【《STEAM教育的国内外分析现状文献综述》3300字】

STEAM教育的国内外研究现状文献综述1.1国外STEAM教育研究现状本文重点分析美国、英国STEAM教育的研究情况，通过了解国外STEAM模式，吸取各国有成效的经验用于自己的教学设计研究当中。STEM教育起源于美国，NSB提出“STEM教育集成”的号召，并将其作为国家战略。许多法案、行动纲领中也体现出了STEM相关理念。师资的培养一直是美国STEM教育的重点，他们致力于培养STEM教育的教学人才，寻找有效的STEM教学模式。当然，提供知识和技能培训以及资金和学习环境支持，并提供适合的资源、场所也是必不可少的重要内容。在美国，STEAM可以称为一种教育战略，国家战略[11]。发展到后期，在STEM的基础上加入人文艺术,STEM发展为STEAM。相关实验证明，融入艺术可以有效的提升学生的学习兴趣，鼓励学生创造性、批判性的思考[12]。STEAM多是解决现实情境中的问题，其背景来源主要包括资源、环境、社会与经济等方面，工程设计的流程是解决方案制定的重要组成部分,学生根据方案进行开放式探索方式在做中学，最终解决问题。美国“项目引路”机构的观点更明确了STEM教育的整合特点及其现实意义：STEM教育课程计划旨在以活动、项目和问题解决为基础的学习，它提供了一种动手做的课堂体验。学生在应用所学到的输血和科学知识来应对世界重大挑战时，他们创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。美国国家科学院出版社《K-12年级STEM政和教育：现状、前景和研究议程》中通过对STEM整合方案的研究获得三个重要启示：整合必须明确，支持学生学习单个学科的知识，整合并不一定越多越好。美国科学与技术研究联盟认为“教育技术革命正在为学生创造出更为有效的学习方式，让他们理解学习如何与‘真实世界’相联系，并向他们提供有助于其更为彻底、深入地进行学习所必须的工具”[13]。英国一直重视科学教育，并不断进行科学教育改革。STEM教育第一次出现在英国政府文件中是2004年。当时的教育与技能部确定了超过470个STEM计划[4]。在政府的重视和支持下，英国设有国家STEM中心，招纳专业人才和培养全面技能人才。同美国一样，STEM教育作为一种国家战略，得到了政策支持，基金支持。不同的是，英国创新地将教育部直接与商业创新技术部合作，共同发展STEM教育，得到社会各界的广泛认可和支持。目前，英国的STEAM教育已经进入了新的阶段，取得了较大的成效和影响。同时STEAM教育的发展也存在一些问题，如：成功案例的普适性未能得到足够的证据支持，与商业和工业的联系度有待加强，也在计划构建网络平台和STEAM教育联盟等[14]。2006年英国教育与技能部和英国贸易与产业部发布了《STEM项目报告》，呼吁各方联合起来推动STEM教育的开展。由此，英国提出了《STEM凝聚力计划》，分为11个行动方案，每个行动方案都指定了一个“牵头组织”作为协调中心，并STEM教育的主要活动领域。该计划的特点是发挥各机构的优势，做好顶层设计，分别实施，通过社会机构的广泛参与协同工作，最终从各个方面加强STEM教育[4]。通过查找美国和英国的相关STEM教育案例，我们可以发现以下几个方面的问题是当前国外STEM教育中值得借鉴的重要问题[15]：（1）学科核心概念、跨学科思维和科学与工程实践是STEM总要的三个维度。如何将学科核心理念与科学研究的内容或工程相结合，进而转化为学生的能力与素养，是一个重要的问题。（2）科学家的工作思路大致为：研究现象，提出问题和假设，寻找变量，控制变量，进行实验，得出规律并验证。如何在科学家的工作思路基础上，整合其他学科的内容？（3）在STEM课程中，工程师解决问题的思路至关重要。提出问题、界定问题、制定解决方案、落实方案、落实过程中发现的新问题、再次界定问题、制定新的解决方案……直到问题解决。知识一个多次循环的过程，叫做工程设计循环。工程就是靠工程设计循环来整合其他学科内容的。（4）教师如何理解STEM课程？美国教师认为STEM课程有狭义和广义之分。狭义的STEM就是指那些体现科学研究流程或工程设计循环的整合课程，还包括由科学现象和工程问题衍生出的培养学生想象力和创造力的课程。广义的STEM就是那些在STEM相关学科中设计了动手环节，并设计了足够的或想象，或挑战，或创新，或创造的学习环节的课程。从动机的角度出发，让学生有充分的兴趣是在设计STEM课程时必须要考虑的。1.2国内STEAM教育研究现状从2001年起，STEAM教育逐渐走入了我国教育视野。2012年，STEAM教育的相关研究逐渐增多。2015年，李克强总理考察了深圳的柴火创客空间，从此创客在中国开始了迅速发展，中小学逐渐接触到了STEAM教育。不同于美国、英国，我国对STEAM的研究是自下而上的，进行STEAM模式探索的主体多是教育研究人员和一线教师，特别是一线教师通过实践研究成果来验证和充实STEAM教育理论的情况较多。