STEAM本土化教師培養(yǎng)模式的實踐與探索

季茹 束旭 房彬

【摘 要】本文以“PDCA質(zhì)量管理體系”為理論基礎(chǔ)，結(jié)合區(qū)域STEAM教師培訓特點，進行STEAM本土化教師培訓設(shè)計與實踐，初步探索STEAM本土化教師培養(yǎng)模式和實踐路徑。第一輪循環(huán)注重“原汁原味”，聘請美國STEAM教育專家通過體驗、實踐、分析、討論等環(huán)節(jié)帶領(lǐng)研修教師認識STEAM教育。第二輪循環(huán)注重“本土化”，側(cè)重幫助研修教師對STEAM教育的理念、課程開發(fā)、教學方式等建立系統(tǒng)認知，促進STEAM教育在區(qū)內(nèi)、校內(nèi)深入開展。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育;教師培訓;PDCA

【中圖分類號】G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2020）010-066-05

為了滿足國家未來人才發(fā)展的戰(zhàn)略需要，STEAM教育在全球得到廣泛關(guān)注和普及。STEAM在科學、技術(shù)、工程學、數(shù)學的基礎(chǔ)上增加了藝術(shù)，旨在運用這五大學科來引導學生對周圍世界的探索、對話和批判思考。近年來，國內(nèi)正式發(fā)布了一系列相關(guān)政策來支持STEAM教育發(fā)展，將STEAM教育、科技創(chuàng)新教育、創(chuàng)新人才培養(yǎng)作為重要目標進行系統(tǒng)規(guī)劃和部署。目前，我國STEAM教育面臨一系列問題與挑戰(zhàn)，中國教育科學研究院于2017年6月發(fā)布的《中國STEM教育白皮書》（精華版）中專門提到“我國STEM師資隊伍整體水平不高，STEM教育目前在學校實施中面臨的最大瓶頸就是教師問題”?？梢娢覈陂_展STEAM教育過程中，本土STEAM師資的培養(yǎng)應(yīng)該作為教師研修工作的重要內(nèi)容。

基于PDCA的STEAM本土化教師培訓設(shè)計

1.PDCA質(zhì)量管理體系

PDCA理論由美國戴明博士提出，在質(zhì)量管理領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。該理論將質(zhì)量管理分為四個階段，即Plan（計劃）、Do（執(zhí)行）、Check（檢查）和Action（修正）。在P（Plan）計劃階段，主要包括明確活動目標、制定活動方案等;在D（Do）執(zhí)行階段，需要根據(jù)計劃階段設(shè)計好的方案進行具體操作和實施，實現(xiàn)計劃中的內(nèi)容;在C（Check）檢查階段，對照計劃對執(zhí)行階段的成果進行診斷與評價，明確效果，找出問題;在A（Action）修正階段，對檢查階段的結(jié)果進行總結(jié)，梳理成功經(jīng)驗，反思失敗原因，提出改進措施，為下一輪PDCA循環(huán)奠定基礎(chǔ)。四個階段不斷循環(huán)，周而復始，螺旋上升。每循環(huán)一次，解決一些問題，質(zhì)量就提高一步。

2.基于PDCA的STEAM本土化教師培訓設(shè)計

（1）第一輪循環(huán)。聘請美國STEAM教育專家?guī)碓兜呐嘤栒n程，研修教師通過體驗、實踐、分析、討論等環(huán)節(jié)對STEAM教育有了系統(tǒng)認知和了解。

在P計劃階段，主要進行培訓對象的需求調(diào)研、培訓課程的方案設(shè)計、培訓日程的時間安排、培訓教師的選擇聘用等前期籌備工作，完成了理論與實踐相結(jié)合的課程計劃，如表1所示。在D執(zhí)行階段，參訓教師通過六次專題培訓，在專家的帶領(lǐng)下了解了STEAM教育的理論，體驗了原汁原味的STEAM課程，親自動手完成了五個STEAM項目。在活動中，研修教師的熱情被完全調(diào)動起來，參與度極高，更通過活動認識到了團隊合作的重要性。在C檢查階段，一方面檢查培訓對教師發(fā)展的促進作用，參訓教師在參與培訓后能夠結(jié)合自身的學科特點、學生的知識基礎(chǔ)、學校已有的校本資源等因素，進行STEAM課程設(shè)計，形成了飛機航行、葉綠素提取、肺活量計的制作等多個課程設(shè)計方案。另一方面檢查研修教師對培訓的滿意程度，通過培訓后的滿意度調(diào)查可以看出研修教師對培訓效果非常滿意。

