STEAM教育在木作课程中的应用研究

来源：浙江教育信息网 作者：蔡菊琴

 

【摘要】现代化社会对跨界融合人才的需求量不断攀升，作为人才培养的主要阵地“学校”，“融合”也是目前摆在各类学校里的主要课题之一。我们需要有融合的思维、融合的教师、融合的课程，最终培养出跨界融合的人才。而木作是一门集可以科学(S)、技术(T)、工程(E)、艺术(A)、数学(M)等学科为一体的典型融合课程，但是目前国内课程基础还比较薄弱，因此建立其课程研究有重要意义。

 

【关键词】STEAM；木作；课程；融合

 

一、课程建设的背景及意义

 

（一）背景

 

STEAM就是将科学(S)、技术(T)、工程(E)、艺术(A)、数学(M)等独立学科整合成新的学习生态体系的一种教育理念，让学习者可以运用多学科知识来综合解答实际问题，对学生的综合核心素养的养成具有重要意义。2016年教育部就提出，有条件的地区要积极探索跨学科（STEAM教育）、双创教育等新的教育模式，积极提升学生的创新意识、创新能力。STEAM教育最重要的特征就是教“思考方法”而不是“知识点”，“注重整体”而不是“单项突出”，这和职业教育的学习生态系统不谋而合。

 

我国STEAM教育起步比较晚，2018年由中国教育科学研究院主持的“中国STEAM教育2029创新行动计划”在京启动，呼吁更多的社会力量协同开展STEAM教育创新，推出标杆计划引领学校开展STEAM教育课程、教学和评价等方面的研究，探索有效的STEAM教育实践模式。目前也有很多学校表现出了践行STEAM教育的强烈意愿，但却缺乏合格专业的师资队伍，而且因为各类考试的的传统考核方式压力因素，使得很多家长甚至学校本身很难接受这种相对应试型教育而言没那么快成效的教育模式。反而在一些本身就是主打寓教于乐的社会创客工作室，譬如木工工作室，在尝试通过STEAM模式的引入来改变传统培训模式。

 

2017年我校开设木作课程以来，实训室建设、师资培训、课程建设都得到了较快发展，成立了蚂蚁制木空间工作室，每学期开设《创意木工》课程。同时作为省三名工程创客梦工厂的子项目完成了2年建设期，即将进入第3年的建设期，给校工作室及创客项目提供了团队保障及资金保障。以木作课程作为STEAM教育实践研究的载体，一是因为内容有相通性。同时具有STEAM教育与创客教育的一些特有属性，是一门实践性、综合性、创新性较强的课程。STEAM教育与创客教育两者本质上就有高度相似的共通点，把原本孤立的学科有机整合，形成跨学科教育。STEAM教育着重提高学生的多元化学科素养，优化学业成绩，进而为创新人才的培养打好基础。创客教育需要STEAM教育提供知识理论基础，用跨学科、高技术的教学内容和教育手段来培养学生实现创新教育行为，通过两者的结合可以普及跨学科、高科技创新教育，同时也能培养学生校园创客（图1）。二是因为教育核心不同。木作之前虽然以项目教学为载体，融入了多个学科，但是在教学方法上其本质还是采用了传统模式，从知识点到技能点，按照老师的方法一步一步的做完成项目，着重解决已知问题，掌握基本技能和知识点。其中虽然与STEAM教育在某些方面相同但是其核心完全不一样。STEAM的教育核心是发现问题（为什么） → 设计解决方法（需要什么） → 利用科学、技术、工程和数学等知识解决问题（怎么做） → 运用理性方法验证解决效果。它不追求让学生掌握做具体东西或解答具体题目，而是强调掌握一种思考方法。基于以上两点，木作课程可作为我校第一门融入STEAM教育的研究型课程，通过探索其实施方法与路劲形成典型案例，同时研究推广到其他课程的可能性（图2）。

（二）意义  

实现STEAM教育与木作课程的融合，其意义主要在于：

 

1.改变教学理念，提升教师的综合素养

 

