“雙創(chuàng)”背景下STEAM教育的理念與實(shí)踐探析
——以基礎(chǔ)教育階段創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為例

宗 艷

（深圳市羅湖區(qū)教育科學(xué)研究院，廣東 深圳 518001）

在我國(guó)“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”政策指引下，全社會(huì)激發(fā)起了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造動(dòng)能。未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新能力強(qiáng)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的復(fù)合型人才，學(xué)校作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展人才培養(yǎng)的重要基地，應(yīng)該以提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力為目標(biāo)，積極探索培養(yǎng)新時(shí)代“雙創(chuàng)”人才的新模式。STEAM教育作為學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要渠道，能夠強(qiáng)化新時(shí)代人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式進(jìn)行有效革新，同時(shí)能夠深層次體現(xiàn)中國(guó)傳承，為全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供中國(guó)模式、中國(guó)經(jīng)驗(yàn)[1]。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不是一蹴而就的教育，而是一個(gè)內(nèi)涵豐富、系統(tǒng)完整的人才培養(yǎng)工程。目前，我國(guó)已開始逐步探索在基礎(chǔ)教育階段開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽近年來開設(shè)了面向高中學(xué)生的“萌芽賽道”，旨在推動(dòng)形成各學(xué)段有機(jī)銜接的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育鏈條，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)基礎(chǔ)學(xué)科和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)后備人才[2]。在基礎(chǔ)教育階段開展基于“雙創(chuàng)”背景的STEAM教育，能夠有效推動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育，引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)，從而打通創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)，為進(jìn)入下一學(xué)段做好準(zhǔn)備。

1 “雙創(chuàng)”背景下STEAM教育的理念

STEAM教育是多學(xué)科交叉融合的一種教育形態(tài)，強(qiáng)調(diào)各學(xué)科之間知識(shí)的互相滲透，注重技能和高階思維的培養(yǎng)。通過對(duì)2019年聯(lián)合國(guó)教科文組織的第30號(hào)報(bào)告《探索21世紀(jì)STEM能力》的深度理解，可以得到STEAM教育活動(dòng)的構(gòu)建框架：STEAM教育要基于真實(shí)問題，以能力為本，深度融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)，并將五個(gè)學(xué)科的知識(shí)與技能統(tǒng)籌運(yùn)用[3]。基于上述，結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)特點(diǎn)，本文梳理出“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育理念。

1.1 注重學(xué)生的社會(huì)參與，解決真實(shí)社會(huì)中的具體問題

“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育以解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題為目的，項(xiàng)目緊密融合學(xué)習(xí)、生活、社會(huì)實(shí)踐，創(chuàng)造性地解決問題或提供解決思路，具有可預(yù)見的應(yīng)用性與成長(zhǎng)性。在真實(shí)問題情境中解決問題，能夠激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性，使學(xué)生在不斷探索中逐漸增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)、形成創(chuàng)新思維，繼而提升創(chuàng)新能力。在學(xué)生學(xué)習(xí)研究的過程中，學(xué)校還會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生走出校園，接觸更多的社會(huì)需求，讓項(xiàng)目更加成熟而有意義。

“雙創(chuàng)”背景下的每個(gè)STEAM教育研究項(xiàng)目，在立項(xiàng)時(shí)都強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目除了社會(huì)價(jià)值之外，一定要擁有明確的“商業(yè)價(jià)值”，形成面向市場(chǎng)的STEAM教育成果?；凇半p創(chuàng)”背景的STEAM教育最終目標(biāo)，是推動(dòng)學(xué)校技術(shù)成果的市場(chǎng)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，并發(fā)展完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)體系。

1.2 講求團(tuán)隊(duì)合作，提升學(xué)生的溝通協(xié)作能力

STEAM教育活動(dòng)具有社會(huì)性，需要成員之間的交互。在共同學(xué)習(xí)目標(biāo)環(huán)境中，成員之間的任務(wù)是復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)的，需要有效的溝通協(xié)作來進(jìn)行[4]。

“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育活動(dòng)幾乎都是基于團(tuán)隊(duì)的形式開展，這種團(tuán)隊(duì)合作的學(xué)習(xí)模式，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的自主探究、協(xié)作探究能力。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)中，幫助學(xué)生建立群體合作意識(shí)的重要性高于任務(wù)的完成[5]。在完成項(xiàng)目過程中，學(xué)生可以根據(jù)自身情況靈活安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，以師生、生生間合作探究的方式完成教學(xué)任務(wù)。教師可以通過小組內(nèi)分工協(xié)作等形式引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)目標(biāo)，提升學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)配合工作能力，培養(yǎng)善于協(xié)作的高素質(zhì)人才。

