养的割裂，实现不同学科间的交叉与融合，促进跨学科群的形成。该跨学科课程整合的多元作用机制如下：7（1）多元素机制，即跨学科课程整合必须发生在多元、异质的学科元素之间。STEAM跨学科课程的独立专业学科所涉及的领域、解决的主要问题、相应的方法和过程存在很大差异。科学致力于解释自然界中发生的现象；技术致力于运用新工具和手段以便产生更高效益；工程则是不断利用各种原理，探求如何通

22、过设计解决现实问题；社会科学主要提高学生社会情怀和责任感，促进想象力和创新意识培养；数学力求扩展逻辑的、结构的、模式的世界。这些元素需借助课程目标和具体情境，确定内含相应知识的比重和在相应模式中的位置。（2）融生机制，即多元异质的学科元素通过建立学科间的共同话语，实现课程整合模式的协调共融机能。STEAM跨学科整合课程开发，主要借助于跨学科概念将这些异质学科整合在一起。如美国的下一代科学教育标准就明确提出模式、因果关系、系统与系统模型、物质与能量、结构与功能、尺度比率和数量、稳定与变化七个跨学科概念来整合不同学科。8（3）互补机制，即多学科在交叉整合中，由于不同学科的知识基础和范畴的差异，在人

23、才培养中应该彼此借鉴，互为补益，形成一种优化的课程整合机制。STEAM跨学科课程所函括的科目就培养目标而言存在很大差异。科学最核心的是科学思维，技术最核心的是计算思维，工程最核心的是设计模型或解决方案（即工程思维），社会科学最核心的是提高人们的社会意识和美感，数学最核心的是数学思维。这些学科功能和任务存在差异，但每一种思维的培养最终共同指向高阶思维的提高，从而在促进学生成长中实现优势互补。（4）开放机制，即通过寻找学科间共同或相似的深层根源促进学科整合的同时，将凝聚的跨学科整合的精髓（主要是指综合知识和素养）作用于外界，并不断吸收外界环境的反馈，真正实现跨学科整合。STEAM跨学科课程开发和设

24、计者根据社会发展、学生需求和学科发展等方面需求，不断吸收新知识，促进相关学科间诸要素交流，利用各种途径促进跨学科课程与外部诸学科及环境之间积极互动，突破单一学科间形成的阻隔，促进学生STEAM素养的不断发展。（5）合力机制，即多学科及其相关领域知识发现者和创生者通过融生、开放、流动、合作等方式，形成合作共同体，推动跨学科交叉和整合。STEAM跨学科课程的本质是要解决真实的、复杂多样、难度较大的社会问题，并通过师生以及生生之间的协同探索，建构知识的意义。STEAM跨学科整合课程的现实基础是社会参与，其组织和实施也是多元化的，需要政府、教育机构、非盈利组织、咨询机构等深度参与和配合，形成有力的组织

25、保障。STEAM集成战略是一个连续的实施过程，需要一套完整的制度设计，相应的课程开发需要真实的科学研究数据、研究工具等资源，并通过恰当的方式与STEAM课程整合，并形成合力，从而有效支持课程实施。（6）增殖机制，即由学科交叉合力作用于外界而生发的促进学生自身和社会领域发展的效应。这里主要指提高课程整合模式在人才培养方面的价值。尽管STEAM课程跨学科整合的不同学科有着内在联系但彼此又有区别。这从另一方面说明STEAM跨学科整合的必要性：运用STEAM课程跨学科整合才能更好地解决当代疑问和难题，使新知识、新技能和发明创造更好地服务于社会，促进人类快速发展。（三）STEAM跨学科课程整合模式构建策

26、略实践证明，传统分科课程难以支撑STEAM素养培育，尤其是核心素养的有效转化。因此，整合上述三种价值取向和多种模式，构建适切核心素养转化的课程整合模式并采用正确的课程整合实践运作策略尤为重要。尽管研究者和实践者秉持不同立场对STEAM跨学科课程整合本质、模式认识不同，但STEAM跨学科整合课程要落地生根，主题选择、目标制定、知识建构、一体化设计四个环节不可或缺。1. 主题选择STEAM跨学科课程整合主题选择的参考框架可以参照乔治J.波斯纳提出的六种课程整合的主题划分形式：探究导向主题、鉴赏导向主题、问题导向的主题、决策力导向的问题、技能导向主题、个人成长导向主题。9STEAM跨学科课程整合主题

27、选择标准和原则，可以结合具体问题情境，综合以下三方面加以考量：一是主题内容的普遍适用性，即主题范围要保证可以应用于不同科目，主题窄化不可能达到统整科目的效果，主题泛化则不利于开展深度学习。二是主题选择的价值正当性，即议题选择应符合上述三种整合价值取向，体现STEAM跨学科整合课程的知识属性、人本属性、社会属性，更要符合主流价值取向，关照当前迫切需要解决的社会议题以及前沿教育理念。三是主题选择的民主公平性，克服学科课程整合忽视学生课程参与权力现象，强化师生和社会多方共决，即应确保为所有学生（尤其是弱势群体的学生）提供广泛多元的学习机会，通过满足其兴趣和好奇心提高参与意识和能力。2. 目标制定在构

28、建STEAM跨学科课程整合框架过程中，鉴于课程整合的层次性，应该关照不同的目标指向。作为多学科交融的整合体，其培养目标更应该强化学生核心素养的培育，突出设计思维、创造性问题解决能力和复杂合作共情能力。在国家层面应该将课程标准和相应的能力指标作为主要目标来源，通过对国家、地方课程标准分解课程目标进行课程整合设计。而学校课程规划层面的课程整合目标不仅要有人才培养图景，还要通过课程整合减少学科间的疏离、课程内容的交叉重叠，优化课程结构，从而发挥课程系统整体效应。STEAM跨学科科目及单元设计的课程整合目标重点是结合学情和资源分析结果，细化各类能力指标，强化学生跨学科知识、问题解决能力和情感态度等综合

29、素养的培养。3. 知识建构STEAM跨学科课程整合中的知识建构应该立足于社会改造，从知识的实体与意义（知识属性）和系统性与非系统性（即组织形式）两个维度着手，围绕意义探寻重新认识与建构知识成为STEAM跨学科课程整合设计的基础。即STEAM跨学科课程统整的知识应包括学科知识、学科间知识（被遗忘在学科间的知识）、跨学科知识（实践性、操作性、体悟性知识等）三部分构成，其中“跨学科知识”是核心。对学生来说，这三类知识习得都是为了提高STEAM素养，从而更好地为理解自我与世界服务。结合心理学和学习科学，我们认为STEAM跨学科整合知识的构建可分为四种途径：一是精选，选择那些有意义的大观念、核心概念、方法和结构，摈弃细枝末节、无用和重复信息以及再生性差的知识。二是增补，补充STEAM跨学科课程科目中缺失的通约性学科知识、收集学科间条件性知识以及跨学科方法论知