STEAM教師學科教學知識的基本構成與建構邏輯

張輝蓉，謝小蓉

(西南大學 教育學部/中國基礎教育質量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心西南大學分中心，重慶 400715)

STEAM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Arts)和數(shù)學(Mathematics)的簡稱，由美國政府提出的STEM教育戰(zhàn)略衍生而來，最初只有科學、技術、工程和數(shù)學四門，學科后來加入藝術，成為包容性更強的跨學科綜合教育[1]。發(fā)展STEAM教育已成為我國人才戰(zhàn)略的重要組成部分，也是提升國家競爭力的緊迫要求[2]。我國的STEAM教育正處于起步階段，還沒有專任的STEAM教師，學校開展的STEAM教學主要由校內的數(shù)學、科學、物理、生物、信息技術等學科教師兼任，但這些教師從事STEAM教學的專業(yè)知識和能力亟待提高[3]。STEAM專任教師在發(fā)展STEAM教育中扮演著至關重要的角色，是有效推進STEAM教育的重要保障。學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge，簡稱PCK)是教師開展教學活動時運用的最核心的教師知識，在教師專業(yè)發(fā)展中具有重要意義[4]。STEAM教育的發(fā)展關鍵在于教師的PCK。明確STEAM教師PCK的內涵、特征、構成及建構邏輯，有助于推動STEAM教師專業(yè)發(fā)展，促進STEAM教育質量提高。

一、STEAM教師PCK的內涵與特征

1. STEAM教師PCK的內涵

根據(jù)中國教育科學研究院STEM教育研究中心發(fā)布的《STEM教師能力等級標準(試行)》(下文簡稱《標準》)，STEM教師指從事科學、技術、工程、數(shù)學及相關學科的教育工作，并進行跨學科整合的專業(yè)人員。STEAM教育是由STEM教育衍生而來。因此，STEAM教師是指從事科學、技術、工程、藝術和數(shù)學及相關學科的教育工作，并進行跨學科整合的專業(yè)人員?！稑藴省穼TEAM教師能力分為五個維度，具體包括STEAM教育價值理解、STEAM學科基礎、STEAM跨學科理解與實踐、STEAM課程開發(fā)與整合、STEAM教學實施與評價。這就要求STEAM教師要將《標準》作為自身專業(yè)發(fā)展的重要依據(jù)，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為切入點，以提升學生的核心素養(yǎng)為目標，以學校課程結構調整為著力點，促進科技、工程、藝術、人文、自然和社會等學科的有機融合，更新觀念、補充知識、提升技能，不斷提高開展STEAM教育教學活動的實施能力。

舒爾曼將PCK界定為“將學科知識和教育學知識結合起來，形成新的綜合理解，知識如何根據(jù)學習者的不同興趣和能力將特定的主題、內容和事件組織起來，以教學的形式加以呈現(xiàn)”，即PCK包括兩方面的內容：學生如何學習某學科的知識和教師如何教授該學科的知識。PCK的精髓在于把教學策略和學生學習專業(yè)課程知識的方法聯(lián)系起來[5]。舒爾曼認為，PCK既包括“該學科領域內最常見的教育話題，表達思想的最好方式，最有用的類比、樣例、圖示、解釋和演示等易于學生理解的表征方式”，又包括教師理解“學生對某一主題感到容易或困難之原因，學生偏見和誤解及其消除之策略，對不同興趣、能力和背景學生，進行特定話題、問題、觀點組織表達之方式”，“幫助或引導學生以其個人有意義的方式理解內容”等方面的知識[6]。由此可知，STEAM教師PCK是教師面對具體的跨學科的內容主題時，所特有的將不同學科的知識和技術轉化為學生易于理解的教學形式的整合性知識。

2. STEAM教師PCK的特征

STEAM教師具有跨學科的意識和觀念，能基于某一學科開展跨學科教學或基于問題直接組織學生整合多個學科開展學習實踐。PCK是教師個人在教學中真實使用，且有別于純粹的學科知識和教學知識，影響教師專業(yè)發(fā)展的一種實踐性知識。STEAM教師的 PCK沿襲了STEAM教育和PCK兩者的共同特點，呈現(xiàn)出知識范疇具有跨學科性、知識來源具有實踐性和知識形成具有融合性等特征。

