访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授
文库划重点：以数学为基础，通过工程与艺术解释科学与技术。美国格雷特·亚克门( Georgette Yakman) 教授及其团队在 STEM 教育的基础上提出 STEAM 教育( 科学、技术、工程、艺术和数学) ，构建了 STEAM 教育框架，设计了 STEAM 教学过程卡，并开展 STEAM 教育的培训认证。
编者按：美国格雷特·亚克门( Georgette Yakman)教授及其团队在STEM教育的基础上提出STEAM教育( 科学、技术、工程、艺术和数学) ，构建了STEAM教育框架，设计了STEAM教学过程卡，并开展STEAM教育的培训认证。STEAM教育以数学为基础，从工程和艺术的角度解读科学和技术，以跨学科的理念将不同类科目整合，为现代社会的发展提供优秀的人力资源支持。作为STEAM教育领域的研究者和实践者，她协助美国、韩国以及其它国家(地区) 开展STEAM教育，得到了国际同行的广泛认可。她还开发了STEAM教育网站，以满足不同受众对STEAM教育资源的需求。
由于在STEAM教育方面成绩斐然，格雷特·亚克门教授2009年受邀作为弗吉尼亚州举办的STEM教育会议主持人；被参议员马克·华纳提名为年度全国有线电视协会教育专家。2010年，她还当选为弗吉尼亚州科技教育协会主席。本次访谈着重于深入了解格雷特·亚克门教授对STEAM教育的理念、实践框架、未来发展的看法以及对中国实施STEAM教育的建议。
［关键词］ STEAM教育; STEM教育; 跨学科; 改革教学
（上图为被访者Georgette Yakman。哈希力量 / 配图）
记者：亚克门教授，非常感谢您接受我们的访谈。您在STEAM教育领域的研究卓有成效，在国际上影响巨大，能否向中国读者介绍一下您提出STEAM教育的动机？
亚克门教授：根据综合性学习的本质，我对如何解决学校单一学科教学引起的问题进行了多层面的思考。我设想可以将传统的学校转变为综合性学习中心，使学生享有全面接触所有学科的机会。基于此类设想和现实需要，我提出了STEAM教育理论。
STEAM教育用跨学科的方法教授科学、技术、工程、艺术和数学方面的知识，引导学生适应不断更新的专业知识和快速变化的社会生活。STEAM教育的理念可以概括为：以数学为基础，通过工程和艺术解读科学和技术。STEAM教育支持学生以学科整合的方式认识世界，以综合创新的形式改造世界，培养他们解决问题的创新能力。STEAM教育主要以基于项目的学习、问题的学习为主要教学（学习）方式，引导学生通过合作与实践，完成主题项目和解决生活中遇到的难题。作为一种超越传统的教育模式，STEAM教育可以缩小学生现有知识技能与职业所需知识技能间的差距，提升学生的就业竞争力。
STEAM教育在原有STEM教育基础上加入了艺术，有助于学生从更多视角认识不同学科间的联系，提高自身综合运用知识解决现实问题的能力。2015年，人文艺术类大学机构、专业组织以及艺术类团体从比较广泛的层次上分析“艺术”范畴。艺术“A”包含较广泛的人文艺术科目，涵盖社会研究（social studies）、语言（language）、形体（physical）、音乐（musical）、美学（fine）和表演（performing）等。
从STEM教育到STEAM教育再到STREAM教育（添加了读/写能力‘Reading/wRiting’），STEAM教育的内涵不断丰富，成为教育界的热点。在STEM和STEAM教育的热潮下，STREAM（科学、技术、读/写、工程、艺术和数学）教育应运而生。事实上，强调读写能力是科学、工程和技术教育的重要组成部分，目的是使高素质专业人士能够胜任撰写报告、实验材料以及与人交流的需要。
