STEAM的核心特征用建构主义学习理论来解释

STEAM教育具有跨学科、趣味性、情境性、合作性、艺术性等核心特点[2]下面，笔者用建构主义学习理论来解释。

1.跨学科性

建构主义打破了传统认知主义的观点，认为学习的结果是学习者现有知识与外部新知识“同化”和“适应”的新产品，最终形成了一个非结构性的、网络化的知识体系。布洛非的研究指出，“在教学活动中，没有必要形成严格的直线层次，因为知识是由围绕关键概念的网络结构组成的，包括事实、概念、概括、相关价值、意图、过程知识、条件知识等。”[3]即知识结构从金字塔形向蜘蛛网形转变。形成的网络并不是固定的，当新的“网络”加入时，现有的网络将被打破，更复杂的网络将被重建。因此，知识应该是无限开放的。

根据建构主义的知识观，知识不应该过于分类。各学科不仅要独立形成完整的知识体系，还要认识到知识是一个“大家庭”。这个家庭的每个成员都是相互关联的，可以从一个到另一个，从另一个到另一个。全面发展的人既要有自然科学知识，又要有人文社会科学知识，既要有工程技术知识，又要有艺术美学知识。因此，要改变课程结构过于强调学科本位、缺乏整合的现状，开设综合性课程。STEAM教育很好地实践了建构主义知识观的内涵。STEAM教育的核心特点是学科整合，打破学科知识之间的“障碍”，不再关注特定学科或过于关注学科界限，而是关注特定问题、特定项目，强调利用科学、技术、工程、艺术、数学等学科相关知识解决问题，实现学科界限，从多学科知识综合应用的角度提高学生解决实际问题的能力。比如在中小学，教师可以围绕“水”这个话题设置STEAM课程，将语文中关于“水”的课文、思想品德中关于“节水”的美德、化学中关于“水”的一系列化学反应、地理中关于“水循环”的知识、物理中关于“水循环”的各种问题融入课程，实现学科知识的跨界与融合，对培养学生的发散思维和创新意识非常有益。

2.趣味性

建构主义打破了传统教学教学方法、替代教学策略，强调以学生为主体，何克抗教授将建构主义教学模式概括为“以学生为中心，在整个教学过程中，教师发挥组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、合作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、热情和创新精神，最终实现学生有效实现当前知识的意义建设。”因此，学习的主体是学生，激发学生的学习兴趣，帮助学生形成良好的学习动机是实施教学的前提。建构主义提出了一种“锚教学”教学模式，即教师教学应基于有感染力的真实事件或真实问题，创造情境激发学生的学习兴趣和积极探索精神，使其始终处于积极探索、积极思考、积极构建认知主体的意义。这为STEAM课程提供了指导性建议。STEAM教育主要以项目学习和问题学习为基础[4]。在实施过程中，将多学科知识融入有趣、具有挑战性和与学生生活相关的问题中。问题和活动的设计应该能够激发学习者的内在学习动机。问题的解决可以让学生有成就感，课程需要有趣。因此，STEAM教育应该在中小学实施两个方面：一方面考虑如何培养学生的创新意识和创新精神，另一方面考虑如何使学习成为一件有趣的事情。

3.情境性

建构主义认为，生活中常见的是大量的非良构知识，可以说，在所有领域，只要知识应用于特定情况，就有大量的结构不良特征，我们不能简单地提取现有知识来解决实际问题，只能根据具体情况，基于原始知识，构建图案来指导问题的解决。斯皮罗和其他人认为学习可以分为初级学习和高级学习。高级学习要求学生掌握概念的复杂性，并广泛而灵活地应用于特定的情况下。[5]因此，知识需要在具体问题中重新创造。学生只有在不同的问题情况下灵活运用所学知识，才能进行有效的“意义建构”。而STEAM教育也很好地体现了这一原则。STEAM教育具有情境特征。它不是教学生孤立抽象的学科知识，而是强调将知识还原到丰富的生活中，结合生活中有趣而具有挑战性的问题，通过学生的问题解决教学问题。需要注意的是，STEAM课程的情境应与实际情境相似，以解决??Q学习者在现实生活中遇到的问题是目标。学习内容应选择真实的任务，不能过于简单和理想化，使其远离真实的问题情境。另外，情境中的学习任务要复杂，反对两者必居一、二者择一的环境。学习是基于情境的，是一种发生在社会环境中的活动，也是建构主义对STEAM教育的启发。

 　　4.协作性

建构主义非常重视小组在学习过程中的合作学习、讨论和交流。“合作”和“会话”是建构主义的重要属性。如下页图所示，合作会话始终发生在学习过程中，合作在学习资料的收集和分析、假设的提出、学习成果的评价、意义的最终构建等方面发挥着重要作用。学习小组成员必须通过会话讨论如何完成规定的学习任务。此外，合作学习的过程也是会话的过程，每个学习者的思维成果都是整个学习群体共享的，从而实现有意义的构建。

马诺新技术高中是美国一所实施STEAM教育的学校。学校的所有课程都被分成学习项目。每个项目结束时，学生团队应该在讨论组报告他们的成绩，每个学生每年都要做50分～65次公开演讲，毕业后，他们将有200次机会在舞台上发表演讲，报告他们的研究成果。另一方面，在中国，大多数教师的STEAM教育仅限于机器人课程。如果把STEAM教育比作蛤壳，珍贵的珍珠应该是通过合作解决复杂问题、批判性思维和流畅表达的能力，这也是21世纪需要掌握的重要技能。

5.学术性

在建构主义学习理论的教学模式中，有一种“社会文化模式”，要求将科学史、科学哲学、科学社会学的相关内容引入中小学科学教育，促进学生对科学本质的理解，培养学生的科学精神和创造力。这种模式不是简单地添加大量的学科知识内容，而是从社会、历史、哲学等角度重新安排自然科学内容。例如，在中学物理课程中，学生不仅可以学习物理课程中的概念、命题、公式、定理等，还可以学习科学史、科学哲学等方面的内容，从而认识到科学的本质。

按照这一原则，艺术“A加入科学、数学、工程、技术等理工科也就不足为奇了。艺术“艺术”A“涵盖广泛的人文艺术科目，涵盖社会研究（social studies）、语言（language）、形体（physical）、音乐（musical）、美学（fine）和表演（performing）等等。美国著名的STEAM教育学者格雷特·亚克门教授曾说过：“艺术加入科学、技术、工程和数学教育是对这四门课程的良好补充，可以帮助学生优化对不同学科知识的理解和应用。学生使用交流和语言艺术可以更好地实现知识共享；通过艺术，学生可以更好地了解过去和现在的文化和美学；学生了解人性、道德、自由和艺术，有助于了解社会的发展。”