STEAM有效教学的关键特征与实施路径*——基于美国STEAM教师的视角

彭 敏 朱德全

（1.西南大学 教育学部暨基础教育研究中心，重庆 400715；2.宾夕法尼亚大学 教育学院，美国宾夕法尼亚费城 19104）

一、引言

STEAM缘起于20世纪90年代美国国家科学基金会提出的STEM，旨在通过优先发展科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科，提高劳动者的职业胜任能力，促进国家经济增长。随后发现，虽然接受STEM教育的年轻人在增加，但他们当中真正进入STEM领域的人数并不多，女性和少数族裔只占28%和10%[1]，且STEM毕业生的质量也不尽如人意。因此，美国相关组织提出需要对STEM教育作出改变，这个改变“应该从小学开始，人群包括教授以及其他相关从业者”[2]，并需要重构概念模型，其中一个模型就是STEAM教育。

随着STEAM教育轰轰烈烈地展开，愈来愈多的组织机构参与了进来。据悉，项目引路机构PLTW（Project Lead The Way）作为STEAM课程的主要提供者，旨在提供严谨的、富有创造性的STEAM课程，目前，已遍及全美50多个州郡10500多所学校，面向超过240万名学生[3]。面对来自不同地域、不同文化背景、具有不同认知与能力水平的大规模学生，如何实施有效的STEAM教学，让他们都能从STEAM学习中受益，是参与STEAM课程建设、应用的组织机构与教师都要面对的重要挑战。因此，研究STEAM教学的有效性很有必要。

二、STEAM有效教学的关键特征

由于STEAM提出不久，尤其是STEAM教育实践发展时间尚短，目前，尚无系统的关于STEAM有效教学的经验可循，也没有完善的评价指标体系去衡量STEAM的教学效果[4]。

美国是最早提出STEAM教育的国家，我们基于其STEAM教师在实施STEAM教学时的具体举措与经验，从中提炼出STEAM有效教学的五个关键特征（如图1）：一是以真实问题的解决为重要导向；二是以得当的学科整合为基本依托；三是以必需技能的培养为实践重点；四是以艺术的深度融合为发展趋势；五是以公平的教学参与为根本原则。

图1 STEAM有效教学的关键特征

（一）以真实问题的解决为重要导向

作为一种全新的教学理念，STEAM教育主张以真实问题的解决为重要导向，比如，气候变化、全球饥荒以及疫苗配给等，它强调基于问题的学习（Problem-Based Learning，简称 PBL），使学生充分投身于多学科学习之中[5]，从而培养学生的STEAM素养。STEAM教师通常采用基于问题解决的教学模式，其本质上是一种基于建构主义的情境化教学模式，强调把学习置于一个开放的、复杂的、有意义的问题情境中，建立在学生的好奇心之上。学生根据自身的能力和兴趣，通过个体思考和团队合作来确认问题、发现独特的解决方案。这不仅能主动建构隐藏于问题背后的新知识，还能理解在课堂中学习的知识与技能在日常生活中如何应用[6]，以及朝目标设定的方向发展技能[7]。

（二）以得当的学科整合为基本依托

STEAM作为一个专有名词，在其出现之初就被赋予了特殊含义，它不是五门学科的简单相加，而是它们之间的有机整合。研究者通常采用英文单词“Integrative”而不是“Integrated”，这是由于以-ive 结尾的单词表现出“动态的”、“积极的”意思，而以-ed结尾的单词具有 “被动的”、“完成的”、“过去的”意思。在此语境下，强调STEAM教学是动态生成且以学生为中心的，不是固定不变的。STEAM教师往往从真实问题与情境出发，以得当的学科整合为基本依托，将科学、技术、工程、艺术和数学学科“构建成一个综合性的课程体系”[8]，使学生看到某门学科知识与其他学科知识之间的联结[9]。而且这种联结是持续的、动态的和以学生为中心的。

