STEAM教育国际峰会在同济大学召开,中外专家论道创新教育

10月29-11月2日,“从STEM到STEAM,以‘A’引领科创教育的构架及机制设计”国际峰会暨中国“数制”工坊第二次会议在上海隆重召开。本次大会由中国教育学会联合同济大学主办,来自中国、美国、韩国、新加坡等地的著名教育专家和学者,以及上百位学校教师、STEAM教育从业者济济一堂,通过嘉宾演讲和工作坊的形式,深入研讨STEAM教育的顶层框架建构及机制发展、艺术如何引领STEAM各学科的结合、STEAM国际趋势和本土化、标准化和个性化等诸多问题。

大会期间,数十位嘉宾分享各自在STEAM教育中的实践经验和收获认识,同期开展了十多场工作坊,以现场互动的形式让老师们进一步深入了解创新教育案例的框架设计、实践过程以及核心理念。

美国麻省理工学院原子和比特实验室(CBA)项目主管、全球Fablab基金会总裁Sherry J Lassiter介绍,Fablab源自MIT的比特原子实验室,最初利用实验室丰富的制造设备和仪器,加以天马行空的想象力和超乎想象的创造力,创造出在现实生活中可以发挥作用的系统。Fablab作为分布式教育系统,呈现了二十一世纪全新的教育理论方法。实验室之间互相合作、共享资源,获得本地无法获取的资源。现在已经在全球建立了实验室网络,目前已经覆盖120个国家,2000多个实验室。不仅有创新,还有创业,一些产品成果经过众筹,已经在市场上获得了充分的经济机遇。比如Fabricademy,教学内容包括数字制造、生物制造、电子设计。同时,针对不同的年龄层次、职业背景有不同的课程。

Fab基金会首席信息官、Fab Academy全球数制学术课程项目负责人Fiore Basile代表Fab Academy与同济大学设计创意学院FABLAB O|“数制”工坊创始人丁峻峰老师举行了签名授权仪式,对Fablab O中国数制工坊的本地开发的课程FABO X表达了官方的认可,正式确认FABO Academy X成为全球第一个授权落地本土化课程,未来在师资培训、线上线下双师的教学模式上FABLAB O和Fab Foundation全球导师达成全面合作。

Fablab O |中国“数制”工坊创始人、同济大学设计创意学院副教授丁峻峰向大家介绍了FABO课程基于联合国可持续发展目标(Sustainable Development Goals ) ,引导学生在真实的世界中找到可持续的命题及解决方案。FABO STEAM教学系统将设计思维融入到真实问题的解决过程中,使学生主动学习,培养跨学科综合迁移实践解决真实世界的能力, 激发学生自主创新和主动性学习的欲望,并促进学生的社会责任心,同理心,演讲能力等综合素养的全面提升。一套STEAM教育的系统课程,以设计思维(Design Thinking)为核心逻辑、项目式学习(Project Based Learning)为主要教学方式,将绘画、音乐、人文同3D打印、镭射切割、人工智能、VR&AR等前沿技术有机融合,为开拓 “做中学|Learning by Doing”的实践内容找到了一个完整解决的方案。丁峻峰老师在“如何在校外建设一个适合你的Fablab实验室和STEAM课程”这一工作坊中,就如何利用B端资源引导C端搭建FABLAB STEAM课程系统进行讨论,其中包含了对实验室空间营建和设备配套、课程内容以及经营的等焦点问题展开探讨。就品牌经营与课程合作两种合作模式和大家做了进一步解释,大家希望借助FABO平台、建构一种全球背景下落地国内的双师创新合作模式、为拓展C端合作提出了解决方案。

在数制工坊亚洲网络年会的FAN5到FAN6的交接仪式中,同济大学设计创意学院院长娄永琪莅临活动现场,亲手完成了由5到6的转变,将现场气氛推到高潮,标志着明年的亚洲年会将在上海举办!随着近些年来的发展,Fablab逐渐形成了亚洲网络,遍布亚洲各地的16个Fablab针对不同的研究内容:零污染主题,美丽海洋,回收塑料垃圾再利用等主题,在年会上分享工作成果内容,互相学习,达到信息共享。 Fablab在同济的安家落户和茁壮成长,与设计创意学院兼容并包、充满活力的风格交相辉映,为设创注入了新鲜血液。

