留美教授谈美国STEAM教育课程是如何评价,以及艺术的重要性

即使是在教育方兴未艾的美国,关于STEM和STEAM的讨论和争论还是很激烈,未有定论。但悬置和争锋并不代表没有方向,或者南辕北辙,恰恰相反,无论是学术界还是教育界都有共识,那就是科…

留美教授谈美国STEAM教育课程是如何评价,以及艺术的重要性

即使是在教育方兴未艾的美国,关于STEM和STEAM的讨论和争论还是很激烈,未有定论。但悬置和争锋并不代表没有方向,或者南辕北辙,恰恰相反,无论是学术界还是教育界都有共识,那就是科技和人文必须有机结合,双翼比飞,至于如何融合,如何互相促进,何为基础,何为提高,这些“术”的问题是有很大空间发挥和改进的。

既然是开篇之作,那我们就聊聊STEM和STEAM最大的区别A。STEM在美国已经是一个家喻户晓的名词,在笔者教学的美国大学里面,STEM是非常流行的,学了STEM专业,很多时候是带有优越感和更好就业预期的。顾名思义,s代表science,t代表technology,e就是engineering,而m则是math,科学、技术、工程、数学是四大方向。

当然科学里面涵盖了化学、物理、生物、地理、大气、天文等小学科,技术与工程则强调动手能力和实际应用。数学则是科技的灵魂和最终解决方案。

异军突起的A则是Art/艺术的首字母。美国著名教育学者Anne Jolly在“Education Week”/教育周网站阐述了她的观点。这里简单总结以飨各位。首先未来的社会STEM的要求非常高,您的孩子如果没法适应,那就很有可能被淘汰。对STEM的认知、学习、消化和运用不再单单是“单打独斗”,“条块分割”,而是有机和系统学习。

用中国的大环境来阐释,家长带着孩子做高铁,在感叹飞驰和壮观的同时,您是不是有必要的知识储备来解释,电气化取代内燃机,甚至蒸汽机?为什么铁轨有宽窄之分?列车高速转弯为什么还能平稳?等等。

此外,涉及Art艺术的就包括列车头的流线设计,车内座位间距和大小,车顶电视到底要放多少个合适,这些是融合了人体功能学、工业设计、以及美学等核心问题。这需要对高铁一个系统的STEAM认识和感悟。当然,学习过程还是要一个个解决,但整体论是确保你孩子高瞻远瞩、决胜千里的关键。所谓,触类旁通,八面玲珑就在此。

其次,从小就浸淫在STEAM环境中的孩子能够培养出以下的素质和品质,critical thinking and problem solving, creativity and innovation, communication, collaboration, and entrepreneurship,分别是批判性思维与问题解决能力,创意和创新,沟通与交流能力,团队合作精神,以及创业和企业家思维。

前面几个都好理解,最后一个创业和企业家思维对于中国很多父母来说可能陌生,我们之后会有专门原创文章来解释和讨论。

那合理、有效、互动和启发式的STEAM课程或者学习大纲的标准是什么?相信这也是很多家长和教育从业人士所关注的。那么在此我们介绍一下America Society for Engineering Education/美国工程教育协会在2014年所罗列的一些重要元素。一家之言,挂一漏万,虽然不能说是绝对权威,但也是美国教育界多年来的重要摸索成果。

1. The context is motivating, engaging, and real-world.

2. Students integrate and apply meaningful and important mathematics and science content.

3. Teaching methods are inquiry-based and student-centered.

4. Students engage in solving engineering challenges using an engineering design process.

5. Teamwork and communications are a major focus. Throughout the program, students have the freedom to think critically, creatively, and innovatively, as well as opportunities to fail and try again in safe environments.

我们聊到America Society for Engineering Education/美国工程教育协会所列举和总结的有关STEAM教育课程的五个注意点或者评价标准,如下:

1. 教育的情境是激励、参与,关注现实世界。

2. 学生要学会整合和应用有现实意义的数学和科学内容。

3. 教学过程要以探索性学习为导向,以学生为中心。

4. 学生使用工程设计来解决工程上的挑战。

5. 无论是动手还是思考过程,团队合作和有效沟通都是重点。在整个课程中,学生可以自由地进行批判性、创造性和创新性的思考,即使失败,也有机会在轻松环境中并再次尝试。

上述四点除了第四个偏向工程之外,其他四点都可以指导一般的STEAM课程,可以说方向性很明确。但这样的解决方案并不代表完全弥合了STEM与STEAM在教育界引起的争论。