学生通过多门学科的学习获取相关联的知识与技能，从而以多样的、甚至是矛盾的观点考虑问题，并灵活运用科学、技术、工程、艺术和数学学科知识，以完整的、系统的视角来认识世界、认识社会。例如，项目引路机构PLTW为幼儿园到高中学段 （K-12）提供的STEAM课程，该项目包括24个跨学科课程模块，吸引学生参与到跨学科学习活动中，鼓励学生不断发现问题并合作解决问题[10]。当然，这并非意味着学生必须运用STEAM所有学科知识去解决问题；相反，当某些学科知识“强行”进入问题解决过程中时，学生可能会偏离解决问题的最佳方案。

（三）以必需技能的培养为实践重点

由于STEAM教学拓宽了学生获取知识的渠道，那么，如何培养解决问题的技能，就成为教师所关注的实践重点，其必需技能主要包括认知技能、沟通合作技能与创新技能[11]。

认知技能是大脑对外界事物进行主动探知、思考、加工以及储存和提取信息的技能，包括抽象、分析、应用、分类、制定、解释、感知、建模、综合和质疑，有利于学生在跨学科学习中获得多种知识[12]、发展推理能力[13]以及跨学科知识运用能力[14]。STEAM教师往往通过真实问题的媒介作用，激发学生对问题情境进行分析，包括想象、质疑、发散性思维等，以达到深度学习的层次；以及鼓励学生观察、实验、反思和推理，以知识迁移推进问题解决[15]，从而培养学生的科学探究能力和实践能力。

STEAM教师还特别重视培养学生的沟通合作技能，这是由于真实问题的解决需要学生之间、师生之间充分沟通、合作研讨。教师通常把学生分成多个小组或探究团队，创造机会让学生进行思维碰撞、观点阐述、参与论证、团队展示、问题答辩等，来培养学生的沟通技能。另外，STEAM教师鼓励学生在调查、设计、创作、探究、分享等方面展开合作，使学生能够识别并尊重自己和他人的不同技能，在融入团队的过程中塑造好自身角色，并不断帮助其他成员完成任务。

创新技能是将创新思维转变为创新成果的中介，包括设计、构图、表演、展示、建模等，它主要被用于解决问题，可以通过创造性学习得到加强和培养[16]。STEAM教师认为，创新技能的培养最好是融入学生所生活的真实世界，利用艺术和技术等元素，采取多种教学方式，为学生提供丰富的探索机会，并在问题解决情境中，提供相关概念、工具、经验等培养学生的创新技能[17]。

（四）以艺术的深度融合为发展趋势

STEAM是在STEM的基础上加入 “A”（Arts，艺术），艺术的范畴远远超过美学，它更加泛在，包含了一系列通过交叉学科联系起来的人文艺术学科[18]，比如，美术、音乐、社会、语言等。艺术的学习有利于提升学生在STEM领域的学习动力、参与度以及专业技能[19]，也能为那些未来愿意从事数学、科学等职业的学生提供更丰富、更广泛的知识[20]，还有利于培养学生的创新素养[21]。STEM教学侧重于数学和科学学科，主张通过创造性的教学过程和学生展示体现艺术[22]，而STEAM教学侧重于通过设计、计算机图形学、表演艺术、人文的融合来解决真实问题，强调“艺术的深度融合”，以促进STEM各个领域的发展。

从STEM到STEAM的转向，被认为创造了有效而真实的学习机会[23]，“艺术与科学、音乐和数学之间的界限是流动的，鼓励所有教师以创造性和艺术性的方式来解决问题，从而打破学科之间的严格界限”[24]。比如，STEAM教师利用视觉艺术来帮助学生增进对科学概念的理解，或利用音乐、游戏、戏剧和感官运动来探索生态系统中的活动。