STEAM教育已得到公众的认可，逐步成为更加完善的人力资源教育模式。我们可以把基于现实需要、具有终身学习效能的STEAM教育称为“全民有效性学习”。截至2016年1月，我们已经培训了来自1个国家和美国34个州的2000余名教师。接受STEAM教育后，学生的课程活动参与度和对所学知识的掌握程度改善显著，不少家庭、社区和企业对此兴趣强烈。随着国际上不断将STEAM教育运用于实践教学，我受邀作为顾问协助美国、韩国和卡塔尔等国家发展STEAM教育。2014年，我应邀到中国上海发表STEAM教育主题演讲。借此机会，我将STEAM教育理念引人中国。
记者：STEAM教育研究主要围绕S、T、E、A和M展开，它们之间的联系是什么？艺术在其中扮演什么角色？
亚克门教授：STEAM教育认为科学、技术、工程、数学、艺术之间存在结构上的顺序关系，在人们分析和改造世界中发挥着各自作用。在STEAM教育中，科学支持人们认识世界的规律；工程与技术支持人们根据社会需求改造世界；艺术帮助人们以美好的形式丰富世界；数学则为人们发展与应用科学、工程、艺术和技术提供思维方法和分析工具。
人们只有在拥有了技术的前提下才可以理解科学，只有理解了艺术和数学后才能从事工程的研究与开发。我们聚焦在如何分析不同学科间知识的联系，探讨它们在现实世界中的应用，而不是关注某些知识是否属于哪个研究领域。STEAM教育不是将重点放在某个学科上，而是放在引导学生采用学科融合的学习方式，运用跨学科思维解决现实问题。
艺术加入科学、技术、工程、数学教育中，是对这四类课程的良好补充，能帮助学生优化不同学科知识的理解与应用。例如，“声音”具有影响和传授知识的效能，学生运用沟通和语言的艺术能更好地实现知识共享；通过美术，学生能更好地了解过去和现在的文化和美学；学生了解人性、道德、自由和艺术等知识，有助于理解社会发展。
STEAM教育将人文艺术中的“谁来做”和“为什么这样做”（Who and Why）加入到STEM教育领域的“做什么”和“怎么做”（What and How）中，让人和伦理道德在创新过程中扮演重要的角色。因此，STEAM教育不仅可以提升学生的演绎与归纳等逻辑思维能力，还能培养学生养成解决现实问题所需的灵活性和适应性，使他们具备跨文化交流能力。STEAM教育让学生远离碎片化的知识和死记硬背的过程，引导学生联系不同学科之间的知识，不断提升学生的逻辑思维能力、问题解决的创新能力、同伴之间的合作能力，以及自我实现的激励能力。因此，STEAM教育有利于培养具有创造和革新精神的全面发展的人，支持他们成为未来发明家和创造者。
记者：您构建的STEAM教育框架集成的STEAM研究成果，有利于相关研究成果的推广。请问您是怎样想到构建STEAM教育框架的？该框架的具体内涵是什么？
亚克门教授：在STEAM教育的研究和实践中，我已经和许多国家（地区）的教育人员（机构）进行了合作。我发现，实施STEAM教育的模式不同地方会有重叠或相同。当然，这些教育实践有不少非常好的例子。参考戴尔的经验之塔，我们所构建的STEAM教育框架将很多学科有机联结起来，可以被看作是STEAM教育领域的生物树。
STEAM教育框架（见图1）中，最顶层的是最终目标（Life-long Holistic），表明STEAM教育的终身性、整体性；第二层是STE@M，可以作为综合层级（Multidisciplinary Level），强调STEAM教育支持学生以跨学科的方式发现和解决问题；第三层是STEM加艺术（STEM+A），强调艺术对各个学科的渗透；第四层是学科层，主要探讨科学、技术、工程、艺术和数学等学科间的联系；最底层是具体内容层（Content Specific Level），主要是科学、技术、工程、艺术和数学等学科的相关课程。例如，科学学科包括物理、生物、化学、空间和地理科学等。
