什么是 STEAM 教育？ 21 世纪课堂 STEAM 教育简明指南

STEAM（科学、技术、工程、艺术和数学）教育是从 21 世纪初引入的 STEM（科学、技术、工程和数学）教育发展而来的，是一种源于（双关语）培养青少年创造力和批判性思维能力需求的教育框架。

将 STEAM 中的 “A”–艺术–融入到个人表达、移情、意义创造和学习目的中。

贝拉明安斯利-弗雷泽-桑顿教育学院副院长克里斯汀-库克博士

作为21 世纪的教育者，我们希望培养学生成为具备应对当今世界挑战所需技能的全面人才。 在人工智能蓬勃发展的时代，STEAM 教育具有很强的现实意义，因为它能让学生适应不断变化的环境，确保他们为未来的需求做好充分准备。

那么，什么是 STEAM 教育，如何在课堂上有效实施？ 请继续阅读，了解详情！

• 什么是 STEAM 教育？
  • 什么是 STEAM 教育？
• 2024 年的 STEAM 教育为何重要？
• 如何在课堂上实施 STEAM：5 项关键策略
  • 关于 STEAM 教育的常见误解
  • 开始 STEAM 教学的 14 个简单技巧
  • 在各个年龄段的 STEAM 课堂上放大乐趣的 8 个想法
• STEAM 教育的未来：期待什么

什么是 STEAM 教育？

What is STEAM Education?

STEAM stands for Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics. This interdisciplinary framework aims to equip students with a diverse skill set, to prepare them for a future where cross-disciplinary skills are necessary. Each component of STEAM contributes unique elements to the learning process:

Science: Encourages curiosity, observation, and experimentation, fostering an understanding of the natural world.
Technology: Involves the use of tools, software, and digital platforms to solve problems and enhance learning experiences.
Engineering: Promotes design thinking and problem-solving through hands-on projects and the engineering design process.
Arts: Incorporates creativity and expression through various artistic mediums, fostering a holistic approach to learning.
Mathematics: Provides the foundational skills for logical reasoning, quantitative analysis, and problem-solving.

The goal of STEAM Education is to equip students with the ability to approach challenges from various angles, shaping them into flexible learners, capable of applying various skills to novel situations.

STEM 与 STEAM

STEM专注于科学、技术、工程和数学等核心科目，而 STEAM 则将艺术融入其中，注入创造力。 这种艺术元素的注入增强了 STEM 中使用的解决问题和批判性思维能力。

STEAM 的诞生源于在应对 21 世纪复杂挑战时对创造力和批判性思维的需求。 它在科学、技术、工程和数学领域重新注入了人性化元素。 在科技与人类经验和社会挑战相互交融的世界里，艺术与 STEM 学科的融合使学生能够以多层面的思维方式和同理心来处理问题。

STEM 和 STEAM 都旨在为学生提供全面的教育，让他们做好准备，迎接现代世界的挑战。 STEM 和 STEAM 之间的选择往往反映了教育目标，STEAM 更强调将艺术表现力和创造力融入课程，而 STEM 则更强调分析性思维。

	STEM	STEAM
重点领域	科学、技术、工程、数学	科学、技术、工程、数学、艺术
技能重点	强调分析性思维、逻辑推理和解决问题	将创造力作为解决问题和批判性思维的关键因素
教育目标	注重技术熟练程度和分析技能	力求均衡教育，包括创造力、同理心

2024 年的 STEAM 教育为何重要？

随着各行各业越来越多地采用技术驱动和跨学科，受过 STEAM 教育的人能够更好地驾驭现代劳动力的复杂性，这主要得益于这些优势：

• 适应性：将技术能力与创造性思维相结合，使学生具备在瞬息万变的世界中，尤其是在人工智能蓬勃发展的时代，所需的适应能力。
• 职业准备：掌握全面 STEAM 技能的学生将更具经济竞争力。 STEAM 教育让学生掌握各种技能，确保他们为未来充满活力和技术驱动的职业做好充分准备。
• 解决复杂和不断变化的问题：现代挑战往往需要跨学科的方法。 STEAM 教育通过整合各学科的知识，培养学生解决复杂问题的能力。
• 跨学科协作：利用 STEAM 帮助学生了解各学科如何相互协作，反映出许多现代工作场所和行业的协作性质。
• 文化和艺术鉴赏：将艺术纳入 STEAM 培养文化反应能力和对艺术表现形式的鉴赏力，有助于培养全面发展、为 未来做好准备的人才。