（五）以公平的教学参与为根本原则

公平参与是STEAM教学的根本原则，它面向全体学生，包括不同个体特征、认知水平、情感态度、文化背景的学生，追求使所有学生受益。STEAM教师相信，每位学生都有发展潜力，并以学习伙伴的身份参与教学，支持鼓励每位学生自由表达，引导学生之间互帮互助，学生不会因为问题简单幼稚而受到嘲讽，每位学生都能成为自己学习的主人。在这样的氛围中，学生愿意参与各项学习活动，能够深入思考问题并共享各种思想，还能实现同伴间的深度评价。另外，STEAM教师对弱势学生群体还会给予特别的关注，尤其是女性、少数族裔和经济欠发达地区的学生，通过明确他们的需求与问题，开发适合他们的教学内容，采取多样化的教学手段，在教学资源分配上予以补偿，提高弱势群体学生的STEAM参与程度。

三、STEAM有效教学的实施路径

STEAM教学是一项系统性工程，在具体的实施路径上，美国STEAM教师在教学设计、教学资源、教学评价以及专业发展等方面，都采取了卓有成效的措施，如图2所示。

图2 STEAM有效教学的实施路径

（一）精心准备教学设计，保障STEAM教学质量

1.基于真实世界的问题设计

STEAM教学是围绕真实世界中问题的解决而建立起来的，与学生的生活、社区、环境或文化有关。例如，某教师设计了一个与学生生活息息相关的问题：如果你对学校午餐不再提供全素食感到不满，如何解决？在激发学生思考时，教师不仅需要提出一些开放性的问题，比如，学校提供何种午餐是如何确定的，学生在此过程中产生什么影响等；还需要引导学生根据学校目前的做法以及相关规定做出全面调查，并提出解决方案，论证解决方案的合理性以及可行性。

由于真实问题往往具有结构不明、解决方案多样等特点，学生很容易从不同角度入手来思考问题，这不仅有利于激发学生的学习兴趣、增强学习动力，而且还可以培养学生的批判性思维，提高其创造力与解决问题的能力[25]。另外，STEAM教师还特别注意真实问题与教学内容的相关性，如果真实问题与教学内容之间没有密切关系的话，学生就会感觉是在“被迫”学习[26]。

2.围绕问题的学科知识设计

由于STEAM教学涉及多门学科知识，因此，要求教师围绕解决问题所需的学科知识来进行设计，其关键在于考量学科知识与研究问题之间的匹配度。例如，在解决社会公众对疫苗担忧的问题中，学科知识不仅仅包括微生物理论、病毒、细菌和免疫系统，还包括媒体在制定决策时的影响、疫苗的历史以及与疫苗相关的经济因素。因此，它主要与科学学科相关，但也应涉及英语语言艺术、社会学、经济学和数学等相关学科。“教师备课过程中最重要的是对学科知识的确定，学科知识不应局限于某一学科领域”[27]。

图3 STEAM教学过程卡

3.科学合理的教学过程设计

（二）充分利用教学资源，创设STEAM教学条件

教学资源是STEAM有效教学的有力抓手，不仅包括科学、技术、工程、艺术和数学学科的教学资料、课件、媒体素材、案例、习题等传统资源，还包括校内外实验室、专家、技术工具等特殊资源。

1.重视校内外实验室建设

STEAM教师非常重视校内外实验室的建设，这是由于教学不仅需要基础的学科知识，更需要实验和动手实践，实验室为学生创作或解决问题提供了环境支持。因此，教师通常会安排一些房间用来作为创建作品的STEAM教室、教育技术实验室以及放置机器人等技术设备，学生可以在此环境中通过相关工具专心致志地实验和创作。例如，贝尔沃堡小学STEAM儿童实验室专门为幼儿和六年级以下的学生提供分年级的实验活动，给学生创设基于真实情境的动手操作挑战，包括水试验、植物培养、天气预报、声学试验、环境考察、机器人设计、计算机编码、3D打印和素描等。

另外，STEAM教师还会邀请相关社会组织，例如，博物馆、科技馆、天文台等，参与STEAM实验室的建设或教学设备的配置，把学校教育延伸到场馆教育中。比如，美国“探索世界”博物馆为学生建立了专门的实验室，学生能够进入实验室全程体验产品从设计到开发的整个过程，从而在真实的实验环境中感受科学的魅力。STEAM教师还和相关领域的科研院所合作，利用实验室进行STEAM教学；同时，也给学生提供与高水平科研人员交流学习的机会，让他们通过真实的研究过程和研究对象学会如何研究。