1.3 運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式，設(shè)計(jì)以“產(chǎn)品”為目標(biāo)的STEAM教育活動(dòng)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向的特定教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生以任務(wù)目標(biāo)為導(dǎo)向進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。它注重的不僅是項(xiàng)目的最終結(jié)果，而且是學(xué)生通過完成項(xiàng)目獲取知識(shí)以及技能的方法。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)生在真實(shí)情景中進(jìn)行項(xiàng)目（任務(wù)）驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)，能夠使知識(shí)與技能在項(xiàng)目中連接，從而獲得較好的學(xué)習(xí)效果[6]。

“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育活動(dòng)是基于“產(chǎn)品”目標(biāo)開展的教育研究項(xiàng)目，是一個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過程。運(yùn)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式設(shè)計(jì)STEAM教育活動(dòng)，可以明確教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略，從而把握整體教育實(shí)踐方向[7]。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)可以整合多學(xué)科知識(shí)，讓學(xué)生在真實(shí)情境中獲得體驗(yàn)、積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、樹立正確的價(jià)值觀，使學(xué)生在構(gòu)建自我認(rèn)知、培養(yǎng)創(chuàng)造思維及探索能力過程中，提升創(chuàng)新實(shí)踐能力[8]。

1.4 模擬角色分工，培養(yǎng)學(xué)生更多維度的技能

“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育基于真實(shí)情境解決問題，每個(gè)項(xiàng)目需要多個(gè)角色合作完成，從“創(chuàng)意”到“產(chǎn)品（實(shí)物及APP等）”中間需要運(yùn)用到很多維度的技能，一個(gè)人完成全部工作是不可能的，這時(shí)候團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性就充分體現(xiàn)出來。STEAM教育項(xiàng)目確定后，需要通過能力維度的分析確定每個(gè)成員所掌握的技能，再根據(jù)成員的個(gè)人特長(zhǎng)安排相應(yīng)的“工作任務(wù)”，讓每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員扮演一種模擬社會(huì)分工的角色，在學(xué)習(xí)過程中提升相應(yīng)維度的能力，為將來適應(yīng)社會(huì)分工做好準(zhǔn)備。

2 “雙創(chuàng)”背景下STEAM教育的模式構(gòu)建

STEAM教育倡導(dǎo)在真實(shí)情境中解決真實(shí)問題，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)通過教學(xué)策略有機(jī)整合[9]，強(qiáng)調(diào)教育活動(dòng)打破學(xué)科邊界。STEAM教育與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，更加注重“能力本位”，教育活動(dòng)旨在提升學(xué)習(xí)者的問題解決、深度學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新、適應(yīng)未來的能力[10]。國(guó)內(nèi)有學(xué)者驗(yàn)證了跨學(xué)科STEAM教育活動(dòng)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和科學(xué)這兩門學(xué)科的顯著提升效果，對(duì)學(xué)習(xí)者高階思維能力（計(jì)算思維等）培養(yǎng)同樣具有顯著效果[11]。美國(guó)下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)（NGSS）提出基礎(chǔ)教育階段學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)與技能：學(xué)科核心概念、跨學(xué)科知識(shí)、科學(xué)與工程實(shí)踐，其內(nèi)在邏輯是依據(jù)物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球空間科學(xué)和工程技術(shù)知識(shí)，通過工程設(shè)計(jì)的引領(lǐng)，整體提升學(xué)生科學(xué)研究能力及適應(yīng)未來工作的能力[12]。中國(guó)教科院2017年《STEM教育白皮書》指出，通過綜合性STEM課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性解決問題的能力，這些解決問題的能力可以再進(jìn)一步細(xì)分為批判性思維、創(chuàng)造力、溝通和協(xié)作能力等[13]。