(1)知識范疇：跨學科性

STEAM教育是在建構主義和認知科學理論的指導下，以科學、技術、工程、藝術和數(shù)學知識為基礎對問題或項目進行探討，因而跨學科整合是STEAM教育最根本的本質屬性[7]。STEAM教師PCK也具有跨學科的特征，所涉及的學科包含科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等相關學科。但STEAM教師PCK不僅僅是某一門學科的專業(yè)知識，更需要教師通過教學實踐，將所有學科知識有機整合在一起，形成一個以解決實際問題為導向的實踐性知識體系。例如，有研究者以“水泥的工業(yè)生產(chǎn)”為基本素材，針對化工生產(chǎn)及化工流程，進行以科學、工程為基礎的STEAM課程設計，在這一教學設計中涉及化學知識、物理知識、數(shù)學知識、技術知識和工程知識等跨學科知識[8]。STEAM課程設計的需求反過來也說明STEAM教師PCK也應具有跨學科性質，如此才能更好地開展STEAM教育，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

(2)知識來源：實踐性

STEAM教師PCK是教師在開展STEAM教學的過程中形成的。教學實踐中的各種問題，能夠促進教師建構PCK，所以STEAM教師PCK的形成具有實踐性。有學者認為，PCK是一種實踐性知識，具有三個特征：它基于經(jīng)驗，是對經(jīng)驗的反思，來源于教學經(jīng)驗，通過教學經(jīng)驗得到發(fā)展；它指引著教師教學實踐；它的內容和教師所教的學科密切相關[9]。由此可知，PCK是STEAM教師在工作中真正信奉的、能夠根據(jù)教學情境從頭腦中隨時調用的知識，也是教師在STEAM教學活動中親自實踐嘗試和確證的知識，更是教師經(jīng)過多年STEAM教育教學經(jīng)驗積累并能有效解決實際教學問題的知識。教師PCK作為實踐性知識，也體現(xiàn)出情境性、個體性和緘默性等特征。STEAM教師PCK本質上是由實際教學情境塑造的，也為STEAM教學實踐情境服務。同時，STEAM教師PCK是教師個體在教學實踐中獲得的經(jīng)驗性知識，根據(jù)個人教學水平的不同所獲得的經(jīng)驗也各不相同，且這些知識鑲嵌在教師的教學情境和行動中難以外顯。

(3)知識形成：融合性

STEAM教育并不是科學、技術、工程、藝術和數(shù)學知識的簡單疊加，而是根據(jù)解決現(xiàn)實問題的需要，將來自不同學科的知識有效整合的統(tǒng)一整體[10]。因此，STEAM教師PCK的形成具有一定的融合性，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是STEAM教師PCK要融合科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等不同學科的知識。STEAM教師在建構屬于自身的PCK時，首先需要掌握科學、技術、工程、藝術和數(shù)學這五門學科的基礎知識和技能。在此基礎上，根據(jù)實際的問題或項目選擇相應的學科知識，并將所學的知識有機整合以便完成STEAM教育。二是STEAM教師PCK要融合學科、教學、學生和教學情境等不同要素所涉及的經(jīng)驗和知識。STEAM教師PCK涉及教學實踐的各個方面，教師要盡可能全面地考慮到教學要素，以綜合性的知識儲備應對STEAM教學的不同教學情境。例如，某學校對六年級水墨校本課程《墨說青島》進行STEAM課程設計，要求教師合理融合藝術、科學、技術等學科的知識，以培養(yǎng)和提升學生的文化品位、藝術品位、科學品位和審美情趣[11]。