STEAM教育框架可用来帮助教育者设计教学模式，改善教学活动。STEAM教育框架不仅支持教育者以跨学科的方式将不同学科联系起来，而且引导教育者将不同学科与生活技能、职业发展联系起来。STEAM教育已经在P（preschool）K（kindergarten）-12、大学课程、博物馆、课外项目、老年痴呆症患者康复等领域取得了成功。我们可以通过很多方法或形式完善STEAM教育框架，但没有必要从根本上改变它，毕竟它已具备深度、清晰度和完整性。
记者：STEAM变革了传统教学形式，改革了目前的教学活动。我们该如何改革教学，从而更好地反映这一领域的新变化？
亚克门教授：我很乐意在现有教育体系的基础上帮助人们开展STEAM教育的研究和应用。对于STEAM教育，我已经进行了九年的理论探索和实践研究。根据我的研究，如果定期对学校人员提供STEAM教育的培训，学校顺利实施STEAM教育一般需要三年。
为了促进教学改革和提升教学水平，STEAM教育需要向教师、教辅人员和项目提供面对面与在线相结合的培训，使更多教育者了解STEAM教育的理念、特点与方法。例如，对于STEAM教育的教师，我提供八小时的在线培训。参训教师通常需要一周时间消化与吸收每个章节的内容。
教师应培养学生之间、学生与他人之间合作的能力。当学生与能力强的同学共同完成任务时，他更多的是在配合，不利于其自身合作技能的提高。此时，我们需要按照层级对学生分组，让同一水平的学生围绕现实问题开展项目活动，以提高每个学生的合作技能。学生也能从实践中体验到合作的益处，从而有助于其在工作和生活中有效开展合作。
记者：您设计了STEAM教学过程卡，用于指导师生开展教学，我们该如何借助STEAM教学过程卡，开展相关的研究和实践？
亚克门教授：STEAM教育针对学生目前的学习需要和未来的工作需要，通过问题导向的项目实践，实现多个学科之间的整合，为学生提供体验创新、独立思考和团队协作的机会。尽管STEAM教育提供多种方式支持学习，但学生仍需要对个人学习负责，需要不断发挥自身的能动性和创造性。STEAM教育的教学不以传授知识为主要任务，而以培养学生的问题解决能力和创新能力为目标。相对于传统的教学活动设计，STEAM教学坚持以学生为中心。教师不仅告诉学生怎么做，而且引导学生体验解决实际问题的过程，在探索中开启学生的创造力。
为了培养创新型人才，教师应该鼓励学生去质疑和反思，而不是依赖死记硬背；引导学生面向问题去创新，而不是强调简单应用。为此，STEAM教育的教师需要科学安排教学过程，即要做什么（活动的目的）、用什么做（设备、要素和材料等）以及达到什么效果（学生发现了什么、收获了什么）等。为了提高STEAM教学的有效性，我们根据STEAM教学流程，设计了STEAM教育教学过程卡。该教学过程卡涵盖了项目活动的主要内容，可以帮助学生了解项目活动的要素和如何开展项目活动。学生在教师引导下发挥主体作用，选择需要的材料与工具，参与策划、组织、实践、反思与改进等。
记者：从STEAM教育立项到现在，您对学生的学习情况是否进行过调查？学生的反馈是什么？他们哪些方面得到了提高？
亚克门教授：如果现在就发表这方面的专题报告可能还为时过早。实施STEAM教育的学校数量还在变化。很多学校的STEAM教育项目的课程还在等待申批。为了适应社会和家长的需求，很多STEAM教育项目的课程已经进行了扩展，有的项目课程增加了25%。
美国的STEAM学校项目迄今已经运行了约四年。调查显示，伴随着STEAM教育中跨学科学习内容的优化和组织，学生能更深入地理解原本孤立的学科知识内容，学生课堂注意力、出勤率和记忆力等有较大提升。
STEAM教育可以帮助学生以较低成本丰富学习经历，而这是学生想在快速变化的世界中获得成功所必不可少的。STEAM教育引导学生在历史、当前和潜在情境下评估个人爱好和生活机遇以及职业发展，引导学生了解未来可能从事的职业，帮助他们认清自己的职业兴趣，并积极做好知识、技能和心理方面的准备。
