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STEAM教育该说说人话啦!5个学科怎么用4个步骤融合?

STEAM教育该说说人话啦!5个学科怎么用4个步骤融合?

原创 2017-02-05 耐撕爸爸 耐撕爸爸
耐撕爸爸

hinicepapa

一个任性出走阿里的互联网教育工作者,在这儿分享STEAM教育和孩子的科创实践。STEAM教育是融合科学、技术、工程、艺术、数学5大学科,培养孩子通过跨界思考,动手实践,并解决实际问题的教育方式。你不希望孩子有科学素养、创客精神吗?


10秒内容速读

1.国内STEAM教育趋势。越发概念化,不落到实处

2.STEAM教育5个学科的关系。

3.身为家长或者老师,引导和参与到孩子的STEAM学习中去的4个步骤。


时光如白驹过隙,耐撕爸爸我也钻研了大半年的STEAM教育了。期间我看了好几套美国的STEAM课程,同时比较了很多国内的STEAM教具和机构。

 

很不幸,国内的市场把STEAM炒热了,却也越来越把STEAM概念化。

 

什么是概念化?就是爱说大道理,不说人话。只告诉家长这个理念如何如何“高大上”,但是一旦落到实践中,不知道如何开展。

 

甚至某些机构和学校,玩起了“完型填空”,自己的课程和STEAM沾一些边就敢说自己是STEAM。详情可以看往期文章《浙江教育厅,你说的STEAM教育,难道就是“完形填空”吗?》


 

元旦前,我做了一篇盘点,这文章代表的是过去的半年,我对STEAM教育的理解。(详情点链接:《年终盘点!5万家长追随的乐高、机器人、编程一篇打尽!》


趁着春节的闲暇,我也想了很多,今天耐撕爸爸我就把进化后的思考再写一写。而这篇文章更多的是从一个父亲的角度来看,并不是代表教育界的权威。说实话,官方权威的官样文章估计大家也不一定乐意看。


 

STEAM教育,到底这五个学科是什么关系?

 

科学、技术、工程、艺术、数学。很多人就是把这五个学科颠来倒去的说一遍,说这五个学科的融合就是STEAM教育。而怎么融合,绝大多数老师都不一定说的上来,要不是套概念,要不就是拼凑。美国二十几年积累下来的STEAM教学体系,不是字面上读一遍就可以实践的

目前来看,这个图,算是把这几个学科的关系解释的比较精炼。


 


就是“科学”和“技术”,通过“工程”与“艺术”来呈现,所有的这一切建筑在“数学”的基础上。如果按这个来理解,就是“数学”是基础,“工程”和“艺术”是过程,然后“科学”和“技术”是结果。

 

说完估计您还是晕乎乎的。为什么不懂,因为你缺少了从实践中去了解他们的关系。所以我尝试用我的理解描述一下。

 

科学和数学

 

最近有过几次实践,比如在我的团队组织的“寒假创客营活动”中有一个“制作变速的风车”主题,该主题让孩子们思考如何可以让风车“变速”?原理是电阻让电流产生了变化,从而让马达的转速产生了变化。


 

还有我带儿子参加Roborave的机器人竞赛。我会让孩子不停地尝试弹球装置,观察皮筋的松紧程度对弹球距离的影响,以及观察在硬地板上和地毯上,球能滚多远?


 

以上这些观察和引导,背后的原因都是科学和数学的认知。科学与数学的关系是紧密不可分割的。


因为不管是“变速的风车”中的电阻也好,还是机器人装置中的弹力以及地面的摩擦力因素,这些都是科学原理,都需要通过数学来计算的。虽然这个年龄的孩子还不知道精确的计算,但是这种概念需要潜移默化的去影响。

 

所以STEAM里面,首先是需要有数学和科学的知识以及思维习惯。要知道,不管这个学习项目的结果如何,背后都是有科学道理和数学依据的。

 

工程和艺术

 

但是如果只是掌握科学和数学知识,是不是就是STEAM教育了呢?这真的很不够,这也正是目前校内教育遇到的问题,就是流水线式的培养了一批“理论知识的高手”,但却是“实际应用的低能”。


 

所以STEAM里面,工程和设计(艺术)就非常重要了。先讲一下工程,因为在中国,“工程师”是一个比较高精尖的职业,所以一提到工程,很多家长会有点望而却步。


其实Engineering,在英文中涵盖了很丰富的意思。比如维基百科里就给了详细的解释:工程是应用数学、科学,经济、社会和实践知识,来进行创造,创新,设计,建造,维护,研究,用来完善结构,设备,工具,系统,零部件,材料,工艺,解决方案和组织结构。