當(dāng)前普遍認(rèn)可的STEAM教育活動(dòng)構(gòu)建原則以STEAM素養(yǎng)提升為目標(biāo)，以真實(shí)情境問題為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科概念，最終達(dá)到心智學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)的協(xié)同發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)STEAM教學(xué)目標(biāo)，工程性課程是體現(xiàn)STEAM教育理念最適用的形式[14]?；诠こ淘O(shè)計(jì)的STEAM教育活動(dòng)能夠圍繞學(xué)習(xí)者展開，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的興趣驅(qū)動(dòng)，沉浸于學(xué)習(xí)活動(dòng)之中，并在多次調(diào)試和迭代設(shè)計(jì)中完成STEAM學(xué)習(xí)[15]。國(guó)外的教材為了滿足課程的工程設(shè)計(jì)需求，常常會(huì)選用工程設(shè)計(jì)的模式開展STEAM教育活動(dòng)，其步驟分為：明確挑戰(zhàn)任務(wù)、發(fā)散思維、迭代設(shè)計(jì)、作品展示[16]。工程設(shè)計(jì)課程具有創(chuàng)新及開放性、系統(tǒng)及迭代性、情境性、跨學(xué)科性、社會(huì)互動(dòng)性等特征[17]?；诠こ淘O(shè)計(jì)的STEAM教育活動(dòng)因?yàn)榘鄠€(gè)工程知識(shí)體系、工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（例如迭代），因此適用于一些周期較長(zhǎng)的、特定目標(biāo)的教學(xué)活動(dòng)，而針對(duì)普適性的、周期較短的STEAM課程也有一些得到認(rèn)可的教育模式。目前較為成熟的STEAM教育模式主要有：（1）5E教學(xué)模式。該模式基于建構(gòu)主義理論，涉及參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評(píng)價(jià)（Evaluation)五個(gè)環(huán)節(jié)[18]，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、以教師為指導(dǎo)者。（2）6E教學(xué)模式。在5E模式基礎(chǔ)上優(yōu)化而成，包括引入（Engage）、探索（Explore）、解釋（Explain）、設(shè)計(jì)（E n g i n e e r）、深化（E n r i c h）、評(píng)價(jià)（Evaluate）[19]，把5E模型中的“遷移”修訂為“設(shè)計(jì)”和“深化”兩個(gè)環(huán)節(jié)。（3）5EX模型。國(guó)內(nèi)學(xué)者提出把STEM教育活動(dòng)分成五個(gè)環(huán)節(jié)：進(jìn)入情境及提出問題（EQ）、探究學(xué)習(xí)及數(shù)學(xué)應(yīng)用（EM）、工程設(shè)計(jì)及技術(shù)制作（ET）、知識(shí)擴(kuò)展及創(chuàng)意設(shè)計(jì)（EC）和多元評(píng)價(jià)及學(xué)習(xí)反思（ER），這五個(gè)環(huán)節(jié)組成STEM跨學(xué)科教育活動(dòng)的5EX模型[20]。這些STEAM教學(xué)模式為廣大學(xué)校開展STEAM教育提供了先進(jìn)性知識(shí)以及成熟的范式，其中，工程設(shè)計(jì)課程的思路以及5EX模型遵循的基本要素和學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，為基于“雙創(chuàng)”的STEAM教育活動(dòng)構(gòu)建提供了重要參考。

基于上述研究基礎(chǔ)，結(jié)合“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育活動(dòng)更加注重項(xiàng)目的社會(huì)性、團(tuán)隊(duì)的多維性、技術(shù)成果的市場(chǎng)化等特征，考慮STEAM教育的成果導(dǎo)向、高階思維培養(yǎng)、逐步創(chuàng)新的規(guī)律，本文厘清了基于“雙創(chuàng)”的STEAM教育活動(dòng)的概念框架及實(shí)踐路徑。教育活動(dòng)模式參考國(guó)內(nèi)外常用的STEAM教學(xué)模式——工程設(shè)計(jì)模式、5EX教學(xué)模型、5E教學(xué)模式三種，設(shè)計(jì)了包括活動(dòng)階段、活動(dòng)內(nèi)容、計(jì)算思維培養(yǎng)三個(gè)維度的具體內(nèi)容?！半p創(chuàng)”背景下的STEAM教育活動(dòng)模式如圖1所示。

圖1 “雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育活動(dòng)模式

該模式圍繞確定項(xiàng)目及前期規(guī)劃、組建團(tuán)隊(duì)及能力自查、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)、產(chǎn)品完善、項(xiàng)目評(píng)審及產(chǎn)品優(yōu)化五個(gè)階段展開，展示了每個(gè)階段具體的活動(dòng)內(nèi)容，并且每一個(gè)階段都對(duì)應(yīng)相應(yīng)的計(jì)算思維核心能力的培養(yǎng)。

（1）確定項(xiàng)目及前期規(guī)劃

在項(xiàng)目開始之初基于真實(shí)情境引出問題，通過凝練主題、構(gòu)建問題矩陣、制定項(xiàng)目規(guī)劃，進(jìn)行項(xiàng)目的整體策劃，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、問題解決能力。