对于STEAM教育而言，信息技术不仅是人们优化教育的手段，更是促进人们开展研究、调查和展示成效的工具。反映STEAM教育效果的媒介可以是网站社交媒体、新闻稿、访谈、记录片等。学校每年应在新闻传媒或学校主要人口、餐厅、走廊等公共场所举办4-6次STEM教育主题展示。
学校已经意识到高质量的STEAM教育可以培养学生21世纪所需的工作技能，为他们未来的职业和工作做好准备。学校应该优化STEAM教育环境，提高学生对STEAM教育的认知和参与，支持学生通过STEAM教育提高创新能力和工作技能。
记者：您与许多机构合作开展知识可视化的综合、交叉研究，能介绍一下不同学校、不同学科人员如何协同开展STEAM教育吗？
亚克门教授：STEAM教育中，不同学科之间的融合是其根本。学科之间应由谁进行融合？这需要不同学科人员之间加强交流，运用跨学科的思维开展合作。STEAM教育的教师应根据学生特征，开展不同学科、不同课程之间的融合，并注重通过项目活动带动课程的整合，培养学生的STEAM素养（科学、技术、工程、艺术、数学等素养）和解决问题的创新能力。学校可以为教师协作提供时间和资源，创建他们分享专业知识和提升教学技能的条件，不断促进教师专业发展。
不同学科人员应充分利用各种社会机构、社会专业人员等资源，重视开发校本课程进行课堂教学模式的改革，设计符合学生需要的学习资源和教学模式。例如，教师可以将所教的课程变为STEAM课程的组成部分，并邀请相关专家将他们的观点融入STEAM教育中，围绕共同的主题联合开展教学。
STEAM教育要获得成功，离不开多部门的合作，也需要学校与学校间的协同交流。不同的STEAM教育学校之间应加强合作交流，共享教学资源、教育模式和方法等。STEAM教育的骨干教师与辅助人员每周应有一定的时间进行跨校合作，以便于不同学校教师之间分享STEAM教育经验，共同提升STEAM教育的效果。
记者：教育工作者是STEAM教育中的重要组成部分和实施者，您能对他们提些建议吗？
亚克门教授：STEAM教育中，教育工作者需要学习新的知识，获得所需的教学经验，不断提高教学设计能力。教育工作者应该在引导学生“了解自己”和“如何进行团队协作”等基础上，帮助学生掌握如何进行互动、成为小组成员、如何开展团队合作等知识。这些活动涉及基本的写作、科学运用词汇和行为调查等，需要教育工作者有效地组织与实施。
STEAM教育对教育工作者有严格要求，至少90%的骨干教师、指导人员、管理人员在相关专业领域得到STEAM教育的认证和批准。另外，所有新增教师（包含艺术、技术和工程、体育等）应获得STEAM教育的认证。
其中，作为教育工作者的核心人员，教师应根据学生兴趣和不同学科知识的特点，面向现实问题设计跨学科项目活动，采用不同的教学方式和个别化教学，并不断增强现实问题、课程内容、活动设计、能力培养以及未来工作之间的联系，引导学生在问题解决过程中提高创新能力。
记者：STEAM教育项目的认证有什么作用？
亚克门教授：我们为实施STEAM教育项目学校提供“计划认证”，使学校能够充分采纳和实施STEAM教育。对于无法现场访问的STEAM教育工作者，我们要求学校提供相关照片、教学视频以及网络电话联系时间，以便必要时通过网络等方式给他们指导。我们基于对学校原有基础的考察设置培训认证方案，以支持STEAM教育工作者的专业发展。
STEAM教育培训有助于丰富教育者的专业知识，使他们更好地理解如何与其他教育者（本地和国际）合作，帮助他们了解如何安排学生的学习活动，发挥学生个体的创新优势，还可以帮助他们精心设计团队，让所有成员为STEAM教育做出贡献。
每个STEAM教育转型学校至少应包含一名管理员、一名指导人员和90%的专业人员。如果必要，学校可以通过面对面或者网络的方式对相关人员进行培训。面向STEAM教育工作者（学校管理者、教育者、图书馆协助员和课外项目辅导员等）培训认证的重点是帮助他们学习如何整合科学、技术、工程、艺术和数学教育，侧重于引导教师在课程整合中如何开展教学活动设计，支持学生以跨学科的方式解决现实问题。