理解STEAM教育核心意义，学习其他学科优秀的典型案例，把STEAM教育贯穿于木作课程，改变传统教学理念。以木作项目为载体，巧妙设计课程教学，强调学生的自主性，创设能引导学生主动参与的教育环境，激发其学习积极性，重在启发，贵在引导。如从有什么用?基于用途，需要什么?怎么做?完成制作，获得评价反馈等环节进行设计，提倡“慢教学”，改变按图索骥的教学理念。同时STEAM教育对教师综合素养要求较高，这也迫使教师不得不重视自己素质的培养和提高。

 

2.创新教学方法，提升学生的综合素养

 

爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师”。木作课程的项目制作具有一定的创新性可以吸引学生的学习热情。通过课程学习使学生全方位掌握木作基础技能，增强对木作作品的美学鉴赏能力，培养和激发空间思维能力与创造力。同时将STEAM教育引入中职木作课程，充分体现“学习者为中心”的教学理念，以问题作为引导，结合技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物理能力等多个维度进行问题的解决，让他们探索的过程中汲取更多知识、技能和素养，突出整体性而非单项性，提升学生的综合素养。STEAM教育所特有的多样性课程、能力的融合学习方式，有利于构建多阶段终身学习框架，促进中职学生掌握终身学习的生存理念和能力。

 

二、课程建设的目标

 

探索基于木作课程特色，对接STEAM教育综合素质的培养，推进课程深度改革，具体包括以下几个目标：

 

1.面向学生：通过STEAM教学培养，让学生拥有超越学科限制的科学、技术、人文、艺术综合素养。每个人都有自身优点，充分认识自我并利用发挥到极致，才能站稳岗位，成为不可多得的人才。通过STEAM教学的引入，可以使学生在学习过程中，了解自己专业的知识的同时，不断结合自身的特质，不断地思考，量身定做，找到自己喜欢并努力的方向。

 

2.面向教师：教师作为教学体系中的一个主体，要完成培养STEAM素养的教学目标，就要在日常教学实践中提升自我素养和综合教学能力。面向STEAM教育的教学内容，需要结合木工课程设置的现状与特点，通过模改课程、实践课程、创新创业课程的有机结合，建立木作课程的完善教学体系。基于STEAM教育的教学体系设计，同时改革创新教学评价体系，来匹配STEAM教育的需求，将侧重点放到学生的跨学科思维品质、设计创造记忆水准、创意想法实现能力等方面的评估。

 

3.面向专业：在日新月异的时代，协同合作是保证STEAM教育模式下的木工课程接地气、有实效的基础条件。从专业性质和课程体系上来看，木作课程能够较好的契合STEAM教育强调的多学科融合、理论与实践结合、创新能力培养的要求。因此以STEAM教育理念作为切入口与突破点，来推进这个传统工匠科目“木匠”的培养模式改革，通过跨学科教师协同合作，调动各种教育教学资源，建立课程资源，组件不同专业学科的教师团队，构建专业的核心竞争力，为其他课程的改革探索建立模板。

 

三、课程建设的主要举措

 

课程建设主要完成以下七个方面的探索：

1.培养STEAM教育理念的教师团队

 

教师是所有教学改革的核心保障，因此培养教师团队是首要任务。STEAM教育不同于传统教育，教师与学生的关系发生了改变，教师不光要在教学方法方面加以重新认识和转变，而且要了解多领域的知识。通过团队建设、教学培训等，重视对优秀师资的选拔和未来教师的培养，构建有STEAM教育理念，同时也有多学科综合能力的教师团队。具体如下：

 

（1）教师需要不断加强自身学习并提高自身的各方面能力（包括STEAM五项）；

 

（2）综合调配相关教师来进行课程开发，相关教师互通有无，共同进步；

 

（3）与大城市的一些STEAM理念创客工作室合作，到工作室进行挂职锻炼，提高实际操作能力、项目实施能力、创意创新能力；

 

（4）STEAM课程需要持续进行才能够达到理想效果，但目前的环境并没有提供足够的软硬件条件。鼓励教师在教学过程中引入木作企业，共同开发木作的STEAM课程，与企业合作，进行木作教育能力培训、课程设计指导，实现双赢。

