基于C-STEAM的大学外语教学方式探索

王朝辉, 姜东霞

(河北师范大学 外语教学部,河北 石家庄 050024)

一、C-STEAM教育模式背景及发展

随着科技创新的日新月异,高科技人才的需求持续增加。为了不断提升科技人才的综合素养,需要加强科学素养、技术素养、工程素养及数学素养综合培养。1986年,美国国家科学委员会(National Science Board,NSB)发表《本科的科学、数学和工程教育》的报告,强调“整合科学、数学、工程和科学技术”(科学-Science,技术-Technology,工程-Engineering,数学-Mathemtics),称为STEM教育,旨在强化科技理工素养的培养。在教育改革与实践过程中,对学生学科能力的多样性要求越来越高,人文艺术(Arts)素养的培养越发重要,弗吉尼亚理工大学的乔治特·亚克曼(Georgette Yakman)提出在科学、技术、数学和工程四门学科之外再加入A-Arts(艺术)这一学科,拓宽学科融合范畴,发展为集科学、技术、工程、数学和艺术于一体的综合教育,强调从多元的视角去理解不同学科之间的联系[1]。随着教育改革的不断推进和发展,A(Arts艺术)的范围也不断外延,既包含艺术,又囊括人文、历史、哲学、宗教等,体现课程实践化、综合化、活动化综合特征。STEAM教育强调激发学生探索科学的主动性和积极性,重视挖掘学生的学习潜能,提高学生的动手能力,反映了课程回归自然、回归社会、回归生活的本质特征。STEAM属于跨学科教育,鼓励学生从多学科的角度来看待问题,融合多学科的知识和技能来解决科学研究与生产实践中的实际问题,致力于提升学生的跨学科素养和创新性思维。STEAM教育强调知识跨界、场景多元、批判建构、问题生成及创新驱动,被称作STEM教育发展史上的里程碑[2]。本研究的C-STEAM中的C,大多理解为Culture-文化,C-STEAM教育以传承中华优秀传统文化为目标导向,强调面向实际科研或教学实践融合多学科知识以进行问题探讨和解决。将传承与创新进行整合,使之在教学过程中一并实现[3]

一段时间以来,我国教育科研人员对STEAM教学展开了广泛深入研究。文献[4]充分挖掘汉字中蕴含的传统文化因素,将STEAM教育理念融入汉字的个性化学习过程,开发了“STEAM+汉字漂流”课程,以此推动中华优秀传统文化的发展。文献[5]提出以项目为基础的跨学科学习活动5EX设计模型,5EX即EQ(Enter and Question进入情境与提出问题),EM (Exploration and Mathematics探究学习与数学应用活动),ET(Engineering and Technology工程设计与技术制作活动),EC(Expansion and Creativity知识扩展与创新设计互动),ER(Evaluation and Reflection多元评价与学习反思活动)。5EX学习活动设计模型为C-STEAM项目设计和活动开展提供了重要参考。文献[6]以机器人教育为突破口,构建了一系列教与学的模式,解决了STEM教育单一的问题,为跨学科教育的深入发展提供了方法参考。文献[7]在4C教学模式的基础上,重新构建和解读了培养学生跨学科创新能力的4C教学模式。结合STEAM的育人范畴,文献[8]对STEAM教育进行本土化尝试,注入(C即Culture文化)因素,提出基于文化传承的C-STEAM教育,以优秀传统文化传承为导向,倡导多学科的融合教育。文献[9]以C-STEAM教育理念的项目式教学为切入点,探索并建构C-STEAM教育下的项目式教学。C-STEAM教育模式在重视培养学生的跨学科能力、实践能力等综合素养的基础上,强调融入中华优秀传统文化,激发学生学习优秀传统文化的兴趣,使学生更加深入透彻地理解中华优秀传统文化,从而坚定文化自信,肩负起传承文化薪火,赓续中华文脉,传播中华优秀传统文化的历史使命。