STEAM教育的培训方式为虚拟和现场混合训练；培训资源为24个视频和7.5小时的训练支持文件，培训内容包含STEAM教育理论、STEAM教育流程、STEAM教育的课堂说明以及如何编写自定义的STEAM课程；培训目标为培养能够撰写和提交通过认证审核的STEAM课程简介的教育者（见表一）。
通过STEAM培训与STEAM认证的教育者有一定区别。参加过一次全面STEAM培训的教育者可以说他们接受过STEAM训练，学习过如何运用STEAM课程计划和实践进行传授和教学。已完成课程计划并经认证的教育者可以声明他们被STEAM认证成功，证明他们已经知道如何写作STEAM课程计划。STEAM培训和认证人员有权访问培训和教学文件，包括访问在一年培训期内STEAM课程计划中不断更新的资源。拥有STEAM认证和经验的教育者在全球市场广受欢迎。
在实施过程中，我们要求所有课程基于年级水平和科目标准基础，紧密联系STEAM教育，实现与STEAM教育主题相匹配。学生可以参加核心课程外的拓展课程（艺术、音乐、体育等）。标准化评价可以帮助学生认识自身“应该知道什么”和“能够做什么”。研究表明，STEAM教育的标准化评价可以促进学生不断取得进步。
记者：STEAM教育利用网站等形式推广，您能否对网站的设计作点说明，以便我们获取相关资讯？
亚克门教授：互联网不断改变着人类生产、生活、娱乐和学习的方式。STEAM教育与互联网结合是我的一项重要研究计划。在推广STEAM教育的过程中，我们开发了网站平台，以便于更多的国家和地区的教育专家或机构通过浏览网站了解STEAM教育的发展。我们将网站设计成不同的模块，清晰地展现给不同的受众，方便感兴趣的个人或群体获取想要的资源。
此网站提供了丰富的资源，介绍了STEAM教育的发展理念、我个人与该项目相关的发展情况、STEAM在美国和其它国家和地区的发展现状以及不同级别的网络会员拥有的优惠级别。其中，“下载和资源”（Downloads and Resources）栏目提供STEAM教育的背景、理念、商标、研究领域、课程培训等；“常见问题解决（FAQ）”栏目可以查看STEAM教育常见问题的解决方案，如STEAM教育框架的定义、STEAM教育团队成员信息、培训课程内容等常见问题；“联系我们”（Contact US）栏目发布了针对不同类别应聘者的联系方式，以便有意加人的机构或个人与我们联系。针对服务对象（一般咨询、国际咨询、媒体请求、客户支持、金融机构等）的不同，我们提供不同的职位（办公室经理、全球经理、营销经理、支持经理、业务经理等）；“新闻”（News）和“产品”（Store）栏目提供了与STEAM教育项目相关的信息和辅助STEAM学习的材料和产品。M教育项目中所承担的角色，如通过项目的参与所应达到的目标、通过网站可以获取的资源信息等（见表二）。
我们还利用社交平台推广STEAM教育，在网站界面放置了Twitter、Facebook、Pinterest、Reddit、Academia、imgur、YouTube、Linkedin等八个社交网站的链接，为社会大众更好地了解项目提供渠道，同时利用社交网站受众面广、传播即时的优势扩大STEAM教育的影响，促进STEAM教育的实施。
记者：您注册了多个商标并发表在网站上，这对培训和推广有什么益处？
亚克门教授：在知识经济时代，STEAM教育主旨是为了促进学生创新，但开展此类培训与推广活动也具有一定的商业性。我们的STEAM教育公司自2007年以来一直接受个人资助，更便于实现独立出资人发展STEAM教育的愿景。公司不是个社会组织，而是以营利为目的的。作为STEAM教育的推广和培训企业，注册商标有其必要性。