2.借助全社会的力量

STEAM教学强调学科之间的高度整合，这对教师提出了全新挑战，因此，STEAM教师往往借助全社会的力量，包括同事、家长、企业、非盈利机构和社区等来提高STEAM教学效果。当STEAM教师识别自身知识不能胜任跨学科教学时，则与其他学科教师进行合作以确保学科知识的充实性和有效性。比如，在研究“海龟数量减少的原因，并在当地动物园向游客宣传该信息”这个问题时，美术老师可能在模拟海龟迁徙方面更加专业，但也需要与那些具有海流、天气和其他学科知识的教师进行合作，共同指导学生解决问题。另外，邀请相关领域的科研人员定期到学校协助开展课堂教学，不仅有效培养了学生的STEAM素养，还会鼓励更多学生将来从事STEAM相关职业[28]。

3.发挥技术工具的支架式服务作用

“技术”不仅是STEAM教学的学科要素，也是STEAM教学的核心支持工具，它有助于帮助学生对STEAM知识的理解，为学生深度学习提供支架式服务。技术工具不仅包括电路板、传感器、3D打印机等硬件设备，也包括Scratch可视化编程软件、概念图、可视化图谱、3D建模等认知工具。

t1为烟气在第1区域停留时间（s）；t2为烟气在第2区域停留时间（s）；t3为烟气在第3区域停留时间（s）；t4为烟气在第4区域停留时间（s）；v1为烟气在第1区域平均速度（m/s）；v2为烟气在第2区域平均速度（m/s）；v3为烟气在第3区域平均速度（m/s）；v4为烟气在第4区域平均速度（m/s）。

例如，科罗拉多大学的PhET互动仿真程序，专为科学和数学而设计，通过可视化方式将抽象和复杂的科学现象呈现给学生，学生还可以与可视物体进行互动，这不仅有效吸引了学生的注意力，提高其学习兴趣，还有利于学生识别错误概念以及深入理解相关概念[29]。又如，由麻省理工学院开发，旨在提高青少年编程能力的Scratch可视化编程软件，受到STEAM教师的热烈欢迎。Scratch软件不仅操作简便、界面大方，还可以与多种硬件系统相连接，如，Picoboard传感器、Arduino单片机等硬件平台，通过实现“软硬互通”，把虚拟世界和真实世界联系了起来。STEAM教师指导学生使用这些技术工具来分析与解决问题，学生在游戏、活动和创造中，提高探索发现能力和动手实践能力。

（三）灵活开展教学评价，促进学生持续发展

无论在何种教学情境下，教学评价对教学活动都起着重要的导向和质量监控作用；同样，如何开展教学评价也始终影响着STEAM教学的效果。由于STEAM教学具有跨学科、综合性等特点，并且着力于培养学生解决真实问题的技能，其评价方式已经远远超出了传统的纸笔测验。

1.多元化评价

这种多元化评价主要体现在两个方面：其一，评价对象从知识转向能力。STEAM教学致力于学生对真实问题的解决，学生通过将跨学科知识运用到真实问题情境中，从而理解与建构新知识。因此，在开展STEAM教学评价时，教师特别关注学生运用已有知识解决问题的综合能力；其二，评价范围从单一技能转向多元技能。由于问题解决过程往往由思考、设计、组织、配合、沟通、讨论、陈述、讲解、提问、综合应用等技能组成。因此，学生所表现出来的解决问题的能力不是单一技能的反映，而是多元的、综合能力的体现。STEAM教师对学生进行不同维度的综合化评价，能够全面反映学生的学习进展与行为变化，从而促进学生提高STEAM素养。