二、STEAM教師PCK的基本構成

1987年，舒爾曼提出了將教師知識劃分為七個類別：學科內容知識、一般教學法知識、課程知識、學科教學知識(PCK)、學習者及其特性的知識、教育情境的知識和有關教育目標、目的和價值的知識。其中，PCK是教師個人所特有的知識，“是最能區(qū)分學科專家與教師的不同的一個知識領域”[12]。1990年，格羅斯曼在舒爾曼的基礎上，提出教師的知識基礎包含學科知識、教學知識、PCK和情境的知識，其中PCK包括有關學生理解的知識、課程知識、有關指導策略的知識、評價學生學習情況的知識及教授學科內容的取向[13]。1993年，科克倫等人從動態(tài)角度將舒爾曼的靜態(tài)PCK概念改造成“學科教學認知”(PCKg)，并將其定義為“教師對一般教學法、學科內容、學生特征和學習情境等知識的綜合理解”，包含學科知識、教學知識、學生知識和學習情境知識[9]。STEAM 教育主要以基于項目的學習、問題的學習為主要教學方式，引導學生通過合作與實踐，完成主題項目或解決生活中遇到的難題[14]。STEAM教師PCK比單一學科教師的PCK所涉及知識的范疇更寬泛、整合的難度更大?；谇笆鼋處烶CK的構成，結合STEAM教育的特征，本文將STEAM教師PCK的構成歸納為跨學科內容知識、教學對象知識、教學情境知識和教學策略知識四個部分。

1. 跨學科內容知識

教師所必備的學科內容知識，不僅是學科所包括的概念、理論和方法等基本知識，也應包括對學科本體深層次的理解和相關學科之間的聯(lián)系[15]。STEAM教育是一種多元學科文化的融合創(chuàng)新[16]，以跨學科理念為指導，從真實問題出發(fā)，在教學實踐中靈活運用科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等相關學科的跨學科知識。STEAM教師的學科內容知識是教師在掌握科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等的概念性、理論性、實踐性和程序性的知識基礎上，能針對不同問題融會貫通地運用五門學科的跨學科知識。

數(shù)學是STEAM教育的基礎，為發(fā)展與應用科學、工程、藝術和技術提供思維方法和分析工具；科學是STEAM教育的重要組成部分，提供認識世界的規(guī)律；技術和工程是支持STEAM教育的工具和解決實際問題的途徑，能根據(jù)社會需求改造世界；藝術是STEAM教育的“潤滑劑”，促進各領域的發(fā)展，以美好的形式豐富世界[14]。數(shù)學知識是對數(shù)量、數(shù)字和空間之間的模式和關系研究的知識，包括算術、幾何、三角、微積分、函數(shù)和代數(shù)等?？茖W知識主要包括生命科學、化學科學、物理科學，以及地球、空間與環(huán)境科學等學科的知識。技術知識是指人類制造的所有類型的系統(tǒng)和過程的知識，包括工業(yè)生產(chǎn)技術、機械技術、計算機與數(shù)據(jù)技術等，是理解、管理、應用與評估技術的專業(yè)知識。工程知識是指參與系統(tǒng)設計以解決人類面臨的特定問題的廣泛意義上的學科知識，包括化學工程、土木工程、計算機工程、航天航空工程等。藝術知識包含了社會研究、語言、形體、音樂、美學、表演等較為廣泛的人文藝術科目知識[17]。

參考雅克曼提出的STEAM教育模型[18]，本文將STEAM教師的跨學科內容知識由淺至深分為五個層次：第一層是課程層，是STEAM教育開展的基礎，主要是科學、技術、工程、藝術、數(shù)學的具體課程知識；第二層是學科層，強調科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等學科知識之間的聯(lián)系；第三層是學科融合層，在科學、技術、工程和數(shù)學四門學科相互融合的基礎上，滲透藝術學科知識；第四層是STEAM層，開展STEAM教育，培養(yǎng)解決實際問題的跨學科思維、知識和技能；第五層是終身融合層，培養(yǎng)跨學科素養(yǎng)，融合各類學科內容知識并靈活應用，成為終身的技能和素養(yǎng)。

2. 教學對象知識

教學對象知識是教師PCK的重要構成，旨在從教學角度對教師提出要求，促進教師了解學生的學習認知特點，有效地開展教學實踐活動。STEAM教師的教學對象知識是指教師對學生如何理解STEAM教育知識的認識，包括以下四個方面：

