为什么强调STEAM教育？
但是，融合了多学科、多知识的STEAM教育，并不是几个学科的简单叠加，而是和信息技术与教育教学的深度融合一样，需要将各个学科以适当的方式和实践，整合成以综合目标为导向的新的教育形态。国内外STEAM教育的成功实践启示我们，STEAM教育没有一致的实践规律，只有各具特色的STEAM实验室、STEAM项目实践和STEAM创客空间。
纵观国内STEAM教育的实践，都是类似欧美的STEAM课程，甚至出现了中小学完全照搬国外翻译的STEAM教材的现象。研究者开始反思STEAM教育的本质和特征，探索STEAM教育的有效路径，从而为国内外STEAM教育的探索和学生核心素养的落地提供指导。
1从STEM到STEAM教育:不止是艺术
(一)STEAM教育的提出
毫无疑问，STEAM教育理论的提出源于雅克曼教授对综合学习本质的思考和让学生全面接触所有学科的愿景。2016年底，教育部颁布《教育信息化“十三五”规划》，明确提出加强信息技术在众创空间和跨学科学习(STEAM教育)中的应用。随后，STEAM教育的概念以各种实践方式在各国迅速传播。
为什么需要STEAM教育？雅克曼教授认为，“艺术”是科学、工程和数学素养的重要组成部分，其目的是使工程技术领域的专业人员在21世纪具备团队合作、沟通和创新写作的能力和素养。“艺术”来STEM教育，即提高人文社会科学的修养，有利于优化学生对知识的理解和应用。
(二)教育从STEM向STEAM发展
长期以来，STEM和STEAM教育的区别仅限于“艺术”的存在。然而，从欧美成熟的STEM教育实践来看，同样源于建构主义“综合课程”尝试的STEM与STEAM教育，发展目标越来越不同。从人才培养的角度来看，STEM教育原本指向理工科复合型人才的培养，而STEAM教育则倾向于综合创新型人才的培养，这也是跨学科学习在中国本土化实践中参考STEAM教育的重要依据。
显然，优秀的STEM思维和学习实践离不开艺术，STEAM教育中的艺术不仅可以帮助学生理解和应用科学、数学等工程设计与实践，还可以优化学生的学与教。青少年在STEAM教育实践中有自己的审美需求，比如对设计图案的勤奋追求，对小组分享和展示活动的不断修改和完善，对同伴交流和评价的反思。
研究表明，基于艺术的STEM教育可以使学生取得更高的学业成绩，提高他们对科学、工程等学科的兴趣和动机，促进他们从"艺术" STEM教育的融合中受益。渗透“艺术”的STEAM学习丰富多样的实践，有利于培养21世纪人才能力素质的人文基础，如学生综合学习过程的体验性、趣味性、协作性、艺术敏感性等。
2 STEAM教育的存在路径与发展
长期以来，各国STEAM教育的本土实践深受欧美STEM教育的影响，以项目学习为主。大多强调“做中学”和“体验式学习”，强调通过小组合作和科技项目实践培养学生的创新能力。实践证明，源于STEM项目学习、重视科学“体验”的STEM教育，已从概念界定、价值体现、人才培养逐步转向实践探索、特色分析、路径构建、评价构建、效果研究、试点推广，并取得了一定成效。但在STEM教育价值认知、模式引导、学习支持、评价标准等方面的不足，也导致了不同的实施效果和目标。
笔者通过对多个地区中小学STEAM教育实施概况的调查，综合考察了国内外STEAM教育实践的多种路径，总结出四种典型的STEAM教育实践方式:即以PBL为基础的STEAM教学模式；融合创客教育的STEAM教育模式；以少儿编程为代表的STEAM教育产品；以校外项目为代表的“第二课堂”模式。
(一)基于PBL的STEAM教学模式