2.情境性评价

STEAM教学通常围绕社会、学校或社区中的真实问题来创设情境，具有鲜明的情境性，因此，STEAM教学需要关注评价的情境性。例如，STEAM教师创设某偏远山区在供水方面的问题情境，要求学生扮演工程师来解决供水故障。首先，教师以三维动画课件呈现问题情境，并设置虚拟网络供学生查询具体信息，比如，该山区的水井构造、供水原理、附近地区的供水情况等；然后，学生运用自身已有知识、经验背景来诊断故障，发现问题出自于水井的抽水泵，并需要运用各种证据论证是抽水泵出现了问题；最后，学生需要制定抽水泵修复方案以及防止故障再次意外发生的维护方案[30]。

在此过程中，学生不仅需要运用不同学科知识，多视角、多维度思考问题，还需要运用建模能力以及基于证据做出解释和决策的能力。因此，STEAM教师要全程监控学生的学习过程，详细记录相关数据并为每位学生建立档案袋，并基于问题情境对学生作出评价，促进学生“学用结合”。

3.交互式评价

交互式评价主要体现为教与学提供实时反馈，STEAM教师需要对学生的学习过程进行实时评价，学生得到评价后将实时信息反馈给教师。交互式评价有利于调整STEAM教学方向，达到教与学的最优化。现代教育技术的进步也为交互式评价提供了便利，例如，由科罗拉多矿业大学开发的Ink Survey，是一个网络评价系统，教师可以通过该系统事先设定一些开放性的问题，学生通过智能手机、电脑或其他移动终端来回答这些问题。在“互动问答”栏目中，学生还可以向教师提出学习中遇到的一些问题，并将自己的想法发送给教师；STEAM教师可以立即查看学生的问题或想法，快速了解学生的学习情况，及时反馈给学生，并对学生的学习状态做出相应评价[31]。

（四）积极参加专业培训，提升STEAM教学能力

STEAM教学对教师提出了较高的要求，不仅需要具备良好的STEAM学科知识，还需要掌握STEAM整合教学的知识与技能。因此，STEAM教师非常重视专业培训，它也称为专业发展项目（Professional Development，简称 PD），通过强有力、灵活的一系列专业培训来提升STEAM教学能力。

1.强化课程培训

强化课程培训是指为了适应新的教学内容、教学方式和教学特点，STEAM教师接受相关主题的指导培训，有专业学习计划和学习时间，既包括国家级的强化培训，也包括地区范围内的专业发展培训。该类培训的特点是将STEAM教师融入动手实践、合作学习的氛围中，以学生的角色参与STEAM教学，促使他们重新认识教学并将宝贵的体验带回课堂。

以美国南卡罗来纳州的STEAM中学为例，该校与当地大学合作，为STEAM教师提供基于标准并符合地区要求的STEAM专业学习机会。STEAM教师需要完成9个学分的研究生课程，包括“基于问题的学习”、“数字媒体与学习”和“反思性实践”三门课程。其中，前两门课程通过50小时的集中培训完成，重点在于帮助教师明确学生在学校教育之外的兴趣内容和实践活动，建立STEAM教学的背景，并基于学生的兴趣以及实践活动开展STEAM教学。在培训过程中，采用跨学科教学模式[32]、基于问题的学习方式[33]以及有效的技术融合[34]，使教师通过系统的方式识别、理解、联结和表述STEAM概念，并解决实际问题[35]。

在为期两周的第一次强化培训中，STEAM教师组建了合作团队，并选择了一些当地的真实问题来解决。比如，政府计划利用当地河流获取可再生资源，而居民对这一决定感到不满，担心会对居民健康、当地环境、政治、经济、社会等方面造成影响，这要求专家承担一些重要的任务，包括鉴定可能出现的问题以及提出替代性方案。通过强化课程培训，STEAM教师对问题解决、跨学科整合方法以及技术融合都有了更深入的理解，并一致认为专业发展项目是提升教学能力的第一步[36]。

