杜威思想指导下的STEAM科学教学

摘要：杜威的教育理念对当代教育改革重要的指导作用，他的思想与当下国内兴起的STEAM教育高度契合。首先鼓励探究与创新与创造性思维的培养和社会责任担当以提高科学素养；STEAM教学模式下将组织新的课堂教学活动和开设一系列新的教学模块，满足学生个性化发展的需求，同时也对当前的教师发展提出了新的要求。

关键词：STEAM教育；杜威；科学教学；科学素养

杜威是20世纪人类历史上最有影响的教育家之一，他首次提出了实用主义教育理念，并指出出 “教育即生活”[1]。在《民主主义与教育》中，杜威指出：“教育是生活的必须。”所以教育与生活要紧密联系起来，关注学生生活中的个体经验增长，要在生活中体验知识、接受教育[2]。杜威“教育即生活”思想，与我国当前课程改革中所依据的建构主义的课程形态不谋而合。它立足于学生的直接经验，与学生自身生活和社会生活相联系，杜威教育思想中强调“教育即生活”，倡导知行合一的观点对于我们更好地改进实践活动课，满足学生个体和社会的发展需求均有有较好的参考价值[3]。

一、杜威思想指导下的STEAM教学

STEAM（Science、Technology、Engineering、Art、Math）教學强调学生通过自己亲身实践，不断提高创新意识，了解科学研究的方法，多学科渗透形成综合运用知识与技能而新课改也强调加强教育与生活、教育与社会的联系。杜威的“教育即生活”思想强调学校教育要与社会生活的相结合，通过借鉴杜威“教育即生活”思想对综合实践活动课进行审视，对推动我国综合实践活动课的开发有很多做法指的借鉴[4]。

STEAM课程教学最初的形态实在英国的中学理科革新教材中所提倡的STAIS（science and technology in society）[5]，也就是说科学和技术要运用在社会的生产生活实践中，它有两个突出的特点，在教学内容中，贯彻STS科学、技术、社会）的教学思想，把物理、化学、生物等学科知识同社会、经济、技术、学生的生活和经历等紧密结合起来，揭示了科学、技术、社会之间的相互影响；在教学方法上，是学生尽可能多的参与，而不是简单的听和读，并且采用调查研究、分组讨论、戏剧活动、以及课下对特征性生物例如丰年虫或者风信子等动植物的培育等多种活泼的方式进行。

随着对基础科学的要求也越来越高，多学科多领域的融合从最初的“一”字型人才到后来的“T”字型人才，到教育培养出“十”字型的综合型人才，因此加强学科综合性的STEAM模式应运而生。它不是一个结论丰富的知识体系，而是包括人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程，这些课程的学习需要不断的实践与探索，这正与杜威先生的“从做中学”有着异曲同工之妙，这就要求在教学中应该更多的鼓励学生自己动手来验证教材中的结论与知识甚至是探究出课外的知识，更重要的是与我们的日常生活息息相关，也就是说生活中处处有科学技术，生活便是教育的一部分。

信息化时代的全面到来已经将科学教育推向了一个新的高度，从电子设备在教学中的普及到大数据全面掌握学生学习需求，学生个性化发展已经成为新时代教育改革的主题。而杜威的实用主义教育很早就提出了从做中学，生活及教育的观念，更多的鼓励学生动手实践，达到知识内化的目的。这样学生所获的知识才是能够满足自身发展和生活需要的。

科学课程都是以实验为基础，探究自然规律的学科。以生物学科为例，它是农业科学，医药科学，环境科学及其他相关科学和技术的基础。生物学的研究要经历从现象到本质，从定性到定量的发展过程，这就要求在学习过程中也必须更注重实践与探索。当今，它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速，并且与信息技术和工程技术的结合也日益紧密，正对社会经济和人类的生产生活产生越来越重要的影响。

1.STEAM教学对科学素养的培养 公民科学素养的对于社会整体素质的提高，也是杜威先生提到的公民教育中很重要的内容。科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践、和个人决策所需要的生物科学知识，探究能力以及相关的情感态度价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用情况，以及在现有的基础上不断建构和提高自身科学素养的能力。

2.“做中学”的科学教学 科学素养已经不局限于让学生识记一些术语、定义，也不仅仅是使他们顺利的通过一些大大小小的考试，而是让他们在内化知识，表现出用科学的观点、知识、思路和方法，面对或解决现实生活中的某些问题。要达成这样的教学追求，就要高度关注教学过程中的实践经历。“在做中学”首先强调在学习的过程就是学生主动参与的过程。其中，既要让学生积极融入涉及动脑的环节，又要动手将自己的想法付诸实践去检验；“在学中做”既要开展探究类学习活动或完成工程学任务的学习经历，又要学生在这些活动中加深理解概念，提升综合运用知识的能力，教师还要适当地讲跨学科的知识和技能融入到实践活动中，特别是将“科学、技术、工程、甚至是艺术和数学”（STEAM）整合到实践活动中。重实践的教学，就是要将生活带入到课堂，将科学与学生的日常生活、医疗保健、环境保护和经济活动等内容适度结合，指导学生在现实生活的背景下学习科学，进而能运用科学的原理和方法参与公众事务讨论比如说目前热门的转基因安全问题和全球气候变暖对生物圈的影响，还能作出相关的个人决策比如说对将来职业和发展方向的选择[6]。