一是對學生已有知識、技能和經(jīng)驗的了解，包括學科前概念、錯誤的前概念和學生與前概念相關的技能、經(jīng)驗。STEAM教育融合了多門學科知識和技能，強調學生的參與和體驗。在開展STEAM教學活動前，教師必須對學生的已有的知識和技能進行了解。STEAM教師只有充分了解了學生已有的各種知識、技能和經(jīng)驗，并將其作為新教學的起點，才能完成具有實效性的教學設計，促進學生學習。

二是對學生理解知識的呈現(xiàn)方式的理解。不同STEAM項目所需的知識不同，相應的知識呈現(xiàn)方式也有所不同。教師需要根據(jù)問題或項目的類型和學生認知特點，將跨學科內容知識轉化成學生易于理解的表征形式。STEAM教師需要知道某一學科知識內容有多少種表征方式，例如演示、模型、活動、項目等，以及什么類型的表征方式適合什么類型的學生。

三是對學生在具體內容中相關理解的了解。在STEAM教學設計的過程中，教師需要預先判斷出學生在學習特定的知識時是否具有技術基礎、是否感到困難、是否會產(chǎn)生誤解，以及產(chǎn)生這些情況的原因，這種判斷有助于提高教學的針對性和有效性。教師只有充分了解學生在實際學習中的理解和誤解，才能為學生選擇最優(yōu)化的教學策略，以取得良好的學習效果。

四是對學生在具體學習任務中相關認知的了解。教師的重要教學任務是設計具有“最近發(fā)展區(qū)”挑戰(zhàn)性的學習任務，為學生創(chuàng)設學習發(fā)生的條件，激發(fā)學生的學習興趣和需要[19]。STEAM教育的活動形式較為豐富，教師需要提前了解學生的知識和技能水平，才能設計符合學生發(fā)展水平的學習任務，讓學生在學習任務中取得收獲。此外，STEAM教師也需要能準確預料到學生對特定的活動或項目是否感興趣、會有哪些思考方式和活動方式，這對STEAM教學的設計與開展具有較大的輔助作用。

3. 教學情境知識

STEAM教育尤其注重學生學習與實際生活之間的聯(lián)系，它認為知識蘊含在真實的問題情境中。教師為學生創(chuàng)設不同的問題情境，通過在多種情境下的遷移運用，培養(yǎng)學生發(fā)散思維和創(chuàng)新思維，進一步鞏固和深化所學知識，達到深度學習的層次[20]。STEAM教師的教學情境知識是指教師能基于學生的發(fā)展水平，根據(jù)實際問題或項目活動，選擇最適合的教學情境應用于教學，并能有效應對不同情境可能出現(xiàn)的情況。

首先，創(chuàng)設問題情境。一個合適的教學情境能真正激發(fā)學生探究的興趣，幫助學生從中提出明確的、適合STEAM教學開展的問題。在STEAM教學中，教師需要給學生創(chuàng)設一個動態(tài)的、開放的和不斷發(fā)展變化的情境，讓學生理解和辨識不同情境的知識表現(xiàn)，并能根據(jù)具體的情境變化選擇相應的知識，以靈活多變的方式解決問題[21]。教師在進行情境設計時，一方面要使情境準確地反應學科知識結構，另一方面要把教育內容與學生的生活世界進行聯(lián)系，讓他們親身感受情境。

其次，選擇創(chuàng)設情境所需的資源和工具。教育資源和工具的選擇要指向STEAM跨學科知識的學習，從而保證教學效果明顯和教學實驗成功。教育工具包括平板電腦、電路板、傳感器、單片機、3D打印機、電線、體感設備等硬件工具，以及可視化編程、概念圖、可視化圖譜、3D建模工具等軟件工具；教學資源包括網(wǎng)絡平臺、微視頻、導學手冊、練習冊、優(yōu)秀作品，以及校內教師、校外專家等資源[20]。STEAM教育通過為學生提供多種真實情境和先進工具，加強學生的學習體驗，為學生提供更加全面和專業(yè)的指導。