SCOPE STEAM项目导师、带头人,美国克利夫兰大都会校区Fab Lab项目负责人Sarah Prendergast Wallace从教育进程、教育全球化与本土化、评估与认同、和发展机遇的角度阐述了STEM教育到STEAM教育的发展。在STEAM教育中,教师应当充当更加重要的引导者角色。Wallace通过展示精彩的学生的学习流程与设计作品,论述了学生通过新技术和工具在当地传统文化、材料,以及国际Fablab网络的融合中进行自主学习的重要性与有效性。通过学生自评、本土评价体系以及全球评价体系,学生能够得到充分的反馈,提升对工程与设计思维方法的认知。

生物制造学术课程创始人Lucas Evers给大家带来了关于应用生物设计、黑客、艺术、科学与DIY在调研文化以及创造文化的演讲。当今“STEAM教育”将人文学科教育整合在内,因此科学研究教育需要向公共文化与利益落实,实验室、展览、工作防坊与表演都是有效的形式。通过 “co-creation”,借助设计思维与设计方法,公共项目可以在大众互动中也产出大量有趣的成果。Lucas认为,如果人们可以灵活运用或思索科学、技术、艺术、工程、数学等学科内容,那么公益科研项目也可以成为深刻的公共文化。对科研的文化性理解有利于各领域的研究互补。通过一系列有趣、有深度的公共创造性生物研究活动,Lucas展示了创客教育在跨领域合作以及社会交流方面的强大魅力。

新加坡OMG集团联合创始人、先锋创客William Hooi介绍了当前新加坡光鲜亮丽的风景下居民生活空间不足以及发达社会与传统教育的矛盾。基于此,OMG在政府支持下开始培养“maker”,倡议发展“make”文化,创造和运营适合新加坡的“makerspace”,促进作为“maker”的体验。在教学实践中,他们努力克服孩子们创新的障碍,培养他们思考、动手与协作的能力,一直在用“making”思想启发孩子的问题解决能力和工程思维。

人工智能专家、曾任哈佛大学设计学院副教授、现任同济大学设计创意学院教授Kostas Terzidis介绍了Meta-Design的概念,为大家展示了人工智能在少儿教育中的应用。人工智能时代中各类复杂问题都可以在硬件与软件的升级基础上经过学习和计算,对解决策略进行枚举与比较。Meta,the thing of the thing。Kostas教授通过一系列实际用例展现STEAM教育中,利用“Meta”的概念鼓励学生根据问题迭代式地运用工具创造工具得到优化解决方案的思维。学生在各类复杂问题面前通过具体语境及人文、历史、潮流等因素筛选出当下最好的方案,这才是人工智能在STEAM教育中应用的关键。

美国PBL Works委员会成员,教育顾问,PBL倡导者Suzie Boss与大家分享了PBL教育成功的策略。当前,因学生参与度高、学习实践面向未来、关注知识迁移能力、与社区关系密切、教师满意度高等优点,PBL教育大受欢迎。但当前仍存在“PBL陷阱”,因此提倡用有研究与课堂实践支撑的黄金准则评估教学。

项目式学习旨在掌握管理学习的方法,持续探索,不断反思。Suzie提及四点策略以保证学生在PBL教育中受益。首先,须避免“dessert project”,“teacher-centered”与“student-centered”合理结合。其次,应聚焦有意义的事,关注目标与应用。再次,要鼓励学生自主学习,学会提问与解决问题。最后,应关注学科内容并培养成功的素养,在协同中积极沟通,承担责任。通过对所有学生高要求、构建紧密的师生关系、高频有效的反馈与修正,以及精心教授学习技巧的准则,PBL教育的效率就有机会达到最高。

STEAM教育在中国落地的实践与探索
STEAM教育作为一种全新教学模式和创新教育理念,在国内越来越受到教育界的认可,在落地的过程中有哪些实践和探索经验呢?