倾向STEM的学者认为艺术或创意已经是STEM教育的题中之义,比如工程中一直都有涉及元素,任何科技项目都需要语言表达能力和展现,任何一项科学突破都和社会研究与历史沿革息息相关。STEM和艺术并不天然排斥。

但坚持STEAM方向和改革路径的教育学家会从艺术的观念先出发,如果一个艺术家或者创意者,他/她来看待或者对待科技和工程就会完全不同的角度和方法。最有说服力的例子就是苹果手机和电脑,一开始就是艺术品来打动消费者,乔布斯也是以设计和美学出众,而不是程序开发或硬件处理。

所以美国教育学家,来自科罗拉多大学的Ruth Catchen就进行了一项很有意思也有挑战性的实验。她和一组STEM课程设计者以及很多有经验的一线老师招募了一群志愿者,通过众筹集资,自愿参加的形式,来进行STEM和STEAM教育的横向同时比较。具体的参数和过程以及目标管理比较复杂,有机会向大家介绍。但基本结论就是STEAM有着不可替代的优势。

这就是美国加州大学圣地亚哥分校副教务长,著名的数学教育家Joi Spencer博士强调的“换位、互补和融合”。中国家长往往非常焦虑如果自己的孩子数理化或者理科方面的课程学不好。这是不是代表没有可能去做一个STEAM弄潮儿?答案是否定的。

按照Spencer的理解,有艺术、有灵感、有语言天赋,甚至运动特长的孩子,都可以用他们的强项来切入到STEM的学习和大世界中,或者按照中国人喜欢的思维或话语体系来看,有悟性的孩子不会差。那悟性哪里来,来自阅读,来自外语,来自艺术修养,也来自性格养成,这些都会对STEM有促进。

到底如何解决STEM与STEAM的碰撞困境,如何加入A让我们的学习更加饱满和有趣?西方教育界有这么几点共识:第一,Design/设计;第二,Performing arts, such as drama and speech/表演性的艺术,比如戏剧和公共演说,甚至辩论;第三,Creative planning/创造性的策划。请注意,这不是理论上的指导意见,而是实际动手设计和开展STEAM小实验或课设时候要谨记的。

很多教育学家都有共识,STEAM是一个有机整体,不能机械和主观的分开或划界线,占领地,否则和传统教育中的“科学人文”、“数学中的艺术”、“绘画与物理原理”、“化学如何影响电影与摄影”具体的条块分割就没有区别了。

那我们具体来看看是怎么做到有机和整合STEAM的。比如Design/设计元素。艺术在任何STEM的实验中起到至关重要的实践和美学作用。学生可以将设计和装饰的元素、风格、潮流以及个人创造应用于在设计STEM的各种产品中。

他们可以使用计算机图形来创建CSI、标志或程式化设计,用在沟通交流或项目演示中。通过工业设计和艺术设计,学生可以改善STEM项目期间创建的产品的外观、设计和可用性。

表演艺术,如戏剧和演讲,乃至辩论似乎和STEM没有太多关联,风马牛不相及。其实不然。每一个STEAM项目和成果都要营销,都要传递给同学和父母,也许还有改变社区、社会的能量。那怎么让你的心血展示给大家?

光有结论是不够的,同学们需要展示,这是一个动态和表达的过程,需要很强的表演性,还得发自内心的自信和热爱。戏剧的接触,演讲的能力,回答质疑的能力都是必要的。它们可以作为STEM项目中重要的一环,让整体更好地工作。讲清楚了这一点,所有的家长都不会轻视所谓的Art/艺术了吧?

任何一项艺术和科技都少不了创意。那Creative planning/创造性的策划或创意策划就非常重要了。上一期我们提到的加州大学圣地亚哥分校Joi Spencer博士就明确指出,当学生集体讨论一个STEAM项目的解决方案时,必须鼓励他们采用有趣,创造性和艺术性的方法。

这听起来简单直接,但是做起来非常困难。我们都习惯于采用既有的思维和方式来处理一个新问题,创造谈何容易。但小孩子正是打破这种惯性思维的最好的种子选手,他们相对灵活,没有被“污染”的思路,以及充满艺术可能的右脑可以帮助他们产生更具创造性和创新性的思维。

来源:STEAM在线,作者:Alan 马,美国知名文理学院助理教授、文化影评人、教育专家。转载请注明出处。

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