最后，體現(xiàn)STEAM教學情境設計的趣味性。STEAM教師所設計的教學情境不僅要包含學生所需掌握的知識點，還需要通過問題情境激發(fā)學生的學習動機和興趣，引導學生在快樂學習中體驗到參與感和成就感。一方面，教師要把學科知識和實際生活聯(lián)系起來，基于真實的問題情境引導學生去思考和實踐；另一方面，教師可以把具體內容游戲化，采用包括程序設計、田野調研、模型組裝、小組競賽、角色扮演等教學活動，激發(fā)學生的學習興趣。

4. 教學策略知識

教學策略知識是教師PCK最關鍵的知識組成部分。STEAM教師的教學策略知識是指教師要根據(jù)不同的學科內容知識的特點和學生的學習水平，采取相應的教學策略，將STEAM跨學科知識轉化為學生易于理解的形式，即教師“怎么做”的方法性知識。它主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，STEAM教師確定教學主題的策略。STEAM教育涵蓋科學、技術、工程、藝術和數(shù)學五門學科知識，在確定教學主題時須充分體現(xiàn)跨學科知識和技術。教師應當基于學生現(xiàn)實生活選擇教學主題，展現(xiàn)出不同學科知識的交叉滲透，注重激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造能力，旨在解決實際問題。

第二，STEAM教師制定教學計劃的策略。STEAM教育強調跨學科知識的學習，因此制定教學計劃可以有三個不同重心的取向：一是學科知識取向。它是一種基于問題的模式，強調在分析各學科基本知識結構的基礎上，尋找學科知識之間的整合點，以跨學科問題為核心制定教學計劃。二是生活經(jīng)驗取向。它是一種基于項目的模式，注重學生問題解決能力的培養(yǎng)，強調圍繞真實的社會性項目制定教學計劃。三是學生中心取向。它是一種學生主導的模式，強調以學生生活經(jīng)驗為基礎制定教學計劃。不同取向的教學計劃所要達到的教學目標也有所不同，教師可以根據(jù)實際教學情況進行選擇。

第三，STEAM教師實施探究活動的策略。STEAM教學相對靈活，教師可以根據(jù)不同的主題和學生身心發(fā)展特點來確定最適合的課時數(shù)、教學形式、教學資源和教學方法。以“手偶劇”項目為例，教師采取任務驅動式教學方法，制定出“收集資料—撰寫劇本—制作手偶—劇情排練—成果展示—成果推廣—對外演出”的實施流程。在活動開展過程中，教師教會學生整合資源，引導學生通過查閱資料、集體研究、借助社會資源等方式完成任務[22]。

第四，STEAM教師開展教學評價的策略。STEAM教育是一種以真實問題解決為任務驅動、立足學習過程、多技術交叉融合的跨學科式教育，以培養(yǎng)具有全面科學素養(yǎng)和創(chuàng)新實踐能力的人才為根本目標[20]。因此，教師在開展教學評價時要注重過程性評價和結果性評價的結合，充分利用信息技術全方位評價學生在問題理解、活動探究、方案設計、模型創(chuàng)建、結果匯報、交流反思等方面的表現(xiàn)。

三、STEAM教師PCK的建構邏輯

知識是認知個體與外在情景交互作用而建構出的產(chǎn)物[9]。STEAM教師PCK的形成是一個動態(tài)的、生成的、建構的過程，帶有明顯的個體性、情境性與建構性，需要教師在與教學情境的相互作用中自主建構，將各學科的知識和技術進行融合、創(chuàng)新[23]。借鑒《教育知識建構論》書中的個人教育知識建構，根據(jù)教師開展STEAM教學的理論基礎與實踐探索，本文從理論性學習、經(jīng)驗性學習和實踐性學習三個方面探索STEAM教師PCK的建構邏輯(如圖1所示)，為教師修建PCK“大廈”奠定基礎。