二、C-STEAM教育模式主要内涵分析

1.以解决问题为目标的跨学科融合

C-STEAM教育强调多学科的融合和共通,重视学科之间的内在联系,具有多元性和包容性的特点。重视培养学生发现问题、解决问题的能力,尤其是基于科学、技术、工程、数学等多学科共同解决问题的能力。科技时代,教育科研问题的解决大都需要多种能力的配合与协调。如高科技产品AI机器人的研发,既需要物理、数学、工程技术、信息技术等方面的知识与技能,又需要融入文化与艺术元素,既要注重科学性和前瞻性,又要重视文化内涵与艺术设计美感层面的要求。基于此,当前要进一步强化文化素养的提升,致力于培养能运用跨学科知识解决现实科研生产中实际问题的综合型人才。

2.基于项目的探究式学习过程

C-STEAM教育注重实践,遵循科学探究与工程实践的流程,以项目化的课程设计为主,以项目流程为周期,引领学生去探究或实践,在实践过程中建构知识和技能体系,以达成培养和提升综合能力的目标。一个完整的探究式学习项目大致包括如下环节:提出问题,分析解决问题的可行性方案;收集资料,借鉴前人可行性经验及做法;融入解决问题的新思路和新方法,优化解决方案;建立模型,搭建实验平台;研究成果检验及对成果进行评估评价;根据评估结果进一步完善方案设计。整个学习过程涉及科学、数学、技术或工程等多学科知识,这一多学科知识融合运用的研究探讨过程有助于激发学生学习兴趣,提高学生技术技能水平。

3.强调团队协作,重视合作意识培养

C-STEAM教育重视学生在团队协作中互相帮助、共同进步,在协作进行问题分析并解决问题的同时,提高学生的沟通、交流及合作能力,进而提升团队综合能力。在完成学习任务的过程中,团队成员以小组为单位,通过讨论、商议,共同搜集和分析相关资料,提出解决问题方案并评价合作成果,在团队协作中,培养学生的合作精神。在设计项目时,教师要充分了解学生的知识和技能基础,引导他们在解决问题的过程中,获取专业知识,体验现实生活,丰富社会经验,为服务社会打下良好基础。

4.重视文化传承,坚持文化育人

C-STEAM教育强调以文化传承为导向,坚持文化育人。在教学中,秉持C-STEAM教育理念,在授课过程中融入中华优秀传统文化元素,力求实现传统文化与多学科知识的内在融合。引导学生主动学习、研究中华优秀传统文化,并将中华优秀传统文化有机融入多个学科中,进行创造性转化和创新性发展,激活中华优秀传统文化蕴藏的无限潜力。比如,将中华优秀传统文化与网络技术、AI人工智能设计等新技术相结合,创新信息技术教育教学方式,让学生在知识学习过程中深入感受中华优秀传统文化的魅力,浸润于中华优秀传统文化的智慧和文明,润物无声地实现文化育人的教育目标。

三、更新大学外语育人理念

大学外语教育教学重视学生语言应用能力的培养,强调巩固学生语言基础,培养学生的听、说、读、写、译等综合应用能力。课题组调研发现,在对外商贸和对外文化交流活动中,需要具有跨学科知识与技能的语言人才参与全球文化交流与沟通,来传播好中国声音,讲好中国故事,推动中国优秀传统文化走出国门,走向世界。2021年9月,习近平总书记在给北京外国语大学老教授回信中提出对全国高校外语人才培养的殷切希望,强调“要努力培养更多有家国情怀、有全球视野、有专业本领的复合型人才,助力中国更好地走向世界、世界更好地了解中国”[10]。大学外语教育有机运用先进的教育教学技术,努力为了同世界各国的交流互鉴,参与全球治理体系改革培养综合型人才[11]。大学外语教育相关人员要不断更新教育理念,努力把世界先进科技和文化引入中国,同时也要把中国智慧、中华优秀传统文化传播给世界。

