从字面意义上来看,STEAM就是科学(Science)技术(Technology)工程(Engineering)数学(Mathematics)
艺术(Arts)
百度上说:能培养孩子的综合素养,从而提升全球竞争力。听着高大上,一琢磨还是不懂。这也是我刚接触STEAM教育的第一感觉,“不明觉厉”又“不明就里”。
不过,多次接触孩子的STEAM课程后,大家都会慢慢理解到:甭管它字面意义多高大上,最核心的特质就两个。
先说一个孩子手工课的案例。这堂手工课是做一个小沙包。一般老师是这么教的:第一步,教怎么裁剪布料;第二步,教用针线来缝合;第三步,缝的时候收针怎么做。最后,把沙包封上口,填充沙子。学生只要按老师教的方法一步一步做,就可以做出一个统一的小沙包来。但STEAM课是这样教的:
第一步,老师问学生,沙包是干什么用的。你要回答这个问题,就得和现实联系起来,思考它的功能是什么。
沙包是玩的时候互相丢的,打到人的时候不能很疼,就不能用坚硬的材质来做,但又要保证丢得远,还得有一定的重量。
这样思考后,学生自然会去想要实现这些现实功能,需要用什么材料。
所以,第二步,老师会让学生自己选择用什么材料做沙包比较合适。
第三步才是怎么做。
做完之后还有第四步,一定要丢一丢检测一下,用现实来反馈。
让我们想一想。
一般老师的教学方式容易导致一种情况:这次做沙包,会了;下次让学生做汽车模型,又不会了。因为他觉得汽车模型和沙包完全没关系,我知道怎么缝沙包,可汽车模型是个全新的东西。
换成STEAM的教学方式,做汽车模型还是可以用这四步完成:一,有什么用?二,基于用途,需要什么材料?三,怎么做?四,做个检测,获得反馈。
这个思维方法还可以延伸到其他地方,甚至长大以后设计轮船、机器人什么的都可以用上。
这小小手工课的四步骤,体现了STEAM教育核心:
发现问题 → 设计解决方法 → 利用科学、技术、工程和数学等知识解决问题 → 运用理性方法验证解决效果
它不追求让孩子掌握做具体东西或解答具体题目的知识点,而是强调掌握一种思考方法。再看这道数学题:一个梨3元钱,小明买2个梨,给了老板10元钱,找他多少钱?是不是好熟悉,我们以前考的题都是这种类型。这种题的特点是:它的初始条件和最后答案都是确定的,你只要按老师教的解题方法去做,肯定能得出正确结果。这就是传统教育模式的特点:着重解决已知问题,掌握基本技能和知识点。而这种不需要自主思考,按图索骥的方式恰恰是STEAM所摈弃的。
要引导学生自主思考,花的时间和精力就会成倍增加,这造成了国际学校教学的"慢"。
相比公立学校,国际学校的基础教育之所以“差”,也正是因为这种“慢”的教学方法。
但慢有慢的好处,虽然效率低了,但老师把时间花在了引导学生观察、实践、发现、思考甚至讨论上,让学生通过自己的思考、体验得出结论。
恰是这种着眼于思考方法的“慢教学”,给了孩子举一反三、触类旁通的能力,激发了他们的想象力和创新意识。
第二个案例是“虫虫奥林匹克学术活动”老师让学生从网上买来电子虫。学生首先要观察虫子生理结构的特点,它有什么能力,不同的虫子,有的爬得比较快,有的力气比较大,有的善于穿越障碍等等。(这部分包含了生物知识,还包含了结构和功能匹配的整体思维方式)观察之后,目标是为了设计虫虫的奥林匹克学术活动,于是要仿照人类的奥林匹克学术活动,设计不同的赛道。
每个虫子特点不同,得根据每个人的虫子特点,设计出有利于自己虫子的赛道来。(这又涉及到了物理、运动知识和设计能力)
设计出赛道之后,还要制定比赛的规则,要为学术活动做宣传,这里涉及到人文艺术的东西,是STEAM中的A部分。
你会发现,组办一次这样的学术活动,孩子们要用到的知识非常多,而且很多知识都是跨学科的。