在A修正階段，進一步分析反思培訓經(jīng)驗。培訓采用理論與實踐相結(jié)合的方式，聘請外教引入原汁原味的培訓課程，豐富的培訓形式與新穎的培訓內(nèi)容極大地激發(fā)了參訓教師的培訓熱情，培訓成果顯著。然而，如何將培訓成果本土化落地并付諸實踐是本期培訓中發(fā)現(xiàn)的不足，也是在下一輪循環(huán)中需要解決的問題。

（2）第二輪循環(huán)。在第一輪循環(huán)的基礎(chǔ)上，第二輪循環(huán)創(chuàng)新教師研修工作的形式與內(nèi)容，側(cè)重幫助參訓教師對STEAM教育的理念、課程開發(fā)、教學方式等建立系統(tǒng)認知，促進STEAM教育在區(qū)內(nèi)校內(nèi)深入開展。

在P計劃階段，設(shè)計問卷了解學校開設(shè)STEAM課程的情況及教師對于STEAM培訓的需求，從而更有針對性地設(shè)計培訓課程。從調(diào)查結(jié)果看，參訓教師一方面希望觀摩和學習優(yōu)秀的課程案例，另一方面關(guān)注STEAM課程設(shè)計方法，同時希望借鑒其他學校實施STEAM教育的成功經(jīng)驗。因此，在第二輪循環(huán)的課程設(shè)計中重點關(guān)注了STEAM教育與學科教學、STEAM課程設(shè)計及應(yīng)注意的問題、中國STEAM發(fā)展等內(nèi)容，更加注重STEAM教育的本土化。在第一輪循環(huán)中，理論與實踐相結(jié)合的培訓形式得到了研修教師的認可與好評，因此，第二輪循環(huán)借鑒其成功經(jīng)驗，采用專題講座、課程體驗、入校觀摩、教學實踐、展示匯報、課程設(shè)計工作坊等多種方式，豐富培訓形式。課程總體分為集中培訓和教學設(shè)計與實踐兩大模塊，如表2所示。在D執(zhí)行階段，按照培訓設(shè)計方案，集中培訓包括專家講座、課程設(shè)計工作坊、課程體驗、入校觀摩、交流分享等多種形式。教學設(shè)計和實踐主要以小組為單位在各學校進行，按照課程選題與構(gòu)思、課程設(shè)計、課程準備、教學實踐、總結(jié)反思、調(diào)整優(yōu)化的步驟進行兩輪設(shè)計與實踐，最終形成符合本校特征、符合日常教學需求的STEAM教學課例。在C檢查階段發(fā)現(xiàn)，參訓教師在STEAM教學理念和教學能力方面都有了明顯提升。在實踐環(huán)節(jié)，各組都基于校情、學情成功設(shè)計了本土化的STEAM教學課例，并進行了課堂實踐。在A修正階段，第二輪循環(huán)在第一輪循環(huán)的基礎(chǔ)上更加關(guān)注STEAM教育的本土化實踐，注重培養(yǎng)參訓教師進行STEAM課程開發(fā)與教學設(shè)計的能力，將培訓內(nèi)容有機轉(zhuǎn)化。通過兩輪優(yōu)化，形成了一批各具特色的本土化STEAM教學案例。部分學校和教師已經(jīng)在校內(nèi)開設(shè)了由教師自行設(shè)計開發(fā)講授的STEAM校本選修課，起到了示范引領(lǐng)作用，帶動了全區(qū)STEAM教學能力的整體提升。在未來的循環(huán)中，將以課題研究或?qū)ｎ}研究的形式進一步提煉概括培訓成果。

STEAM本土化教師培養(yǎng)模式和實踐路徑

經(jīng)過兩輪基于PDCA的STEAM本土化教師培訓，參訓教師已經(jīng)對STEAM教育建立了系統(tǒng)認知，經(jīng)過進一步本土化實踐，初步探索形成了STEAM本土化教師培養(yǎng)模式和實踐路徑。