在STEAM教育发展相对成熟的美国、英国等国家，STEAM课程已经成为K-12阶段跨学科整合课程的主流方式。一般遵循基于项目的学与教模式进行STEAM主题课堂探索。基于PBL的STEAM教学模式通常从问题开始。在问题的基础上，强调学习小组的形成、合作探究、学习目标的确定和小组内的充分学习、以学生为中心、教师指导、协作项目输出和真实多元评价。然而，通过对教师、指导教师和学生的调查和访谈，研究者发现STEAM项目探究学习模式的效果似乎不如预期，融合STEAM跨学科学习特点和基于项目学习的探究过程的学习策略和方法仍在改进。
(二)融合创客教育的STEAM教育模式
创客教育的概念最早可以追溯到计算机领域的“黑客”和“极客”，后被引入产品创新行业，成为创新创业者的“创客”。后来随着中小学创客空间的普及和STEAM教育项目化探究学习中工程教育的缺失，创客教育和STEAM教育开始融合推广，泛指一系列创新实践技能训练的综合课程，以解决中小学教育体系创新能力培养不足等问题。
虽然创客教育弥补了STEAM教育中工程生产的缺陷，但是STEAM教育中创新能力和创造性思维的培养仍然没有效果。部分受访教师认为，中小学创客教育仍存在问题，如其缺乏完善的教学设计模式；缺乏教育制造者；学校的创客空间建设有待完善。
(三)以儿童节目为代表的STEAM教育产品
少儿编程无疑是欧美近年来在中小学学龄儿童中大力推广的一种教育形式。研究者认为，程序化的思维方式确实能对儿童早期思维人格的塑造产生巨大的积极影响。
少儿编程集硬件图形编程、软件编程、可视化编程、3D图形建模、数学计算等多种方式于一体，推动STEAM教育的综合型人才培养，很好地适应了STEAM教育的特点和各种要素的需求。虽然现在有Scratch、Kodu、Python、Arduino等多种少儿编程的教育方式和课程可供选择，但是少儿编程的师资认证、教学内容开发、教学模式标准的缺失仍然阻碍着少儿编程目标的实现。
(D)以校外项目为代表的“第二课堂”模式。
近年来，校外STEAM项目因为能保证STEAM教育发展有足够的时间，受到了广大师生的喜爱。这种能够整合校外优质学习资源和空间的“非正式学习”模式，在培养学生STEAM素养方面具有独特的优势，如学习与生活的联系更加紧密，学生的学习动机和成绩得到提高；而且可以让所有学生参与学习，促进社会公平。
研究者综合调查发现，国内外典型的校外STEAM教育项目有四种形式:课后项目，又称“三点半课”；社区STEAM项目；周末蒸汽项目；STEAM夏令营项目等等。遗憾的是，由于缺乏可信的项目学习评估体系，一些校外STEAM学习项目侧重于“学习体验”和学习兴趣，而忽视了学习过程和输出，这往往导致校外STEAM项目难以为继。
3作为一种学习方式，STEAM教育:综合性学习
纵观国内外STEAM教育的研究和现有路径，不难发现，多元化的STEAM教育实践形式多样、各具特色，但概念繁多、特色不清直接导致其学习评价体系和评价标准的混乱和缺失，进而无法展现STEAM教育的实施效果和创新人才的培养效果，也阻碍了STEAM教育模式和模式的推广。就像中小学STEAM教育实践中最常见的STEAM课程，其学习效果并不如预期，存在教师迷茫等问题。
STEAM教育的实施路径和效果现状引发了学术界和教育工作者对STEAM教育本质和核心价值的追问。这一问题的解决对STEAM教育路径的实施和引导，对创新人才培养有效性的提升具有重要意义。本研究立足于中小学STEAM教育实践，通过对中小学STEAM教育、项目学习、合作探究学习的观察和比较，通过其理论根源和目标定位，将STEAM教育定位为一种融合学科学习、强调思维建构、整合知识、培养实践创新能力的综合学习方式。
STEAM教育是作为一种学习方式而存在的
学习风格原本是指个体在学习活动中偏好的行为和行为特征[12]。它具有明显的学习主体的行为、过程和心理倾向。例如，作为一种学习方法，混合学习是学习内容、过程和方法的混合。STEAM教育可以看作是一种集学习内容、学习空间、学习思维的知识建构和实践能力培养于一体的综合性学习方式。