2.在线专业学习

STEAM教师除了参加强化课程培训外，还能通过在线平台进行持续的专业化学习。仍然以上述STEAM中学为例，该学校与大学共同开发了在线学习系统（Learning Module System），教师们通过该系统呈现教学反思日志、进行在线交流讨论以及提交作业等，在线系统学习也是专业发展项目的后续课程。“反思性实践”作为强化课程培训的补充，目的在于促进STEAM教师在未来整个学年实施、反思以及改进教学。除此以外，任何个人都可以在线报名参加STEAM网络课程学习并获得相关认证[37]。

3.专业团体协作学习

支持性的专业团体通常由导师、同行、企业、社区等组成，定期召开专业发展研讨会，通过多种方式为STEAM教师提供指导和帮助。例如，与STEAM教学实践相匹配的专业学习社区（Professional Learning Community），作为专业发展项目的推进路径之一，定期针对各种主题组织研究活动，包括如何利用STEAM课程模块、如何分析和反思学生的作品、如何将学生评价用于改进教学策略、如何开展学生的形成性评价和总结性评价、教师如何合作开发STEAM课程作业，等等[38]，旨在帮助STEAM教师分享实践经验，共同解决在教学过程中所遇到的问题，提供相关的专业发展资源和支持[39]。

四、STEAM有效教学的启示与参考

STEAM教育正在全球成为一种潮流，世界各国对STEAM教育创新与发展展开了积极的探索。近年来，STEAM教育理念也在我国快速传播，受到众多教育研究者和实践者的关注与重视。如何有效实施STEAM教学，成为我国STEAM教育持续发展的关键问题。我们认为，如果缺乏科学有效的STEAM教学，我国的STEAM教育可能陷入“泡沫危机”。因此，美国STEAM教师的教学实践与经验，可以为我国STEAM教学实施提供一些有益启示与参考。

（一）加强学科整合，推进本土STEAM教学创新

STEAM教学的核心理念是跨学科整合，跨学科整合不是简单地把五门学科知识进行线性叠加，而是将原本独立、分散的不同领域的学科知识和技能，通过问题解决的过程，实现不同情境中的迁移、运用和生成，以培养学生创造性解决问题的能力。我国基础教育也基于过分强调学科本位、门类过多和缺乏整合的现状，主张淡化学科界线，使分科课程和综合课程有机联系，并设置了八个学习领域和综合实践活动课程，但成效甚微。不仅学习领域形同虚设，而且综合实践活动也成为鸡肋，其中一个重要的原因就在于缺乏开展学科整合的抓手[40]。

STEAM教学提供了一个很好的思路，跨学科整合的关键在于如何通过与现实生活紧密相连的、与社会需求相对应的真实问题，将不同学科知识联结在一起，问题是跨学科整合的连接点，而真实的情境是学生进行跨学科知识迁移的支架。在面向真实问题的解决过程中，能够激发和维持学生学习的成就感和主动性。如何在教学中开展跨学科整合，这就需要STEAM教师敢于尝试，兼顾国际经验和本土特色开展STEAM教学创新，比如，在已有的地方课程或校本课程层面实施STEAM教学，抑或改变综合实践活动的构成使其符合STEAM教学等。

（二）积聚多方力量，构建区域STEAM教学生态圈

STEAM教学需要社会各界力量的积极参与，包括教师、学生、家长、社区、企业、教育部门、社会机构、高校、地方政府等，发挥各自优势并从不同层面切入，构建区域STEAM教学生态圈，为STEAM教学的开展提供有力支持。例如，美国地方政府发布本地区STEAM教学的质量标准和行动指南，第三方组织（如，“项目引路”、“变革方程”）等提供课程资源，航空航天协会、英特尔公司、VEX机器人等参与教学，实现正规教育、非正规教育和课外教育的整合。当前，我国学校教育与非正规教育以及校外教育机构之间缺少衔接，需要统筹各类教育资源，建立中小学校与社区、企业、高校、相关组织机构的合作伙伴关系，形成协同实施STEAM教学的机制与合力，以共同提高STEAM教学的有效性。