如何在课堂上实施 STEAM：5 项关键策略

关于 STEAM 教育的常见误解

人们对 STEAM 教育的一个普遍误解是，它仅仅围绕 科学、技术、工程、艺术和数学这几个独立和孤立的学科展开教学。 实际上，STEAM 强调的是这些学科的整合，以鼓励全面和跨学科的学习方法。

而要做到这一点，就必须在课堂上有效整合以下要素：

1. 基于项目的学习 :结合实践和项目学习活动，鼓励学生应用多学科的知识和技能来解决问题。
2. 跨学科联系：在课程中突出 STEAM 各学科之间的联系。
3. 技术整合：使用教育技术是 STEAM 教育的一个基本方面。 学生将学习如何利用技术工具和资源，如这些推荐的教学工具和这些ChatGPT 替代方案，通过游戏化、协作、AR 和 VR、模拟和虚拟实验室，加深对这些学科之间联系的理解。
4. 探究式学习 :鼓励学生提出问题并进行跨学科研究。
5. 合作与交流：鼓励学生之间开展合作，提高他们的书面和口头交流技能、 

开始 STEAM 教学的 14 个简单技巧

在课堂上实施 STEAM 可能是一个令人兴奋和有益的过程。 请记住，实施新方法是一个循序渐进的过程，从小事做起也是可以的。 随着时间的推移，你和你的学生都会越来越适应，你可以扩大你的工作范围。

以下是一些初步的入门方法：

1. 优先考虑实践活动和项目：让学生亲身体验搭建、实验和解决问题的过程，加深对 STEAM 概念的理解。

Refer here for a list of hands-on project-based learning ideas for your STEAM classroom.

2. 强调 STEAM 概念在现实世界中的应用：将课堂学习与实际生活场景联系起来，展示 STEAM 在应对当代挑战方面的相关性。
3. 为学生提供选择项目的机会：通过让学生选择项目的各个方面来培养学生的自主性和创造性，促进学生的自主性和个性化学习体验。
4. 通过小组项目鼓励协作学习：通过组织需要学生合作的项目，培养团队精神和沟通技能，体现 STEAM 专业的合作性质。

Encourage collaboration in the classroom with effective grouping.

5. 将艺术表现融入 STEAM 活动：将艺术与激发创造力和全面理解结合起来，展示艺术元素如何增强 STEM 中的问题解决和创新能力。
6. 利用技术工具和平台促进学习：利用数字工具丰富课程，提供互动学习体验、模拟和多媒体学习，以增强理解和参与。

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7. 安排实地考察 STEAM 相关场所或邀请演讲嘉宾：让学生接触真实世界的应用、行业和专业人士，从而获得第一手经验，激发他们对 STEAM 领域的浓厚兴趣。
8. 引入游戏化元素，打造更具互动性的学习体验：注入游戏元素，让学习变得愉快，通过挑战和竞赛来激励学生，强化 STEAM 概念。

Refer here for a repository of gamification ideas you can incorporate in your STEAM classroom.

9. 将 STEAM 概念与时事或当代问题联系起来：将课堂内容与现实世界的情况联系起来，展示 STEAM 在应对社会挑战方面的直接影响和相关性。
10. 通过演讲、展览或科学展览会展示学生作品：为学生提供展示项目和研究成果的平台，培养学生的自信心、沟通技巧和成就感。
11. 让学生有时间在 STEAM 框架内探索自己的兴趣：培养学生的好奇心，让他们能够灵活地钻研自己感兴趣的特定领域，鼓励以激情为动力的学习方法。
12. 鼓励开展反思活动，促进元认知和更深入的理解：通过反思练习培养学生的自我意识和批判性思维，帮助他们了解自己的学习过程，提高解决问题的能力。

Explore a list of Cognitive Learning Ideas to help build metacognitive skills among your students.