（2）組建團(tuán)隊(duì)及能力自查

學(xué)生通過自我探索、小組協(xié)作組建團(tuán)隊(duì)，根據(jù)不同成員的情況評(píng)價(jià)多維能力、對(duì)應(yīng)角色分配、進(jìn)行技能補(bǔ)齊，保證團(tuán)隊(duì)的合作戰(zhàn)斗力，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、邏輯思維能力。

（3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的開發(fā)階段，在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行自主探究、知識(shí)構(gòu)建，需要用到Arduino開源硬件、Mind+軟件等進(jìn)行產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)、硬件功能實(shí)現(xiàn)、軟件功能實(shí)現(xiàn)，此階段能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)造力。

（4）項(xiàng)目完善

產(chǎn)品功能完成后要進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，產(chǎn)品外觀完善需要使用CREO、KeyShot、Photoshop等軟件，此階段包括確定設(shè)計(jì)平臺(tái)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品外觀，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、創(chuàng)造力。

（5）項(xiàng)目評(píng)審及迭代優(yōu)化

教師啟發(fā)學(xué)生思維創(chuàng)新，學(xué)生通過項(xiàng)目評(píng)價(jià)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，此階段包括協(xié)作啟發(fā)評(píng)審、優(yōu)化方案、迭代改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、批判思維能力。

3 “雙創(chuàng)”背景下STEAM教育的實(shí)踐探討與案例分析

3.1 實(shí)踐探討

“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目的研發(fā)和實(shí)施在深圳市羅湖區(qū)的一所高中進(jìn)行。項(xiàng)目基于現(xiàn)實(shí)生活中某些群體容易被燙傷的實(shí)際問題而產(chǎn)生，經(jīng)過項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)時(shí)間的創(chuàng)新研發(fā)與不斷改進(jìn)，最終形成較完善的成果。本研究以“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目為例，從確定項(xiàng)目主題、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)三個(gè)方面來進(jìn)行STEAM教育活動(dòng)的實(shí)踐研究。

3.1.1 確定項(xiàng)目主題

STEAM教育活動(dòng)基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)來開展。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)首先要設(shè)定有意義的問題情境，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)地進(jìn)行探究學(xué)習(xí)來完成項(xiàng)目作品，從而促進(jìn)學(xué)生知識(shí)技能的建構(gòu)。項(xiàng)目主題的設(shè)立有利于學(xué)生文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展的培養(yǎng)，基于目標(biāo)的教學(xué)實(shí)踐有利于學(xué)生更多的社會(huì)參與。

“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目確立后，需要根據(jù)項(xiàng)目主題來進(jìn)行STEAM教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。利用思維導(dǎo)圖構(gòu)建項(xiàng)目問題矩陣，制定項(xiàng)目規(guī)劃，如圖2所示，為進(jìn)一步開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)指明方向。

圖2 “防燙傷智能安全餐具”項(xiàng)目規(guī)劃圖

3.1.2 學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

（1）教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目組依據(jù)項(xiàng)目教學(xué)要求以及對(duì)各成員認(rèn)知情況分析，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行知識(shí)元素抽取，并構(gòu)建教學(xué)目標(biāo)，其中包含科學(xué)（S）、技術(shù)（T）、工程（E）、數(shù)學(xué)（M）領(lǐng)域的多個(gè)知識(shí)和概念?；诓剪斈返慕虒W(xué)目標(biāo)分類理論，對(duì)教學(xué)目標(biāo)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜劃分，建立STEAM教學(xué)目標(biāo)鄰接矩陣；分析教學(xué)目標(biāo)鄰接矩陣，構(gòu)建STEAM教學(xué)目標(biāo)層級(jí)有向圖，可視化教學(xué)目標(biāo)結(jié)構(gòu)?！爸悄芊罓C傷安全餐具”教學(xué)目標(biāo)層級(jí)，從下至上目標(biāo)等級(jí)不斷上升，每層學(xué)習(xí)目標(biāo)均要在下一層目標(biāo)完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上，將教學(xué)目標(biāo)按照等級(jí)分派到不同的教學(xué)單元中，遵循邏輯順序完成各教學(xué)單元，以增加教學(xué)的合理性和科學(xué)性。