在STEAM教学生态圈构建中，需要明确各个主体的责任。其中，地方政府需要为区域STEAM教学提供保障支持，制定规划与行动方案、培训中小学STEAM师资、支持中小学STEAM教学示范校建设，并将STEAM教学纳入地方教育评估体系，实施动态监测；中小学校需要创建优质高效的STEAM课程资源、创新STEAM教学方法以及教学活动，鼓励学生进行深层次探究，提高所有学生在STEAM教学中的参与度；企业可以为学生提供相应的实践岗位，让学生参与STEAM实践活动、体验专业的STEAM工作环境、聆听STEAM专业人员的经验分享等，从而使学生认识STEAM教学的重要价值，促进其STEAM技能的提高；高校能够帮助中小学校设计开发STEAM课程，高校教师以及研究生可以教授相关课程，并为中小学生提供到高校实验室参观学习的机会；一些社会组织机构，如，科技馆、博物馆、图书馆、青少年宫等公益机构，可以通过设立项目的方式参与STEAM教学，为学生的想法和实践提供现实的支持平台。目前，这方面的探索与尝试已经起步，但还不够普及[41]；大众媒体也需要宣传报道STEAM教学，推动形成全社会重视的STEAM育人环境。

（三）重视STEAM师资培育，促进STEAM教师专业发展

STEAM教学强调学科之间的高度整合，对教师提出了全新的挑战，如何培养合格的STEAM教师备受关注。美国通过颁布一系列报告、法案和相关政策，明确了教师培养在STEAM教育中的重要地位，并投入大量的时间与经费，开展基于课程、实践的教师培训项目，通过强有力的、灵活的教学支持以及持续的专业共同体，为教师提供动态的线上、线下学习机会，帮助教师将跨学科理念融入教学实践中。同时，还注重校内、校际以及与企业和专门机构的合作，保证STEAM师资质量提升的可持续性。

美国STEAM教师的培养方式，无疑对我国中小学STEAM教师的培养有重要的启发作用。但STEAM教育在我国正处于起步阶段，目前，还没有专职的STEAM教师，在学校开展STEAM教学的教师主要由校内的数学、科学、物理、生物、信息技术等学科教师兼任，而这些教师从事STEAM教学的专业能力有待提高。在STEAM教育还未普及发展，师资严重短缺的情况下，可以将他们作为培养对象，使其成为学校开展STEAM教学的主力军。

具体来说，中小学校可以根据自身条件制定STEAM师资培养方案，比如，基于实践活动、工作嵌入式等培训活动，更新教师观念，提升远程教育设备、网络虚拟实验室等教学设施使用的技术水平，以及引导教师通过知识共享、经验交流与成果展示，提升STEAM教学能力；同时，积极寻求社会力量的帮助，构建与STEAM教学相匹配的专业学习社区，营造良好的文化氛围，以支持STEAM教师专业发展。除此以外，在师范院校教师教育课程中，应增加STEAM教育课程，拓宽培养口径、增大课程融合力度，聘请国外优秀STEAM教师担任指导，让学生参与STEAM项目并在专业知识、教学技能上持续发展，使其逐渐成长为STEAM教师。

五、结语

STEAM教学的有效性问题是影响STEAM教育长远发展与深入应用的关键问题，而STEAM教学本身所具有的诸多不同于传统课堂教学的本质特征，决定了教师不能完全按照传统课堂教学情境下有效教学的标准来测量和评价STEAM教学的有效性。我们基于对美国STEAM教师教学实践与经验的分析，提炼出STEAM有效教学的五个关键特征，并从教学设计、教学资源、教学评价以及专业发展四个方面总结STEAM有效教学的实施路径，以期为关注STEAM有效教学的研究者在理论层面提供启示，也为参与STEAM教学的行动者在实践层面提供建议。限于条件，我们主要是通过基于经验的质性分析来探讨STEAM有效教学，难免存在一定的局限性，希望相关研究者今后能够在STEAM有效教学的量化标准、实证研究等方面展开进一步研究。

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