 

2.构建STEAM教育的木作课程体系

 

基于STEAM的教育观，人应该是多阶段多维度递进的培养模式。通过木工课程的初、中、高级课程标准的研制，逐步达成木匠的职业能力与素养的培养目标。以木作课程的教育实践项目为基础，打破学科间的界限，让知识流动起来，相互作用，相互碰撞，多层次培养学生的技能、认识、思维能力：做木工，懂建筑；做木工，爱数学；做木工，学物理；做木工，钻科技；做木工，玩艺术。传承鲁班精益求精、不断创新的工匠精神，结合我校“教学做合一”的教学理念建立课程三大体系：安全知识体系、技能知识体系、创作实践体系。

 

3.创新STEAM教育的木作项目设计

 

将创客教育融入STEAM教育，创客作品就会成为教育情景项目，以这些真实情景的思想和模式让学生在“做中学”，在“学中做”，在STEAM框架体系下通过木作课程将一个个创客想法变成现实。

 

以桌面置物架的设计制作为例，以问题为导向，思考我需要通过这个置物架收纳一些什么东西，需要有多大的空间，怎样进行合理的规划设计，如何才能平整协调，结合各学科内容进行置物架整体效果图设计绘制，通过数学角度几何分析，进行各部件解体图形绘制，在创造、设计、建模过程中综合运用各学科知识解决实际问题，同时在制作材料的选择、制作工具的选择过程中，进行相应知识点的拓展。

 

4.开发STEAM教育的木作课程资源

 

配合木作项目设计进行课程资源建设，契合STEAM教育理念，通过木作过程引导式拍摄角度，来解析每个项目的制作，合理的跨学科知识扩展引入，来补充教学内容，线上资源的建立，拓展教学模式，让学生更自主的进行学习。

 

5.研究STEAM教育的课程评价制度

 

通过小组形式进行教学开展，学生全程经历小组讨论、设计方案的确定、草图的绘制、三视图的绘制、材料加工到最终的根据图纸制作木作作品，整个过程需要明确的目标就是：每组学生互相合作共同完成项目的设计和制作，最终打包形成完整工程项目。而模糊的任务则主要体现在：制作方式、团队成员、模型结构、制作步骤等方面都可以不受限制，让学生充分地进行自由探究。这些模糊的任务能恰当地调动学生学习的积极性，促使学生通过自主学习，运用多学科知识来解决实际问题。

 

6.尝试STEAM教育为基础的木作创客活动

 

目前社会上有很多创意木工工作室，通过合作引入这些创客们的项目案例，将其与教学内容进行融合升华，双方互通有无进行合作实践。

 

四、课程建设的环境建设参考

 

1.实训室设施设备

 

实训室在建设的时候除去因包含以下三个主要区域外，还应考虑中央除尘设备，以便降低粉尘危害。

 

教学区：可以满足教学需求的基本工位外还应考虑到安全性，其主要以手工工具及小型设备为主。经过教师专业指导、示范后，如迷你带锯、台钻、拉花锯、打磨机、多米诺开榫机等可控性较高的电动设备允许学生使用。

 

备料区：以大型设备为主，禁止学生使用。主要用于项目教学的木材下料切割，也可以在课堂中进行教师操作演示。备料区装有中央除尘系统。

 

材料区：放置未加工的木料及加工好的半成品木料，原木与拼接实木板的放置需考虑木材防潮、变形问题。

 

五、小结

 

木作是多课程多元素多方位的相融合的课程，在项目实施过程中不但能提高学生对各学科的理解，特别能引导学生对于知识、技能的运用及融合，不但适用于中职学校开设，也适合在普通中小学中进行开设。国外一些国家的STEAM教育建设的比较好，特别是STEAM木作类课程从幼儿阶段就进行了开设，创造了一种可持续的教育模式。希望通过STEAM木作课程的开发与开设，让学生可以实现综合发展，提升核心素养。

 

(本文作者单位为绍兴市中等专业学校)