要进一步强化大学外语文化育人的教育教学理念,一方面要重视跨文化教育,着力培养学生跨文化意识和跨文化交际能力。运用创新性思维和创造性方式启发学生思考,通过中西文化对比增进学生对不同文化的理解和领悟,从而增强学生的文化感知力和理解力。另一方面要着力培养学生对中华优秀传统文化的理解和阐释能力,服务中华优秀传统文化对外传播需要。把中国优秀传统文化与世界先进文化有机地融合在一起,提高学生的语言交流能力和跨文化沟通能力,推动中华优秀传统文化国际影响力不断提升,让世界深入了解中华文化,读懂中国故事,让中华文明在同其他文明的交流互鉴中焕发新的生机。

四、创新大学外语文化育人方式

将C-STEAM教育理念有机融入项目式教学,创新大学外语教学方法,将中华优秀传统文化融入教学内容和教学进程,在提高学生外语应用能力的同时促进中华优秀传统文化进一步传播。

本研究结合大学外语《新大学英语文化对比阅读》下册第九单元《建筑》(Unit 9 Architecture)教学案例进行具体分析。

单元主题:建筑

教学目标:了解中西方建筑风格;学习中西方建筑风格代表的中西方文化及文化差异。

教学内容:(1)中国传统建筑中的屋顶;(2)西方哥特式建筑的7个主要特征;(3)中西方文化差异。

教学方法:运用项目式教学法,组织学生以中国古代建筑如故宫,西方建筑如德国的科隆大教堂等为对象,学生分组以课外合作完成、课上展示的方式进行,培养学生独立思考能力、动手制作能力、沟通协调能力以及团队合作能力等。

1.多模态教学,激发学生学习兴趣

多模态(Multimodality)指通过多种不同的感知方式,比如视觉、听觉、嗅觉等来传递和接收信息。多模态教学主要体现为在教学过程中结合视频、图像、文字、声音等元素,使学习材料更加生动形象,易于理解和接受。在外语教学中,可以将视频和音频与文本相结合,使学生在学习过程中受到视觉、听觉等多方面刺激,综合调动多感官参与学习,从而提高教学效率。还可以结合多种感知因素创设更加仿真的虚拟环境,使学生如同置身真实场景,增强学习的沉浸感和体验感。如在讲授《建筑》一课时,给学生设计的预习任务就是观看视频,进行云参观等,初步了解中西方不同的建筑风格。具体来说,就是通过“Exploring the Topic(探讨主题)”中的视频、文字信息及思辨问题等,引导学生思考相关问题,形成独立见解,在学习进程中互相交流探究对课程内容的理解,进一步加深对中华优秀传统文化的理解和认同。学生能够通过图像、音效等多种元素强化对实物的感知和了解,营造浓厚的学习氛围,提升课堂学习效果。

2.强化学习体验,重视团队合作

明确教学任务之后,组织学生组建团队,由学生自主制定学习计划。鼓励学生多动手、动脑,积极参与学习全过程,加深学习体验。学生在学习过程中发现问题,再运用所掌握的数学、科学、物理、历史等多学科知识解决现实问题,不断尝试、修订、更新。在创造、设计、建构、发现、合作中解决问题。学生在参与、体验、学习的过程中,不仅强化了已有知识储备,在项目研究过程中发现了新问题,找到了新方法,增长了新技能,感受到综合性的知识运用对解决技术技能问题的重要意义。

在《建筑》一课中讲到中国特有的建筑形式结构——飞檐斗拱。团队学习任务之一是制作斗拱特有的榫卯结构。团队成员根据制作要求,通过测量、计算,依据建筑比例调整尺寸,进行实验,先用电脑制作,3D打印图纸,再选用环保材料(玉米秸秆、竹竿竹篾等)复原榫卯结构。在模型设计制作过程中涉及科学、物理、数学、计算机、艺术等多门学科知识和操作技能。学习和研究过程尤其需要团队成员之间的分工协作,共同努力。期间,团队成员分别负责测量、计算,以及3D打印和组装等,只有团队成员之间协调互助、齐心协力,才能使设计制作任务顺利完成。在团结合作中充分发挥各自优势,并与队友建立良好的沟通合作关系,互通有无,取长补短,超越自我,勇于创新,逐步增强观察、动手、思维、创新与合作等方面的能力,进而全面提升学生综合素质。