像这种比赛,STEAM课上经常有。几个孩子为一组,几组一起做个项目,中间涉及多学科知识,同时,整个过程尽量由孩子自己设计,自己制定规则。这是STEAM教育的另一个特点:注重整体性。
一直以来,传统教育里有个很奇怪的“完美主义情结”,不论学什么,都希望孩子学得又精又尖。
比如数学,如果这孩子会两位数乘法了,马上就给上难度更高的。易到创始人周航曾在湖畔大学演讲中说:勤奋而低效,是因为我们做了很多“不正确”的事情,其中一件就是“小数点后的努力”。
什么意思呢?假设现在在参加一个体操比赛,如果我们以前可以得9分,就努力打磨使自己能得9.5分。
“匠人精神”没有错,只是未来的方向,一定是“整合跨界能力”效用远大于“单项突出”。因为,高精尖的活儿机器人能代替,而人的能力必须体现在整合、创造上。从这点来看,国际学校的教学方式更接近智能化时代对人的需求。
首先,为什么STEAM适合在家庭教育中运用。STEAM并不是价格高昂的国际学校的专利,相反,它非常适合在家庭教育中运用。因为,从STEAM两个核心特质我们不难看出,不论是掌握思考方法,还是整体综合能力的培养,STEAM的教育目的就是让孩子成为一个完整的可持续发展的人。虽然这也是学校教育的最终目标,但实际上在学校教育中是比较难达到的。
比如我们的老师,初中老师只管初中阶段,不可能初中老师还去管高中的孩子,所以,老师很难把孩子当成一个可持续发展的人,而是不自觉地将重心放在孩子现阶段的学习教育上。但对家庭来说,每个家长最关心的就是自己的孩子,关注这个个体。并且,孩子对我们来说,不能把它当成一个学数学的孩子,他们对每位家长来说是一个完整的孩子。
不仅要关注他的初中高中,还要关注他的一辈子,这就是可持续的整体的发展。所以,我们家长的目标和STEAM的教育目标是一致的,这就是为什么STEAM非常适合在家庭教育中运用。
接下来,再推荐给大家两个方法,与STEAM的核心不谋而合。
1、用常见物品完成一个临时目标STEAM推崇的“发现问题解决问题”的思考方法,孩子需要在日常中反复训练,才能够熟练掌握,最后形成思维习惯。用常见物品完成一个临时目标,是很好的训练。家长需要学会就地取材。家庭中常见的东西,都可以做一个STEAM活动。比如,和孩子一起完成一个飞机。这听起来是不是有点难?因为传统思维是:做飞机?肯定得有图纸啊,上面写着步骤。我们习惯了依赖现成模板来完成目标。但STEAM要脱离标准模板。
你可以引导孩子用我们前面讲到的四步来进行。首先,飞机的用途?先得能飞。然后,飞需要什么材料?
比如飞行需要燃料,这个燃料可以是电也可以是油等等。接着是怎么做,最后是测试能不能飞。
这是孩子们用易拉罐制作的一个飞机,通过小电机来带动飞行。
这样的材料是我们日常生活中随处可见的,也是非常有创意。重点是,这个idea不是一开始就有的,它是在没有依赖现成模式,自主思考和探索的过程中产生的。不过,出于“为了孩子掌握好的思考方法”的理性,有意识地开展类似活动后,也会有一些意外收获,比如,孩子迸发出的惊人创意带给我们的成就感。
2、有事没事做个项目STEAM课程其实给大家的一个印象就是:随时随地搞项目。比如前面讲到的“虫虫奥林匹克学术活动”就是个很完整的项目。又比如,一个孩子偶尔问到:“为什么附近的超市买不到某种饮料?”老师就会引导其他孩子讨论,甚至用这个作主题搞一个项目,大家分组进行,又是市场调查又是实地考察,还会在网上搜索这个饮料的相关资料……
这是值得我们借鉴的方式。完成一个项目,孩子需要将各种不同知识串联起来运用,是一次很好的跨学科整合能力训练。可能你会认为,“项目”这种庞大复杂的活动,只能在学校完成。光是父母和孩子,能完成什么“项目”?