圖1 STEAM教師PCK的建構邏輯

1. 打“地基”：立足理論性學習建構STEAM教師PCK

理論性學習中的STEAM教師PCK的形成是公共性PCK向個體性PCK轉化的過程，能為建構教師PCK打下牢固的“地基”。公共性PCK是由全體教師的貢獻而形成的教育知識集，也是全體教師在教育知識方面能夠共享的通用學習教材[24]。STEAM教師的公共性PCK在職前教育和職后培訓時所接受的理論性學習，是具有通用性、普遍性、權威性的教育理論知識和技能。理論性學習可以分為新理論的學習和已學理論的再學習。在職前教育階段，STEAM教師可以通過系統(tǒng)的課程學習到學科知識和技能、課程知識、教學方法知識、關于學生的知識、關于教學情境的知識等公共性PCK。STEAM教師在職后培訓時，除了要對已學習過的理論知識進行再次學習，還需要結合教學實踐不斷學習新的知識和技能，以滿足STEAM教學的需要。公共性PCK只有被STEAM教師個體化后用于教學實踐，才能使其具備進一步建構自身PCK的基礎，展現(xiàn)出公共性PCK真正的價值。

實現(xiàn)STEAM教師公共性PCK的個體化途徑有：第一，通過領悟使STEAM教師將公共性PCK觀念化。STEAM教師需要將公共性PCK轉化為自己的觀念，納入自身的認知結構，才能發(fā)展成個體性PCK。教師領悟到教育知識對教育教學有益，就會產(chǎn)生學習和轉化知識的需要。STEAM教師對教育知識產(chǎn)生需求更容易使其將所學的知識納入自身的知識體系，實現(xiàn)知識遷移，形成自己的教育知識和理念。STEAM教師將所學的教育知識與自身已有的知識建立起內在聯(lián)系，克服新舊知識的矛盾和沖突，使新知識更好地成為教師個體性PCK的一部分。第二，通過試驗使STEAM教師將PCK及行為習慣化。STEAM教師對公共性PCK進行試驗是檢驗教育理論的重要步驟。教師可以將知識和觀念與STEAM教學中的實際問題對應起來，通過解決實際問題來驗證公共性PCK中的實用性和可操作性。若問題得到有效解決，并通過多次重復使用使其達到一定的熟練程度，那么STEAM教師將會把公共性PCK內化成習慣，使之有效融入教師的個體性PCK。第三，通過反思使STEAM教師將PCK與行為一致化。借助反思可以進一步強化STEAM教師公共性PCK個體化，幫助教師根據(jù)具體的教學情境和學生的實際學情，對自身的觀念和行為進行改進和完善，促進教師個體性PCK趨向完整。綜上，STEAM教師的理論性學習，可以有效促進教師PCK中最基礎知識的形成，為PCK的系統(tǒng)建構奠定基石。

2. 豎“框架”：基于經(jīng)驗性學習建構STEAM教師PCK

經(jīng)驗性學習中的STEAM教師PCK的產(chǎn)生是內隱性PCK向實踐性PCK轉化的過程，能為建構教師PCK豎立完整的“框架”。STEAM教師要從經(jīng)驗中學習，發(fā)揮經(jīng)驗的教育意義，通過經(jīng)驗性學習助推實踐性PCK的產(chǎn)生，從而建構出教師PCK。STEAM教師PCK的建構不僅需要理論性PCK，更需要實踐性PCK。STEAM教育的教學主題涉及科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等學科領域，教學形式豐富多樣。教師要建構自身的PCK需要大量的教學經(jīng)驗，通過經(jīng)驗積累實現(xiàn)PCK從“量變”到“質變”的發(fā)展。STEAM教師經(jīng)驗可以來自師范教育和在職培訓、學徒式觀摩、教師的教育教學實踐、觀摩他人的教育教學實踐、學校的教育傳統(tǒng)、一般性社會互動等途徑。