在STEAM研究的起始阶段我国出台的STEAM教育政策为数不多，还缺乏相关法案的支持和政府资金支持。2016年，STEAM和创客教育被写入教育部教育信息化文件。《中国学生发展核心素养》发布后，2017年新版的高中各个学科课程标准纷纷将STEM相关理念加入其中，也有越来越多的国家政策法规颁布。2017年，中国教育科学研究院发布《中国STEAM教育白皮书》，2018年，中国教育科学研究院发布“中国STEM教育2029行动计划”、《STEM教师能力等级标准（试行）》。这些具有前瞻性和顶层设计的研究对我国STEM教育的整体发展发挥了极大的推动作用[4]。近年来，国内还会不定期的举行STEAM教育论坛和学术研讨会，但多集中在发达城市。处于当前我国教育改革时期，课程功能的改革、教育方式的变革、慕课、微课、翻转课堂等多种教学方式的涌现都为STEAM这种新的教育形式的引入提供了良好契机。经过对多个课例的研究和分析，笔者总结出当前我国的STEM课例普遍具有一些共同点。例如：①真实情境的问题导入。②具有梯度的引导问题串。这些问题应更大程度上关注高阶思维问题。③每个课例设计至少包含一个任务。④对要完成的任务有明确的任务描述，提前制定好评价量规，并且可以师生共同参与。⑤反思环节至关重要。此外，目前在STEM课程中，多数教师采用项目式学习的形式进行课程实施。这种学习形式有2个主要特点。①明确的结果：所有项目的STEM学习都起始于一个设计好的有明确定义的结果。工程师总是在想好最后结果的情况下开始工作，例如：拓宽河流，将燃料的消耗最小化，等等。②模糊的任务：对任务的定义比较模糊，这一点要求学生具有高阶思维技能、问题解决能力，以及更多内容的学习。这些任务一定要让学生调查研究，允许问题有多种解决方案，任务包含的所有情景在对模糊界定的成果有一个共同的理解的基础上会和[13]。参考文献[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准[M].北京师范大学出版社:北京,2012:2.[2]21世纪学生发展核心素养研究(修订版)中国学生发展核心素养总框架——指向21世纪的育人目标体系[J].基础教育课程,2021(05):2.[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[M].人民教育出版社:北京,2018:4-5.[4]王素,李正福.STEM教育这样做[M].教育科学出版社:北京,2019:3-4.[5]教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版2020年修订）的通知[J].中华人民共和国教育部公报,2020(06):25+10-781.[6]丁兆春.《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》新变化及教学启示[J].中学生物教学,2020(16):12-15.[7]郑建武.STEAM与PBL融合在高中生物活动课程设计与教学中的应用[D].华中师范大学,2019.[8]赵中建.基于项目的STEM学习[M].上海科技教育出版社:上海,2016:3-4.[9]金慧,胡盈滢.以STEM教育创新引领教育未来——美国《STEM2026:STEM教育创新愿景》报告的解读与启示[J].远程教育杂志,2017,35(01):17-25.[10]吕晓蕊.基于学生核心素养的校本课程建设[D].华东师范大学,2016.[11]赵中建，龙玫.美国STEM学习生态系统的构建[J].教育发展究2015(5):61-66.[12]Zalaznick,Matt.DistrictAdministration.Dec2015,Vol.51Issue12,p62-66.[13]罗伯特·M·卡普拉罗,玛丽·玛格丽特·卡普罗拉,詹姆斯·R·摩根.基于项目的STEM学习[M].上海科技教育出版社:上海,2016:Ⅱ-Ⅴ[14]KennethBaker.TheSkillsMismatch[R]London:TheEdgeFoundation,2014:56.[15]陈如平,李佩宁.美国STEM课例设计[M].教育科学出版社:北京,2018:002-004.[16]朱新燕,侯国才.基于生物核心素养的科学探究能力培养研究[J].成才之路,2021(08):60-61.[17]马生邦.初中生物实验教学存在的问题与改进策略探讨[J].读写算,2021(10):107-108.[18]巫良谋.初中生物教学存在的问题及策略[J].知识窗(教师版),2021(02):16.[19]高霞.初中生物教学中存在的问题及对策[A].福建省商贸协会.华南教育信息化研究经验交流会2021论文汇编（五）[C].福建省商贸协会:福建省商贸协会,2021:3.[20]刘果.探讨初中生物教学存在的问题及其解决对策[J].知识文库,2020(22):136+138.[21]娄阿红.初中生