其实不然。“做个项目”关键之处并不是“项目”本身有多复杂,多少人参与。而是要有“做项目的思维”,什么是“做项目的思维”呢?就是哪怕一件小事,也愿意去延展和深入。如果孩子学校经常组织一些项目活动,家长偷偷懒也无妨。但一般公立学校比较少开展类似活动,就得靠自己补短了。
美国人发明的STEAM教育,其实与我们国家科学与人文艺术教育理念有异曲同工之处,STEM相当于科学,Art相当于艺术,等同于西药与中药区别,概念不一样,应用的方式方法也不一样。
之所以备受关注,是因为艺术与科学如果能够很好融合,在提升创新能力上,有很大的帮助。
从历史上一些伟大的科学家身上,我们也可以看到这一点,一个科技工作者的艺术素养,决定着他的科学成果。
比如伟大的科学家爱恩斯坦,很小的时候,与小提琴形影不离,几乎没有一天不拉小提琴,演奏音乐简直成了他的“第二职业”。
另外我国“杂交水稻之父”的袁隆平的音乐水平达到了可以与知名音乐家合奏的程度,著名科学家李四光也写过小提琴独奏曲,在历届诺贝尔获奖者中间,很多人同时也是音乐家、艺术家、演员与舞蹈家等,这样的例子不胜枚举。
事实也证明,科学与艺术结合会产生很多神奇效果,科学和艺术是相通的,科学能为艺术提供创作灵感,而艺术又能培养孩子的创造力、想象力和自信,两者相辅相成。
人的大脑有两个半球,左脑和右脑,左脑是语速→语言、 平衡→行动、概念、数字、行动、免疫、分析、逻辑推理等功能,而右脑则是语速→语言(因为语速比左脑快些再加上其他右脑功能配合,所以右脑适合声乐)、平衡→行动、免疫、图像、音乐、绘画、空间几何、想像、综合等功能,科学用左脑思考,艺术用右脑思考,在右脑的配合下,使人能够拓宽思路、想象力、以此可以提升人的创造力。
1、数学与艺术的结合
孩子最早接触的艺术是涂色,最早接触的数学是数字,所以数学和艺术结合最简单的形态,就是根据数字涂色。
在孩子开始上幼儿园的时候,老师每天会给他们一张数字涂色纸(图中每个数字代表一种颜色),让他们在涂色中认识数字。
或者根据数字进行连线
他们通过这种方式学习数字、认识顺序。不要看涂色很简单,其实涂色只是一种形式,通过它吸引孩子学数学的兴趣,但是数字的内容可以千变万化。
比如下面这张Minecraft涂色纸,每个格子里面都是一个除法题目,除出来的数字代表一种颜色,所以玩这个的时候就是一边学除法一边画方格小人。
ps. 这个Minecraft的小人是孩子的最爱,它们在美国真是太太太风靡了!
在儿童数学启蒙的初期,方块是孩子最早接触的图形之一。你知道吗,不同颜色的方块组合在一起能产生很迷人的艺术效果!
有一位著名的荷兰画家 Piet Mondrian,他特别擅长用方块来进行创作。比如说这幅创作于1930年的Composition II inRed, Blue, and Yellow。
还有这幅创作于1942年的BroadwayBoogie-Woogie
Mondrian风格就是选一些基础色块,在一些方块上涂色,很适合儿童的艺术启蒙。
所以,有些老师就会让孩子根据Mondrian风格进行创作,一边认识图形、一边熟悉颜色,一举两得。
在这样的练习中,孩子不断增强自己的空间感,对于几何和逻辑思维大有裨益!
2、工程与设计的结合
稍微大一点的孩子,就可以对设计空间感进行培养了,充分地融合科技的元素,能够引导孩子对科技的兴趣,达到培养兴趣的目的。
科技工程与设计的结合,普遍会有很好的效果。二维到三维的转变,使得孩子在在空间立体感官上,建立了思维模式。
这是非常有趣的,当孩子在从二维到三维空间图转变的过程,会手舞足蹈,他们个个跃跃欲试,想尝试着自己也做一个。
三维空间依托建模软件与3D打印机等教育中的运用,大大提升孩子的空间思维,多角度考虑问题,解决问题的能力,这个过程孩子会发现原来自己的想象力可以这么有意义,从而引导了孩子的兴趣。
3、编程与艺术的结合
未来任何一家企业都是软件公司,因此编程技能在未来像电脑一样,人人都要必须掌握,否则无法开展工作。
传统的学些编程语言,代码,对于孩子来说,是非常枯草无味的。麻省理工学院(MIT) 设计开发的一款面向少年的简易编程工具Scratch,它简单的图形化编程语言,通过拼图似的的拖拽模块,即可实现动漫和游戏的设计,可视化图形艺术大大地降低了难度,被很多孩子喜欢,增强孩子对编程的兴趣。那么在STEAM教育中的“Art”起到催化剂的作用。
孩子通过麻省理工学院(MIT)Scratch可以编程游戏、动漫、而且还可和3D打印机结合通过三维建模设计自己的动漫游戏手扮,不仅仅提升孩子逻辑思维,图形化空间设计,大大提升孩子的兴趣,创造力。
STEAM教育对孩子学习有两点非常值得借鉴和学习:
第一,注重学习与现实世界的联系
第二,注重学习的过程,而非体现在试卷上的知识结果
具体来说,STEAM教育更提倡的是一种新的教学方式:让孩子们动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,从过程中学习各种学科以及跨学科知识。
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