2017，10 6月，在加拿大多伦多约克大学举办的“全球STEM教育高峰论坛”上，美国科学教师协会主席、密歇根州立大学教授朱莉安娜·特克斯利教授首次将STEM教育定位为一种新的学习方式，引起了众多与会者的热议，为全球STEM、STEAM、STREAM教育研究提供了新的方向。研究者认为，“STEM教育不仅仅是一个跨学科的综合行动，还需要我们付出长期的努力来更新学习内容——重构学习过程——重塑思维能力”。
STEM教育是一种与生活密切相关、注重理工科实践和创新能力培养的跨学科学习方式。研究者认为，源于STEM的STEM教育，本质上是一种颠覆传统学习过程和单科思维，致力于培养创新素养和复合型人才的一体化学习模式，即将理解基本概念放在首位的学习模式转变为知识建构和创新实践能力培养相结合的学习模式，强调学习的社区性和实践性。其目的是让学习者在实践中逐步理解概念，通过大量的实验和实践，培养学生科学探索和解决现实问题所必需的技能、策略和思维方式。
(二)作为一种学习方式，STEAM教育的目标存在
学术界的普遍认识是，任何一种教育实践或学习方式都是以学习目标为导向的。在教育信息化2.0时代，教育工作者不仅需要重新想象学习空间和学习方式，还需要重新思考指向国家竞争力的人才培养目标。STEAM教育作为一种学习方式，不仅具有不同于传统教育的跨学科综合目标取向，而且具有比STEAM项目学习更高的深度知识建构和思维创新的目标取向。
研究者基于布鲁姆的教育目标分类体系和加涅的学习结果分类，在发展21世纪学生技能和中国核心素养的基础上，结合STEAM一体化学习模式的特点和人才培养的要求，提出了STEAM教育作为一种学习模式的五个学习目标，它不仅包含了跨学科、面向实践的STEAM教育目标的五个方面，而且是人才综合能力素质五要素相互促进、相互融合的过程。
(1)思维，研究者认为，思维应该是STEAM跨学科整合教育的首要目标，不同于传统的单科教学。借鉴STEM综合学习模式，通过大量的实验和实践，培养学生解决真实复杂情境问题的策略和思维方式。STEAM教育的思维目标不仅仅是指解题思维，还包括复杂的认知思维和情感思维。
(2)能力，指的是21世纪的生存技能。作为一种学习方式，STEAM教育的首要目标是适应社会生存的基本运动技能。此外，还注重学生跨学科综合能力、真实情境问题解决能力和人际合作能力的培养。
(3)知识意味着学习者内化能力和思维的支撑。基本事实和程序性知识是传统教育最重要的目标。认知负荷理论认为，基本事实和程序性知识是深度理解和复杂问题解决的基础。因此，在通过真实情境问题学习培养学生思维和认知，从而加强学生概念理解的STEAM学习模式中，知识学习也是值得强调的。
(4)创新，源于国家竞争力和培养创新人才的初衷。营造浓厚的创新文化氛围，实施个性化的培养目标，提供多样化的创新实践支持，被认为是青少年素质教育和人才创新素质培养的重中之重。目前，知识创新和实践能力的塑造被视为STEAM教育人才培养的重要方向。
(5)价值或价值观是STEAM教育创新人才社会性的体现，关键是STEAM教育培养什么样的人，怎样培养。STEAM教育和其他教育方式一样，有一定的价值取向，而不是全世界培养同样的STEAM工程师。
(三)STEAM教育特点下的综合综合学习性质
综合学习是将学习融入自然、社会、生活领域，通过真实的体验、调查、演讲、作品的建构，增强学生对真实情境的直接体验和实践能力以及对真实情境概念的深刻理解的一种学习方式。综合学习具有涉及领域(学科)广、实践灵活性强、富有地域生活特色、强调团队合作开展学习等特点。STEAM教育实际上是在自组织学习、情境认知学习和活动学习理论的指导下，基于自我建构的五个学习目标和核心学习特征，即整合学科和真实情境学习，作为一种学习方式而存在的一种综合学习。STEAM教育作为综合学习的精髓，具有真实性、综合性和发展性三个特征。