13. 参加研讨会或寻求专业发展机会，以加深理解：了解最新的教学方法和资源，不断提高将 STEAM 有效融入课程的能力。
14. 与学校或学区的其他教师合作，共享资源和想法：与同事合作，创建一个支持性网络，分享 STEAM 教育的最佳实践、资源和创新方法。

在各年龄段的 STEAM 课堂上放大乐趣的 8 个想法

STEAM 活动将各学科完美地融入到愉快的教育体验中。 无论是用乐高积木搭建新结构，将技术与艺术项目相结合，还是编写互动程序来揭开技术世界的神秘面纱，这些活动都为动手探索提供了一个充满活力的平台。

1. 建筑结构
   • 年龄较小：利用积木或日常用品（如吸管和棉花糖）搭建简单的结构。
   • 高年级学生：通过挑战学生使用牙签、面条或冰棒棍等材料搭建更复杂的结构来介绍工程学原理。
2. 编码挑战
   • 年龄较小：使用可视化编码应用程序或游戏来介绍基本的编码概念。
   • 高年级探索 Scratch、Python 或 JavaScript 等编码语言，创建互动项目或游戏。
3. 数学谜题和游戏
   • 低年级：加入有趣的数学谜题、棋盘游戏或涉及计数、分类和基本算术的活动。
   • 年龄更大：挑战更复杂的数学谜题、逻辑游戏或数学挑战，提高解决问题的能力。

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4. 水火箭发射
   • 低龄儿童：利用塑料瓶制作简单的水火箭，介绍物理和发射的基本原理。
   • 年龄更大：建造更先进的水火箭，增加新功能，深入探索空气动力学和发射动力学。
5. 太阳能烤箱烹饪
   • 低龄儿童：用纸板和铝箔制作基本的太阳炉，利用太阳能烹制简单的点心或加热物品。
   • 高年级：设计更复杂的太阳能烤箱，增加烹饪实验和太阳能讨论的设计元素。
6. 磁性粘液
   • 低龄儿童：参与基本的磁性粘液制作活动，探索磁铁和粘液质地的有趣一面。
   • 高年级：通过制作各种高级磁性粘液，更全面地了解磁性和化学。
7. DIY 万花筒
   • 低龄儿童：用纸板管、镜子和彩色材料制作简单的万花筒，介绍基本光学知识和创造图案的乐趣。
   • 高年级：利用额外的设计组件制作复杂的万花筒，讨论与光学和光型有关的更先进的概念。
8. 环境工程挑战
   • 低年级：向学生传授有关环境问题和解决方案的基本原则，如垃圾分类、水过滤和有目的的种植。
   • 高年级：参与者研究环境问题，设计工程解决方案以解决特定问题（如减少废物），使用 ClassPoint 对其设计进行注释，并向观众展示他们的想法和解决方案。

STEAM 教育的未来：期待什么

总之，未来 STEAM 教育的特点将是不断调整，强调保持灵活性和整合新方法和工具的重要性，使学生为未来做好准备。

人工智能和虚拟现实等新兴技术预计将在改变 STEAM 教育方面发挥关键作用。 这些工具将提供更加身临其境的学习体验，提高学生的参与度和理解力。 全球合作将变得越来越普遍，来自不同背景的学生可以在项目上进行合作，培养跨文化视角和合作解决问题的能力。

另一个值得注意的趋势是向个性化学习路径的转变。 通过利用自适应平台和数据分析，教师可以为每个学生定制教育内容。 为了应对紧迫的环境挑战，将生态观点纳入课程的做法将更加普遍，鼓励学生探索可持续的解决方案。

最终想法

了解了有关 STEAM 教育的全面而简明的概述之后，就该将 STEAM 教育纳入课堂教学了。 通过 STEAM 打破学科界限，培养创造力，促进解决现实世界中的问题，您可以启发和引导学生发展当今快速发展的世界所需的各种技能。