（2）單元內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)任務(wù)元素的提取設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，以目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)單元課程內(nèi)容，可以讓學(xué)習(xí)活動(dòng)按照正確的方向前進(jìn)。首先確定制作、完善“智能防燙傷安全餐具”作品為總?cè)蝿?wù)，圍繞這一總?cè)蝿?wù)進(jìn)行決策與分析，將“產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)”“軟硬件功能開發(fā)”“樣機(jī)制作及展示”設(shè)定為大目標(biāo)，依據(jù)目標(biāo)層級(jí)確定多個(gè)主題課程內(nèi)容模塊。“產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)”內(nèi)容包括：手繪、二維及三維設(shè)計(jì)軟件、圖片處理與編輯、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，“軟硬件功能開發(fā)”內(nèi)容包括：開源電子、控制程序設(shè)計(jì)、整體硬件的測(cè)試、修改，“樣機(jī)制作及展示”內(nèi)容包括：焊接、攝影及剪輯、信息檢索分析、演講等?！爸悄芊罓C傷安全餐具”單元知識(shí)、技能模塊設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 “智能防燙傷安全餐具”單元知識(shí)、技能模塊

（3）教學(xué)策略設(shè)計(jì)

以教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容為指導(dǎo)，運(yùn)用一定的教學(xué)策略對(duì)STEAM項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)的有效性。“智能防燙傷安全餐具”課程中，基于設(shè)計(jì)的教學(xué)法貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。并且，針對(duì)不同的單元課程內(nèi)容，引入了合作學(xué)習(xí)、基于問題等教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)習(xí)者在各個(gè)主題的學(xué)習(xí)。

“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)緣于各成員相同的興趣愛好自發(fā)組成，教育活動(dòng)基于團(tuán)隊(duì)的形式開展，在教師的指導(dǎo)下，成員間通過有效的合作來完成任務(wù)；同時(shí)，“雙創(chuàng)”背景下的STEAM項(xiàng)目需要運(yùn)用到多維度的技能，“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目根據(jù)成員的個(gè)人特長(zhǎng)、安排相應(yīng)的“工作任務(wù)”，讓每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員扮演一種角色，比如“項(xiàng)目經(jīng)理”（提升項(xiàng)目管理能力）、“產(chǎn)品設(shè)計(jì)師”（提升二維、三維創(chuàng)作能力）、“硬件工程師”（提升開源電子開發(fā)能力）等（如表1所示），促使各成員在學(xué)習(xí)中基于問題自主學(xué)習(xí)，補(bǔ)齊所需的多維度知識(shí)技能。

3.1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教育活動(dòng)中不可缺少的環(huán)節(jié)。評(píng)價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生知識(shí)的獲得情況，還要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)與技能的運(yùn)用情況，為教育工作提供全方位、立體化的信息支撐。技術(shù)支撐教學(xué)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，而教學(xué)評(píng)價(jià)則需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容來選擇，以促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生。

“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目針對(duì)學(xué)習(xí)的不同階段，采用不同的評(píng)價(jià)方法，包括課堂交互、量表、任務(wù)單等方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，任務(wù)單評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，課堂交互關(guān)注學(xué)生知識(shí)掌握、實(shí)踐能力，量表則測(cè)量學(xué)生的思維發(fā)展。

3.2 案例分析

3.2.1 項(xiàng)目實(shí)施效果

“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目源于一名高中生對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中被燙傷情況的解決想法，隨后逐步形成了一個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在老師的指導(dǎo)下，懷著持之以恒的研究精神和精益求精的開發(fā)理念，一起研究方案、分析硬件、規(guī)劃功能、編寫軟件、聯(lián)合調(diào)試，經(jīng)過多次功能改進(jìn)、樣機(jī)迭代，形成了較為完善的產(chǎn)品。

該項(xiàng)目是“雙創(chuàng)”背景下的STEAM教育的一個(gè)成功案例，在2020年獲得第六屆中國(guó)國(guó)際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽“萌芽賽道”創(chuàng)新潛力獎(jiǎng)（全國(guó)共20個(gè)），獲得實(shí)用新型專利3項(xiàng)，并且已經(jīng)以專利授權(quán)的方式與企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)。

3.2.2 學(xué)生知識(shí)技能、計(jì)算思維發(fā)展及職業(yè)興趣情況分析

本項(xiàng)目通過課堂觀察和任務(wù)單對(duì)學(xué)生知識(shí)技能發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用量表對(duì)學(xué)生的計(jì)算思維發(fā)展和職業(yè)興趣變化兩個(gè)方面來進(jìn)行測(cè)評(píng)。計(jì)算思維量表根據(jù)?zgen Korkmaz2017年發(fā)表的《計(jì)算思維量表》[21]改編，STEM職業(yè)興趣量表根據(jù)Karen Peterman2016年發(fā)表的《STEM職業(yè)抱負(fù)量表》[22]改編。