(1)STEAM教育中学习的真实性体现在STEAM教育中学习的情境性和培养人才的工匠性。与传统课堂教学相比，STEAM教育的优势在于真实情境学习的沉浸性、积极性和建设性。
(2)2)STEAM教育的全面性不仅体现在学习内容的综合性，还体现在学习目标和学习过程的整合性。它是一个整合各种学习内容、方法、情境和学习评价的过程。
(STEAM教育的发展体现在学生在真实情境中学习的连续性。整合STEAM学习空间的无处不在使学习过程得以延续，学生逐渐体会到终身学习和可持续发展学习的乐趣。
4想象力和创造力的关系
孩子的想象力，即使完全“储备”好了，也会慢慢“缩水”。在生活中，孩子会通过与外界的不断接触，学习新的知识，丰富社会经验，自己的野想法也会随着对外界的认知而逐渐改变。这一定是坏事吗？不一定，要看哪一部分在萎缩，比如完全不切实际，毫无根据的想法；还要看是不是有些想象力真的在变成:创造力是最重要的能力。孩子想的少，但是会想出一些基于一定现实基础可以实现的东西。
比如，一个孩子把太阳想象成一块闪闪发光的蛋糕，幻想着把它切开给大家吃；还有一个孩子把太阳想象成电池，幻想把太阳和地球连接起来，给地球提供能量。首先，两个孩子都很有想象力。如果只是在幼儿园小班，没有区别，都会被表扬。如果都是小学生，第一个孩子做的梦是太空幻想吗？
5认识STEAM教育的教学目标
STEAM教育的重要教学目标是:培养孩子对科学的兴趣、创新和创造力、解决问题的能力；从来都不是培养孩子的想象力。其实就算是美术教育也绝对不是培养想象力的。毕加索奇怪的名画也是基于对现实的深刻观察和理解，或者说真正经典的东西是“来自现实，高于现实”。
其实我们可以换一种方式去思考:光是思考是没有意义的，只有去创造才有意义。比如我们的课程都是每节课或者多节课讲一个主题。学生在主题的限制下思考和创新，当然会有一点思维的限制，但相比之下，一节课所有学生头脑风暴讨论带来的好处远远大于这个坏处。
更重要的是，学的越深，创作前需要的基础学习越多，否则很多想法都无法实现。比如一个三岁的孩子去上乐高课，基本上不需要学习什么基础知识，只需要按照老师的指导，然后进行创作就可以了。但是，初中生去上机器人课，必须学习一段时间的基础知识。这期间给予的创作空间确实有限，但是积累了一定的知识之后，他就可以了。
老师的作用和意义是什么？
换个角度，其实老师做的事情绝对不是限制学生的想象力，而是帮助引导和升华学生的想象力。从杂乱无章、毫无逻辑、不切实际、天马行空，到具有一定的可行性、设定目标、思考实现路径、修正错误，他们可以通过目前的设备展示自己的想法，实现自己的创意，也可以将自己的想法逻辑化、层次化地描述出来。
比如一个三四岁的孩子想在交通相关的课堂上设计一辆会飞的汽车。它是由巧克力制成的。老师怎么引导呢？绝对不是为了打压。简单粗暴地说，孩子们无法认识和理解巧克力的本质和汽车的本质。而是应该一起思考设计，比如引导提出巧克力不耐高温，不够硬，让孩子思考该怎么办。如果一个小学生提出同样的想法，引导肯定会有很大变化。至少他拿出一块积木说了同样的话。老师要引导他进一步思考可行性。
创造力是否被扼杀，是老师、课程、教学的结果。让孩子在学习的过程中激发对科技、工程学科的兴趣，获取知识，把想法变成现实，锻炼和培养创造力。
STEAM教育广泛、新颖、有趣，具有适当的挑战性和足够的可扩展性；老师的每一个动作、每一句话都会激发学生进一步思考，而不是限制他们的创造；好的教学理念和体系，可以有计划地一步步培养孩子的创造力。