1.研修教師的遴選—— 組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則

由于STEAM教育以多學科為基礎(chǔ)，因此，在參訓教師的遴選方面也本著組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則，即每所學校派出4名不同學科的研修教師組成一個小組，研修教師的學科以數(shù)學、物理、化學、生物、技術(shù)或藝術(shù)學科為主。整個培訓由多校多學科教師組成，每個小組的教師均來自同一學校，彼此之間熟悉，減少了培訓破冰所需要的時間，在進行教學課例設(shè)計時，也便于回到學校開展討論并進行教學實踐。每個小組的教師均具有不同學科背景，在進行學科融合時，可以根據(jù)不同學科特點選擇不同的切入點，避免了學科教師對其他學科知識點不了解的弊端。

2.參與體驗式培訓—— 感受STEAM學科融合教育

通過培訓前期調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)教師對STEAM教育僅停留在知道、了解的層次，缺乏課程設(shè)計與實踐經(jīng)驗，缺乏優(yōu)秀課例資源及課例設(shè)計方法積累，需要通過相關(guān)主題的教師培訓課程得到提升。因此，基于PDCA的STEAM本土化教師培訓課程首先以參與式培訓的形式帶領(lǐng)研修教師以小組合作的方式親自動手完成五個STEAM項目。例如，在搭建意大利面橋的實踐活動中，要求研修教師用意大利面、膠條、膠水搭一座橋，看哪個組的橋更牢固，能承受的重量更大?；顒又?，各組充分發(fā)揮集體智慧，有分工也有合作。在檢驗的環(huán)節(jié)中，有的橋能承受六、七斤的重量，也有的橋剛放上重物就塌了。在反思環(huán)節(jié)，參訓教師也就活動中蘊含的結(jié)構(gòu)、重心等知識點進行了討論，通過親身體驗充分感受了STEAM學科融合教育。隨后培訓課程在此基礎(chǔ)上進一步設(shè)計了系統(tǒng)全面的方案，一方面從“是什么”“為什么”角度幫助教師深入理解認識STEAM教育，另一方面從“如何做”角度為教師開展STEAM教學實踐提供方法和支撐。

3.理論與實踐相結(jié)合—— 提升學以致用的能力

理論培訓與教學實踐并重的STEAM教師培訓課程有助于教師對STEAM教育建立系統(tǒng)認知，提升STEAM教學設(shè)計與實踐能力?；赑DCA的STEAM本土化教師培訓課程設(shè)計了理論培訓與教學實踐并重的培訓方案，鼓勵教師在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題。在理論培訓方面，課程設(shè)計立足一線教師，使教師對STEAM教育的理念、教學方式、課程開發(fā)、評價方法等建立系統(tǒng)認知。在教師隊伍中提供并樹立與時俱進、能夠滿足社會發(fā)展需要的創(chuàng)新教育思路與理念，促進教師專業(yè)發(fā)展。在教學實踐方面，課程設(shè)計鼓勵教師開展以學生為中心的項目式學習方式和活動，強調(diào)知識應(yīng)用、學生實踐、團隊協(xié)作、批判性思維等能力的養(yǎng)成，豐富學科教學方法與手段，促進各學科教學融合。

經(jīng)過培訓，教師在進行STEAM教學課例設(shè)計時同樣注重將所學理論與課堂實際相結(jié)合，形成了一系列理論與實踐相結(jié)合的案例。如“下肢肢體殘疾人士座椅設(shè)計”一課從下肢肢體殘疾人群的實際需求出發(fā)為其設(shè)計座椅。通過對摩擦力、加速度、物體的質(zhì)量和受力關(guān)系等物理知識的探究和學習，結(jié)合3D打印技術(shù)，使學生作品得以實現(xiàn)，既體現(xiàn)人文關(guān)懷，又具有一定的科學思維和工程實踐元素。此外，“以石炭酸為有效成分的OTC產(chǎn)品開發(fā)”“中軸線藝術(shù)創(chuàng)想——光立方”“追風行動——風力發(fā)電機搭建優(yōu)化策略”“航空模型制作”等課例也都基于社會熱點問題或是本土文化特色進行設(shè)計與實踐，提升學生學以致用的能力。