STEAM教師開展經(jīng)驗性學習有兩種形式：一是自發(fā)的經(jīng)驗性學習。教師在學校教育場域中經(jīng)歷不同的STEAM教學活動，觀摩不同教師開展STEAM教學的課程設計，在無意識中獲得了一些感受、理解和認識。教師自發(fā)的經(jīng)驗性學習通常發(fā)生在職前教育、職后培訓和實際教學的過程中，包含著內隱性學習和觀察性學習。內隱性學習是無意識獲取復雜知識的過程，是內隱性PCK產(chǎn)生的前提，所獲得的知識難以用語言表達出來。觀察性學習是教師通過觀察其他教師的教學行為來獲得教學方法和知識經(jīng)驗的過程?；谟^察，教師可以充分了解STEAM教學的開展過程，并對其進行模仿，從而形成初步的實踐性PCK。二是自覺的經(jīng)驗性學習。這是指STEAM教師對自己所經(jīng)歷的多種教學活動、接觸的多元文化和方法技術等進行自覺地反思和總結，積極建構自己理解和認識的PCK的過程。STEAM教師可以采用兩種方式進行自覺的經(jīng)驗性學習：一是，STEAM教師采用經(jīng)驗反思。教師通過對STEAM實際教學的感受，收集并分析相似教學案例的有關經(jīng)驗，反思自己在教學中存在的問題，以批判性的眼光審視教學過程，積極尋找新的解決方案，并在實踐中進行驗證，如此反復，直到教師的內隱性PCK逐漸顯化。二是，STEAM教師采用經(jīng)驗改造。STEAM教師獲得的教學經(jīng)驗是內隱的，通過改造可以使教師經(jīng)驗外顯。教師結合自身的知識技能基礎和班級學生的情況，對已獲得的教學經(jīng)驗進行重建，使其有效適應不同教學情境。這是對經(jīng)驗的進一步升華。經(jīng)驗改造可以將他人的經(jīng)驗轉化成自己的實踐性PCK，從而促進教師PCK的建構。

3. 添“磚瓦”：通過實踐性學習建構STEAM教師PCK

實踐性學習中的STEAM教師PCK的生成是陳述性PCK向程序性PCK轉化的過程，能為建構教師PCK增添充足的“磚瓦”。教師以現(xiàn)有PCK為基礎，帶著一定的目的和預期，進行實際的觀察、操作、行動或實驗，通過對實踐過程及結果的分析、判斷、綜合、推理、概括等，可以建構有效開展教學實踐的PCK[25]。STEAM教師PCK中的教學對象知識、教學情境知識、教學策略知識都需要在教學實踐中進行建構。STEAM教學的組織形式較為豐富，但不同學科主題的教學內容有一定的教學模式或流程，因此教師可以在教學實踐中建構具有可復制性或推廣性的程序性PCK。

STEAM教師在實踐性學習中建構程序性PCK的途徑有：其一，開展指向問題解決的教師培訓。解決問題是STEAM教育開展的起點和立足點。教師培訓是STEAM教師建立學習共同體、促進專業(yè)發(fā)展的重要途徑。教師培訓要以解決教學問題為導向，通過“發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—分析問題—假設問題—檢驗問題—解決問題”等具有操作性的流程，建構解決問題的程序性PCK。教師通過培訓，學習并借鑒不同學科、學校、地區(qū)的STEAM教師的教學經(jīng)驗，形成高效學習共同體，以不斷促進程序性PCK的優(yōu)化。其二，將研究性備課常態(tài)化。STEAM教師PCK包含教材、學生、教法和教學資源等方面的知識，而備課恰好是熟悉教材和課程、了解學生、選擇教學方法、準備教學用具和材料的過程。研究性備課就是對教材、學生、教學方案、教學情境等情況，進行了解、熟悉和設計的過程，不僅需要重組已有的陳述性PCK，而且還需要學習新的知識，并在其中完成STEAM教師程序性PCK的解構、重建和發(fā)展。其三，經(jīng)常進行教學反思與寫作。隨著STEAM教師教學實踐的增多、教學經(jīng)驗的豐富，他們的程序性PCK也會越來越豐富和完善，這時需要教師自覺進行教學反思和寫作，使程序性PCK更加規(guī)范化、體系化。教學反思一方面是反思教學內容、策略、模式等，如教學內容的呈現(xiàn)形式、教學策略的有效性、教學目標的實現(xiàn)程度等；另一方面是反思師生之間的交流與溝通，例如教學氛圍的營造、師生關系的處理、對學生性格特征的了解等。除了反思之外，教師還需要記錄和總結自身的程序性PCK，例如采用教學札記、教例分析、經(jīng)驗總結、教學論文等形式，以幫助教師更加明確程序性PCK，促進教師個體性PCK向公共性PCK 的轉化，為其他教師建構PCK提供參考和借鑒。