在开展STEAM教育的推广和培训时，我们一直注重打造成服务全球的教育企业，所以商业信誉举足轻重，商标设计尤为关键。商标的注册有利于我们取得STEAM教育的专用权，使研究成果和实践产品受法律保护。此外，商标提高了STEAM教育的识别度，有利于区别于其它的教育商品。
根据营销理论，我们开展了STEAM教育商标的形象化设计，赋予其理念意蕴。例如，“STE@M=Science & Technology interpreted through Engineer-ing & the Arts，all based in Mathematical elements”的意思为：以数学为基础，通过工程与艺术解释科学与技术。商标中包含了“STEAM”一词。我们用希腊字母西格玛代替“E”，符号“@”取代“A”，并用“=”联接，以显示其中的关系。这简明地表达了STEAM教育主题，在一定程度上又吸引了社会大众（学生、父母（监护人）、社区成员、管理者、商界领袖、政治家等），促进了STEAM教育的推广和传播。
记者：您能否对中国开展STEAM教育提些建议？
亚克门教授：STEAM教育立足于实际问题，鼓励学生通过协作和实践完成项目、解决问题，有助于培养学生的综合素养和问题解决能力，形成具有创新能力的优秀人力资源，而人力资源的培养为科学技术水平的提升起到了推动作用，因此STEAM教育正在成为技术创新的重要驱动力。尽管不是所有学生都能进入STEAM行业，但其他行业正变得越来越依赖STEAM技能。几乎所有职业要求学生精通STEAM教育所培养的能力。
中国要开展STEAM教育，建议在教授课程时应将STEAM看作是提升创造力的方法。例如，对于其中的艺术教育而言，STEAM教育的目的不是教艺术，而是让学生懂得如何在现实生活中运用艺术，不断完善目前的生活方式和所在的现实世界。
其次，应当将教育辅助人员融入STEAM团队，包括：1）指导人员，他们要帮助学生了解自己的兴趣和爱好，指导他们选择符合职业目标的课程，引导他们实现自身技能和兴趣与未来职业的匹配；2）图书馆管理员/媒体专家，他们要帮助学生寻找信息、查询教育专家，以及为学生STEAM教育项目的作品展示提供空间，让学生看到大家在做什么、怎么做的，以及引导学生如何借鉴他人成果改善自己的产品或者方案；3）信息/教育技术人员，他们要改善STEAM教育中技术应用的过程和方法，优化师生教学，并对如何购买与使用新兴教育技术提出建议。
为促使STEAM教育取得更好的效果，我建议：1）每个学校应配备一名STEAM认证协调员。作为课程专家、申请撰写人和社区联络员，这些协调员应精通职业规划、基于问题的学习、课程整合等相关知识，熟悉教育、科学、技术、工程、艺术、数学等学科间的联系；2）学校应当根据技术教育的相关国家标准设计STEAM教育主题；3）采购设备与设计课程应具有可持续发展的视野，既要基于STEAM教育的现实状况，又能满足STEAM教育的未来需要；4）实现信息技术与STEAM教育的深度融合，采用翻转课堂等方式开展教学活动。
（原文标题：《开展STEAM教育，提高学生创新能力——访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授》。发表于《开放教育研究》，2016年第5期4-10，共7页。）
（英文标题：《Implementing STEAM Education and Improving the Students＇ Innovation Ability：An Interview with the STEAM Education Scholars Georgette Yakman in USA》）
作者简介
赵慧臣，副教授，河南大学教育科学学院，河南省教育信息化发展研究研究人员（hndxzhc # 163.com）； 陆晓婷，硕士研究生，河南大学教育科学学院（1357665876 # qq.com）。
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