4.任務(wù)驅(qū)動式培訓—— 提供支架激發(fā)動力

教師通過培訓深入理解STEAM教育，能夠進行STEAM教學課例的開發(fā)、設(shè)計與實踐，促進學校校本課程體系的建設(shè)。通過教學設(shè)計和實踐環(huán)節(jié)的培訓，教師團隊按照課程選題與構(gòu)思、課程設(shè)計、課程準備、教學實踐、總結(jié)反思、調(diào)整優(yōu)化的步驟進行兩輪設(shè)計與實踐，最終形成符合本校特征和日常教學需求的STEAM教學課例。這有助于豐富學校校本課程體系建設(shè)思路、方法和手段，運用STEAM的教學理念整合學校資源，調(diào)動多學科甚至全學科教師參與、開發(fā)、教學實踐的積極性，促進學校教師隊伍建設(shè)、提高教師綜合能力、自主開發(fā)出具有學校特色的校本課程或教學活動。如“桑葚樹下的煩惱”一課中，學生發(fā)現(xiàn)學校圍墻外的桑葚樹果實成熟后掉落一地，給清潔工人和行人造成很大困擾?；诖藛栴}，學生分組調(diào)查桑葚樹及其周邊環(huán)境，對桑葚樹的尺寸、周邊圍墻、胡同尺寸進行測量，同時網(wǎng)上查閱桑葚果成熟時間、市場上桑葚果采摘工具等資料，最終制定解決方案并制作模型。又如“心亭——給它一個家”一課從學校實際情況出發(fā)，通過鴨舍設(shè)計方案的征集提升學生參與興趣，使數(shù)學和生物學知識得以運用。此外，“提升學生午餐用餐體驗”“多功能旅行晾衣架”“生態(tài)微景”等課例也都基于校情或?qū)W情，挖掘真實問題，以問題為導向，以任務(wù)驅(qū)動方式設(shè)計探究方案，提出本土化的問題解決方案。

5.成果展示—— 創(chuàng)新培訓總結(jié)方式

培訓成果展示是總結(jié)經(jīng)驗、交流分享的重要環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的交流發(fā)言形式不足以展示出STEAM教育的特點。因此，在培訓結(jié)束之際積極探索并創(chuàng)新培訓總結(jié)方式，采用分組課程展示與交流的方式進行成果展示。每個小組都設(shè)計了異彩紛呈的展示形式，一方面通過宣傳海報介紹課例設(shè)計方案，另一方面通過實物成果還原課例實施過程。參會人員像參加展覽會一樣自由觀看，可以在一些展位上進行互動體驗，也可以就自己感興趣的問題和展示者進一步交流，還可以為支持的課例點贊投票，并由專家點評打分。對于參訓教師來說，這樣的總結(jié)方式能夠通過海報、實物、體驗活動等形式充分展現(xiàn)STEAM教學課例設(shè)計與實施的全過程。對于參會人員來說，這樣的總結(jié)方式能夠變被動聆聽為主動參與，可以根據(jù)自己的關(guān)注點更有針對性地進行選擇。在進行優(yōu)秀課例評選時，將專家評分與參會人員投票結(jié)果綜合計算，既保證了評選結(jié)果的專業(yè)性，又考慮了大眾的認可度，收到很好的效果。

STEAM教師是STEAM教育活動的策劃、設(shè)計、組織和實施者，STEAM教師的素質(zhì)高低是STEAM教育發(fā)展成敗的關(guān)鍵?；赑DCA的STEAM本土化教師培訓模式不僅充分體現(xiàn)了國際STEAM教育對從業(yè)教師的要求，同時結(jié)合中國STEAM教育實際做了本土化拓展和延伸。未來的STEAM學習可能是基于人工智能的STEAM學習，是個性化的STEAM學習，是可選擇的STEAM學習，或是可組合的STEAM學習，核心都應(yīng)該是基于學科又超越學科的綜合性學習并使其真實地發(fā)生。在STEAM教育的新時代，教師培訓應(yīng)不斷從探索應(yīng)用向創(chuàng)新發(fā)展演進，從個案探索向群體實踐演進，從“學科孤立”走向“學科綜合”，引導教師穿越學科邊界;從“學科教學”走向“課程育人”，引導教師樹立課程育人觀念;從“指導學習”走向“指導項目”，以利于培養(yǎng)能綜合運用所學知識解決實際問題的創(chuàng)新型、復合型人才。

參考文獻

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