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关心教育科技的朋友们可能已经不止一次看到这几个字母的组合:STEAM。这词到底是什么意思呢?STEAM是五个单词的缩写:
Science(科学), Technology(技术), Egineering(工程), Arts(艺术), Maths(数学)。
STEAM是美国政府提出的教育倡议,即加强美国K12关于科学、技术、工程、艺术以及数学的教育。追溯一下,最初的倡议只有四个字母STEM,是美国反思其基础教育在理工科方面渐渐呈现弱势而做出的改变。近期加入了Arts,也就是艺术,变得更加全面。
和国内一样,一旦某个东西政府出面推广,那么拨款啊研究院啊就会相应迅速成立起来。STEAM教育的雷声绝不亚于国内的素质教育,大部分中小学都设有STEAM教育的经费开支,而STEAM也被老师、校长、教育家们时时挂在嘴边。但STEAM不止雷声大,雨点也不小:在STEAM教育的号召下,机器人、3D打印机进入了学校;奥巴马也加入了全民学编程的队伍,写下了自己的第一条代码;帮助孩子们学习数学、科学的教育科技产品层出不穷(因为学校有经费买啊~);而且这五个学科特别喜欢玩跨界,技术和工程结合,艺术和数学结合,打破常规了学科界限。
科学、技术、工程、艺术、数学(STEAM),咋有点“学好数理化,走遍天下都不怕”的感觉?也许最初提出STEAM是因为美国缺乏理工科人才,但却不是我们脑海中的“充满方程式和计算题”的数理化教育。STEAM教育有两点,我认为非常值得借鉴和学习:
第一,注重学习与现实世界的联系;
第二,注重学习的过程,而非体现在试卷上的知识结果。
具体来说一说,STEAM教育不仅仅是提倡学习这五个学科知识,更提倡的是一种新的教学方式:让学生们自己动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,从过程中学习各种学科以及跨学科的知识。“STEAM其实是对基于标准化考试的传统教育理念的转型,它代表着一种现代的教育哲学,更注重学习的过程,而不是结果。本质上来说,我们敢于让学生们犯错,让他们尝试不同的想法,让他们听到不同的观点。与考试相反的,我们希望孩子们创造能够应用于真实生活的知识。”所以STEAM教育不是在桌椅整齐的教室上课,而是在充满木板、锉刀、画笔、电线、电路板、芯片、3D打印机、以及各种奇怪教育科技产品的工作坊。(之后会陆续为大家介绍这些“奇怪”的STEAM教育科技产品)
这种注重动手的学习体验,其实源自于美国的Maker Movement (创客运动)。最早是DIY,自己动手做家具;慢慢地加入更多的科技元素,制作电子设备;之后又融入了设计思维,制作样品,不断改进。而创客运动下,在城市的图书馆,博物馆或者社区中心,建立起了许多“创客中心”,让更多的人能够接触到制作工具(3D打印机、激光切割机等等)以及专业的指导人员。而这股创客之风也吹进了学校,结合对于科学、技术、数学、艺术、工程的重视,生出了注重实践动手的STEAM教学。让孩子们像“创客”一样投入到创造之中,从“做”中“学”,拥有自己的作品,同时也拥有创造作品的学习过程。
以苹果标志为例,其实是一个数学拼搭。
其实主流的STEAM分为机器人教育,3D打印教育以及配合App的互动教育,
在STEAM教育的推进过程中,工程教育是一个弱项,而创客的作品常常是非常好的工程教育案例。创客教育与STEAM教育的融合,使得信息技术课堂不再局限于对操作系统和多媒体软件的使用,APPInventor、Scratch、机器人、3D打印技术等技术引入到中小学的课堂,越来越多的中小学生通过老师的引导和启发,动脑动手创造出具有创意的作品。其中S4A能够搭建出一个物联网和智能家居的模型,AppInventor能让小学生轻松开发安卓的APP,ArduBlock、Mid+能让硬件编程如搭积木一样简单。
教育的变革,使得学习与生产生活越来越紧密相关。学校为中小学生营造社会的氛围,通过将生活情景融入教育,将新的技术融入基础教育的课堂,不仅有利于学生理解科学、工程学和技术等领域的抽象概念,更有利于培养学生的创新能力、综合设计能力和动手实践能力。将学生从小的“创客”种子在学校得以萌芽,不断地鼓励和培养学生综合运用多个学科知识的能力,为他们成为未来的创新人才打下结实的基础。在做中学,在学中做,在STEAM教育让学生们充满激情,他们对于真实的问题冒出来的想法,不可控,却又充满挑战。自己动手实现一个个新奇的想法,制作成作品,这便是区别于传统应试教育的创客教育。
STEAM,让我们回到现实中去,又从一种探索学习的视角展开。从科学,技术,工程与数学的视角切入,在综合的学科视角下发现问题,解决问题。需要让一线教师跳出自己熟悉的领域,勇于融合多种学科视角的探索。STEAM,也是让教师和学生们一起面对一个个模糊不确定的话题,在一次次失败后依旧不断深入的过程,需要一线教师在教学方式和教学内容上不断革新。STEAM教育没有绝对清晰的路径,只有在不断探索中逐渐养成的学科热爱,逐步完善的学科素养,逐渐形成的学科精神。
STEAM教育相关的APP
1、Invention
近现代以来,人类所有重要的关键性发明都被整合到这个应用程序里了。并且,以五条主线把这些发明创造的演进详细呈现。非常具体生动而又形象。让我们对技术的发展有了宏观的视角。
2、Solar Walk
模拟太阳系的真实情景。所有参数的模拟都来自于现在科学的数据。你可以调整时间,观察地球,月球,太阳以及整个星系的变化。
3、化学元素
每一个化学元素都变得真实具体起来。每一个元素呈现对应的发现故事,用途,结构图,实验演示等。
4、Human Body
用模拟的方式呈现人体!还可以放大了解每一个器官的结构,运行机理。非常震撼!让学习人体具有一种整体的视角!
5、Bridge
相对轻松的一个。不过非常越到后面越有挑战难度。物理原理结合真实的抽象场景。有助于学生们进一步探索。
6、Visual Design
autodesk专业出品的这款app,用互动演示的方式很好地揭示了空间的关系,物体之间的规律关系。非常经典!
7、ForceEffect M
一个充分运用工程和数学的应用app。观察生活中的真实机械,而后通过绘制机械和计算精确参数,使得整个机械合理再现。在通过软件分析数据,得出进一步的改进方案。
8、Algodoo
ALgodoo非常经典,不仅有在iPad上有,在电脑上也有对应的软件。这款软件可以让用户用真实的参数设计各种各样的物体,用来解决软件提出的各类难题。看上去很卡通很好玩,但是却非常值得深入研究!这绝对是最经典的模拟工程学的软件,没有之一!
9、WolframAlpha
所有基本的方程式,它都可以解答。并且模拟出图像。这是一个深入探索数学的顶级软件。这个软件同样在多个终端上都可以运行。让我们把计算交给计算机,尽情地投入数学的奥秘中。
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