3.STEAM教学的设计原则 在杜威先生实用主义教学指导下，以科学核心素养为基础，通过研读学业质量标准，把握科学教育的宏观目标，明确评价的与人价值与学科发展的价值，实现从内容本位、学科本位向素养本位、学生发展本位为目标的评价理念的根本性转变。但是在课程设计的过程中有以下原则值得注意：

（1）科学与技术的关系；

（2）教学中渗透工程学的理念；

（3）量化与建模的数学思维的建立；

（4）教学中艺术性的体现。

在这里非常值得一提的是STEAM生物教育中除了科学、技术、工程和数学四大理工科课程之外的Art——艺术。这里的艺术不仅仅指的是教学的艺术，要求老师能够在课堂教学和管理中体现出科学最有魅力的一面，更重要的是要求课程各个环节的设计就应该具有艺术性。艺术和科学一样来源于生活，又服务与生活，而艺术同时也是一种美的体现，这样的教学才会具有创造力和吸引力。在目前的教育研究中已经有很大部分的STEAM创客教育渗透到了普通的学校中，这种理念不仅打开了学校与外界新信息新技术交流的窗口，更重要的是，也为孩子们新思维新视野的打开搭建了一个全新的平台。这种创造性的教学模式同样就是一种艺术。

要处理好评价体系与学生发展以及学科发展的关系。STEAM教育的评价不仅仅要关注学生的学业成绩，更应该关注个体的进步与多方面的发展潜能，了解学生發展中的个性化需求，帮助学生在实践中认识自我，建立自信，真正发挥好评价的诊断作用，并从中得到启示，使评价更好地服务于教学实践。

二、STEAM教学设计实例

在这种新理念指导下的科学课程应该是丰富有趣且具有启发意义的，例如在北京四中的生物课堂中就组织了很多新的活动来提高学生的积极性。比如“职业体验”，就是让学生自主选择自己将来所要从事的职业来角色扮演，并在课堂中进行应聘。学生所选择的职业不一定与学科背景相关，只要自己能够说出原因并举出自己适合该职业的条件即可。这样一来可以提高学生在课堂中的语言表达能力，同时也给了学生思考的空间来为将来做一定的规划[7]。

在云南师范大学的附属中学的科学课程里，老师还带着学生到空地上开垦园地，来种植学生自己选择的植物，而老师并不限制是花卉还是蔬菜或是其他农作物。但是在这个课程实施之前，教师必须跟学生明确：

（1）学生必须了解自己所种的植物的生长特性以满足其生长需求；

（2）学生需要集体讨论拿出确切的方案对园区进行规划以达到美化的效果；

（3）学生需要自己管理自己的植物，定时完成灌溉、施肥、除草除虫等一系列工作并进行记录；

（4）在作物成熟之后进行一次经验分享会。在指定以上规则之后，这项活动的实施就会有条理而做出的任务表现性评价也会相对客观。

三、总结与展望

全国课程改革大潮也推进这各学科教学理念的更新科学课程，必须是以大量直观的呈现和学生亲自实践，才能够学以致用，真正实现杜威先生所说的“在做中学”，让教育和生活的过程相互联系形成统一的有机体，科学素养不能一蹴而就。杜威的实用主义教育思想对STEAM科学教学有着十分重要的指导意义，但是在当下课堂中运用对教师来说也是一大挑战，所以教师的职前职后培训也对课程的进步起着推动作用，我们对此满怀期待，在STEAM科学教学理念中成长的学生将给我们社会和生活带了变化[8]。

参考文献：

[1]吴式颖.外国现代教育史[M].北京：人民教育出版社，1997

[2]杜威.民主与教育[M ].薛绚，译.南京：译林出版社，2012：127

[3]杜威.经验与自然[M]. 傅统先，译.商务印书馆，1960：10.

[4]杜威.民主主义与教育[M].王承绪，译.北京：人民教育出版社，1990：279，359，284—286

[5]Asghar，A， Ellington，R. ， Rice， E. ，etal. （2012）. Supporting Stem Education in secondary science contexts [J]. Interdisciplinary Journal of Problem-based Learning， 6（2） ： 4.

[6]Byhee，R.W. （2010）. Advancing STEM education：A 2020 version[J]：. Technology and Engineering Teacher， 70（ 1 ） ：30-35.

[7]李红红.生物课堂教学中渗透STS教育初探[J].新课程：教育学术，2011（5）：114-115.

[8]陈辉明.在中学化学教学中渗透STS教育[J].新课程.中学，2013（3）：159-159.

作者简介：李国元（1966-），男，汉族，籍贯：云南省丽江市，中小学一级教师，专科，单位：黎明中学，任教科目：地理

（作者单位：云南省丽江市玉龙县黎明乡黎明中学 674116）