 

所以工程就是应用和实践,是STEAM学习里面,贯穿始终的一个关键。

用家里的废旧硬纸板,搭建一个房子模型;用电路和电池来点亮一个二极管灯珠;

用编程来控制机器人完成一个任务



不管你用什么材料,呈现了什么结果,这个过程就是“工程”。动手开展一个工程究竟有什么用?因为通过动手实践,孩子可以把文本式的知识进行具象,而且孩子的天性就是喜欢搭建、喜欢拆解。通过“工程”既能锻炼孩子思考问题和解决问题的能力,也能通过一个结果的呈现来实现学习的激励和兴趣的保护。



那么STEAM里面的A,艺术又是怎么回事呢?其实这个A也是后来往里面加的,因为大家发现理工科的孩子不能少了一颗“艺术”的心



从我这段时间的实践和观察来看,有很多方面是需要涉及到“艺术感”的。比如工程环节,如何进行一些结构的设计,其实这就是艺术的应用。还有,一个项目成果最后的展示阶段,不管是通过陈述分享,还是海报展示、演讲说明,甚至一个图文并茂的学习笔记,都是“艺术性”的体现。



再说的形象一点,就是,STEAM里面有了A,那才是乔布斯,才是苹果,不然也就一个山寨机。所以艺术和理工科的跨界融合,当下和未来都很重要。

 

技术

最后来说下STEAM里的T,也就是技术。从教学过程中来说,已有的技术可以成为STEAM教育中的工具和手段,就是要学习如何使用和运用技术,来进行学习和实践过程,最后完成一个项目,解决一个问题。

 

那么哪些可以称为技术,只要是能够解决问题的就是一种技术,最简单的比如,笔(可以用来记录)、电线(可以用来导电);


 

当然我们现在环境下,更强调的是“信息技术”,比如我们在机器人学习中,传感器就是一个成熟的技术,还有大家经常听到的scratch编程,Arduino开源硬件,这些都是信息技术工具。在一个完整的STEAM学习过程中,你必然会接触到如何掌握一些技术。


 

当然,除了学习和掌握已有的技术,STEAM教育最终是为了培养能够改善或创造新技术的人。所以T-技术,在STEAM教育里,是工具,同样也是一个最长远的“结果”。

 


所以我根据我从自己孩子STEAM教育的实践和观察中,来画一个图,说明这五个学科的关系。如下:




引导与参与孩子STEAM学习的四个步骤


 

即便你没有耐心看完我所有的解释。但至少你可以掌握到如何去引导和参与到孩子的STEAM学习中去。


可以归纳为四个步骤


一. 培养好科学和数学的基础

这是第一步的,尤其是低龄段的孩子,首先要让孩子对科学和数学有兴趣,不管是通过科普读物、科学小实验还是数学启蒙,这方面要有一定的知识基础和思维习惯。

 

二. 动手实践最最重要

前面第一点是一个循序渐减并且长期的过程,这个进入小学以后,就是一个漫长的学习过程了。但是无论在哪个阶段,必须强调动手实践。观察-思考-动手实践-成果展示,这是一个STEAM教育必不可少的流程。所以不管是在家进行创客实践、还是学习电子积木、机器人或者编程等。目前大家可以接触到的,都是特别强调动手实践的。

 

三. 学习并掌握一些技术工具

这个是在第二点的过程中一定会接触的。但是这里要特别强调的是,千万不要把学习一门技术当成是STEAM教育的全部。比如“编程”,他是要学,但不是说学了一门编程语言,就算是STEAM教育了,这仅仅是技术工具。关键要看孩子学到的“编程”是用在什么场景的学习过程中,是能够解决什么实际问题。

 

四. 培养艺术修养

这一点是和前面三点并行的,因为艺术相对感性,在STEAM的工程环节和结果呈现环节,有设计思维,有艺术素养的孩子可能表现会特别一点,能够锦上添花。所以可以并行的进行学习,在一些交叉点上,“艺术”自然会表现到STEAM学习的过程中。





这一篇我主要从一个父亲的角度,在亲身实践和观察后,来谈了谈我对STEAM教育的理解。同时,我最近还在看几本关于美国的STEAM教育实践的书,也结合耐撕爸爸创客营2017年会做的一些尝试,下一篇和大家聊聊STEAM课程场景设计的重要性。




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