（1）學(xué)生掌握了STEAM各方面的知識(shí)技能

從課堂觀察、任務(wù)完成情況來看，所有團(tuán)隊(duì)成員都能夠順利完成知識(shí)技能的學(xué)習(xí)，并予以應(yīng)用。從課堂觀察情況看，各成員的協(xié)作溝通能力明顯增強(qiáng)，動(dòng)手實(shí)踐能力也得到提升。從任務(wù)單完成情況看，團(tuán)隊(duì)成員在經(jīng)歷了“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目所有環(huán)節(jié)后，完成了各自維度的知識(shí)技能學(xué)習(xí)，掌握了產(chǎn)品開發(fā)管控、產(chǎn)品視覺設(shè)計(jì)、軟硬件功能開發(fā)、樣機(jī)制作、展示表達(dá)等知識(shí)和技能。

（2）學(xué)生的計(jì)算思維能力顯著提升

經(jīng)過“智能防燙傷安全餐具”項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與實(shí)施，團(tuán)隊(duì)各成員計(jì)算思維各個(gè)維度的均值得分均有較顯著增加。如表2所示，各維度的均值都增加明顯，標(biāo)準(zhǔn)差呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，結(jié)果呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著性。由于該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員大多是各學(xué)科領(lǐng)域的佼佼者，故此結(jié)果不能作為同一學(xué)段學(xué)生的代表性數(shù)據(jù)。

表2 計(jì)算思維各維度前后測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

（3）學(xué)生的STEAM職業(yè)興趣明顯增加

通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，團(tuán)隊(duì)各成員未來從事STEAM相關(guān)職業(yè)的興趣均值明顯增加，結(jié)果呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著性，如表3所示。團(tuán)隊(duì)成員職業(yè)興趣值顯著增加的原因有可能是因?yàn)槌蓡T都處于高中階段，即將面臨高考后選擇專業(yè)的情況，對(duì)未來職業(yè)的選擇已經(jīng)有所思考，同時(shí)，自身也已具備較強(qiáng)的STEAM相關(guān)能力。

表3 STEAM職業(yè)興趣前后測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

4 總結(jié)與展望

基于“雙創(chuàng)”背景的STEAM教育，能夠引導(dǎo)學(xué)生開展科技創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造、社會(huì)實(shí)踐等創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)，極大地提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，不僅為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路，而且對(duì)于激發(fā)各學(xué)段學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情、樹立正確的愛國(guó)觀和就業(yè)觀[23]有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過本次研究可以看到，基于“雙創(chuàng)”背景的STEAM教育使學(xué)生的計(jì)算思維各方面能力和職業(yè)興趣都得到了發(fā)展，多維度技能得到提升。但是當(dāng)前我國(guó)基礎(chǔ)教育的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育還處在初級(jí)探索階段，教育體系仍不完善，在此提出以下建議。

4.1 建設(shè)完善基礎(chǔ)教育階段基于“雙創(chuàng)”的STEAM課程體系和評(píng)價(jià)體系

基于“雙創(chuàng)”的STEAM課程體系與實(shí)踐體系建設(shè)是一個(gè)內(nèi)容豐富、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平，按照循序漸進(jìn)、由易到難的原則組織建設(shè)。課程體系建設(shè)要緊密圍繞“雙創(chuàng)”目標(biāo)，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)[24]。同時(shí)要結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育特點(diǎn)，建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生既能夠合理安排時(shí)間進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐，又不用擔(dān)心影響學(xué)科課程的學(xué)習(xí)與成績(jī)。

4.2 建立基礎(chǔ)教育階段創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)網(wǎng)

探索構(gòu)建“政—?！蟆毕嗷ヂ?lián)系、合作的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)網(wǎng)，地方政府要為基礎(chǔ)教育學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供政策、資金方面的扶持；學(xué)校要開展基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目跨學(xué)科有機(jī)結(jié)合的教育，以及和外界的打通合作；企業(yè)要依據(jù)自身優(yōu)勢(shì)，充分利用企業(yè)科技、創(chuàng)客空間資源支持學(xué)?！半p創(chuàng)”教育的發(fā)展，并幫助學(xué)校實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目成果的社會(huì)轉(zhuǎn)化。三者有機(jī)結(jié)合、相互作用，以此來形成良性循環(huán)的學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展模式。