新科学教育研究所所长、南京师范大学教科院教授郝京华博士结合新教育科技项目课程的研发背景、设计理念,结合案例阐述了对STEAM教育的见解。该项目旨在探索基于解决真实情景中的问题的项目式学习;对“STEM热”之中缺乏基层设计、关注点存在偏颇、没有关联关键科学概念、重结果而轻过程、忽视工程思维等问题进行反思与批判。在当下教育体系中,学生缺乏在真实情境中综合运用知识解决复杂问题的能力锻炼机会,因此需要引入在文化、社区以及经验的环境中发生的“学徒式学习”。STEAM教育能够加强学生协作、跨学科学习与运用、批判分析能力,促进学生自主学习。

新教育科技项目课程的设计理念是:顶层设计尽可能涵盖工程技术的各个领域,容纳工程素养的各个维度,以螺旋上升的节奏逐步培养学生“脚踏实地”的工程思维,做到“读中悟、做中学、写中思”。结合学生在科学、技术以及数学方面生动的学习实践案例,郝京华博士号召STEAM教育的未来应当“让科学概念和释放创意在问题解决的过程中相遇!”

北京市八一学校校长沈军带来「未来已来,将至已至」的演讲。沈军指出,学习的主体是学生,教师作为教育者在教授知识的过程中不仅要让学生学习概念,更重要的是要启发学生如何将知识运用到日常生活中来解决各种各样的问题。如开展项目式教学,面向有需求的学生,改变学习方式,为未来选择奠定基础。通过自主学习能力的表现性结果,有效连接了学习结果与核心素养。基于真实工程实践的项目开发能够有效的激发学生学习内驱力,培养创新意识和实践能力,提升科技素养,助力学生全面成长以应对未来时代挑战。

中国科学院心理研究所研究员、超常儿童研究中心主任、北京中科青云实验学校校长施建农就“创造力与创新教育”这一话题同大家进行了分享。创造力是由个人、领域和专业组成的一个系统。专业是一个符号系统,起到把创造性产品保存和传递的作用,而领域则是由影响和控制某个专业的一群人组成的。这些人扮演着守门人的角色。他们对促进或阻碍某个专业的发展起到关键的作用。在施建农看来,一个创造力系统的构建要包括动力系统、支持系统、资源系统,它们共同促进创造力的发展。

深圳市坪山区教科所所长、广东省特级教师张海银讲述了近年STEAM教育在中国落地的实践与探索过程。为适应人工智能导致全球性的人才需求变化,STEAM教育需要教会学生应用跨学科知识和方法,提升社会责任、社会交往技与创新能力,锻炼反思能力和批判性思维。张海银为解决STEAM教育在中国实践中遇到的问题,带头编写了《STEAM课例精编》,结合大量案例实现“STEM”的理念,并引入小组绩效评价方法用以评估教学效果。结合深圳市坪山区中小学的STEAM教育实践,张海银阐述了“政府-社区-企业-学校” 协同的STEM课程新生态。STEAM教育与传统教育、综合实践活动教育的融合已经初见成效。

工作坊精彩纷呈,受到一致好评

除了教育大咖们的精彩演讲,大会同期举办的工作坊内容新颖,形式丰富,互动性强,受到参会者的一致好评,让我们来回顾下其中的一些精彩项目,看看它们有哪些奇特之处?

1、巴伐利亚LED创意帽子
导师Andreas Kopp带领大家将带有LED灯连接到微位然后对其进行编程,制作出带有中国特色的巴伐利亚帽。同时,还用激光切割机、制作形态各异的纽扣,为儿童数制工坊提供更多可能性。

2、软电路制作体验

导师对电子织物科技的历史进行了介绍,参与者们对该科技的军事、时尚、视觉艺术、表演艺术、数值科技实验室等领域的用途。随后,参与者们在布料上缝纫了导电材料和电子元件,并且亲手完成了软电路的制作,点亮了LED灯珠。

3、电脑视觉与机器制造
在本次的工作坊中,Marcello老师讲述了计算机是如何“看”世界,又是如何基础应用诸如arduino,anaconda等程序。Marcello老师基于开源软件应用制作了一个可以实现图像编辑和图像追踪的小程序。

4、开源圆形时尚
你有没有想过衣服可以是一个装配的模版?神奇的圆形线条成为优美的艺术,并且在模块化设计中实现“镶嵌零浪费”,使用激光切割知物和时装,让每个参与的你心动至极。

5、生成艺术:从手工到数字
通过计算机编程让数字摇身一变,成精美的工艺品。每个热爱艺术的成员都有能力完成,让自己的想象与创意通过编程呈现在人们面前。

6、纸电路

在此课程中,孩子们将通过形状、材料;纹理和颜色参与到各种叙事的创作中,从而激发他们创造力和想象力,通过物质探索创造自己的故事。

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