3.建构学习情境,突出情境转化能力培养

情境学习是沟通知识与思维的桥梁,也是知识转化的重要途径。结合项目式教学的C-STEAM教育重视情境化教学,引导学生辨识和理解不同情境的知识表现,从而获得将知识进行情境转化和应用的能力。将知识还原到情境中,让学生直观感受知识发展变化的进程,有助于增强学生的感受力、理解力和创造力。依据知识储备的背景信息,深层次辨识问题并提取知识以制订解决问题的方案。教师要依据教学项目要求,建构适当的情境,帮助学生在解决问题的过程中获得知识,进而获得知识迁移运用的能力。在学习《建筑》一课时,学生初步掌握中国传统建筑和西方哥特式建筑相关知识后,教师可以带领学生实地参观和考察,也可以建构学习情境,在建构的情境中巩固学习效果,增加学生学习活动的生动性、直观性,促进感性认识向理性认识的转化。通过形象、具体的情境学习激发想象和联想,超越经验范围和时空限制,在情境建构和知识学习尤其是团队协作动手制作的具体过程中,进一步促进团队意识和动手能力的提高,形象思维与抽象思维的协调发展。

4.夯实语言基础,深耕中国优秀传统文化

C-STEAM教育重视文化的融入,强调文化的引领作用,致力于优秀传统文化的传承,引导学生基于文化视角打开全球视野,理性看待多元文化的碰撞与交融,客观认知多元文化深刻内涵,不断增强跨文化意识,提高用外语准确表达中国思想、传播中国文化的能力。要夯实语言基础,提高学生语言表达能力和综合应用能力,又要加强中华优秀传统文化教育,让学生成为文化传播的使者。比如《建筑》一文中有系列关于中国建筑的词汇和知识点:多层次屋顶(multi-layered roofs),皇宫(imperial buildings),瓦片(tiles),飞檐(upturned eaves),斗拱(corbel brackets)等。具有扎实的语言基础,并切实了解这些词汇的文化内涵,才能够充分运用语言知识实现有效的语言输出,准确表达出中国建筑文化的传统特色和深刻内涵。教师要重视学生语言学习基础,引导学生在课堂中学习,在实践中锻炼,增强文化自信,提升文化素养,满足文明交流互鉴背景下学生对跨文化学习的愿望和社会对跨文化人才的需求。

在学习《建筑》一文中,涉及系列中西方信仰和追求的知识。尖塔高耸、尖形拱门的哥特式建筑崇尚髙峭挺拔、富丽华美,多运用尖券、尖拱等形式营造空灵的意境和上升的形态,反映的是西方宗教文化特点。中国建筑风格与中国优秀传统文化一脉相承,重视“和谐”之美。比如,前面提到的“榫卯”结构,不用一钉一锤,却能够结实抗震,包含着中国智慧和中国文化。再如屋顶上的装饰物——骑着神鸟的仙人,吉祥的海马、天马、狮子和螭吻等则是中国神话中的形象。屋角的螭吻形象设计充分体现了中华传统文化在建筑设计中的运用。传说“龙生九子”,螭吻,即神话传说中龙的第九子,因其性情好望喜吞,故常以之为建筑物的装饰,表达人们对富足平和生活的期盼。教学中还可以针对古代建筑物的装饰形象,引发学生的交流和沟通,可以设计如下问题:Can you name the nine sons of dragon? (你能说出龙的九个儿子吗?),Do you know Chinese culture of dragon? (你了解中国龙文化吗?)学生就问题展开讨论,引发更深层次的思考,在对比中西方建设风格的差异中,了解和感悟中国建筑所蕴含的文化底蕴,从而加深对中国文化、中国精神和中国力量的理解,提升文化自信,在文明交流中讲好中国故事,传播中国文化,推动文化繁荣。

以中华优秀传统文化为引领,挖掘传统文化深刻内涵。整合各学科知识,强化学科融合教育,力求实现传统文化教育与知识体系教育的有机结合和统一。作为大学外语教师,要与时俱进,不断更新教育理念,既重视学生语言应用能力的培养也重视提高学生的思辨能力、创新能力、实践能力和跨文化交际能力,全面提升学生文化自信和综合素质。