STEM-STEAM-STREAM全腦

進入STREAM新右腦開發世代為了解決問題與創造新價值==必學四門QIPDSTREAM-跨學科統整課程解決問題STEM vs. STEAM vs. STREAM:有什麼區別?

STREAM或SCREAM綜合學習學習的歷程

你可以說STEM正在發展。變異,甚至。它又出現了兩個腦袋,教育工作者正在進行將STEM轉變為STEAM甚至STREAM的過程。這一切意味著什麼,利弊是什麼?

什麼是STEM?

STEM是一門結合了科學,技術,工程和數學的教育課程。它意味著一種全面的方法; 教育工作者不是單獨教授每個科目,而是將STEM的部分或全部要素納入每個項目。

常見的STEM項目包括  橋樑建設和基本計算機編程等,但機會似乎無窮無盡。

雖然任何特定學校的STEM課程的目標可能各不相同,但STEM的兩個總體目標是擴大STEM識字率和參與度,特別是在年輕女性和有色人種中,以及通過增加學生的數量來加強STEM勞動力在相關領域的職業生涯。

奧巴馬總統是推動STEM教育的特別倡導者,他說美國學生必須“在科學和數學方面從中間走到​​最高層”。

什麼是STEAM?

steam-=DESIGN+ARTs

STEAM之A

STEAM融合了STEM的所有元素,但增加了混合藝術。常見STEAM項目的例子包括種植水晶花園創造種子項鍊。這些項目以科學為基礎,但也融入了藝術表達。

STEAM-ARTs

什麼是STREAM?

STREAM為STEM和STEAM增加了一層:讀取和wRiting。STREAM的倡導者將識字視為全面課程的重要組成部分,因為它需要批判性思維和創造力。STREAM項目類似於STEM或STEAM,但在閱讀和寫作的組成部分。

擴展到STEAM和STREAM的優勢

阿紫Jamalian博士教育策略主管littleBits,看到了一個更強大的課程,包括閱讀和藝術價值。“每個孩子都需要具備技術素養和解決問題的能力,”她說。“這些是創造自己的發明的關鍵,無論是幫助殘障人士,街機遊戲還是新家用小工具的設備。”

對於Jamalian,STREAM有可能比STEM更加平易近人。“將設計,藝術和閱讀融入STEM是一種方式,任何人,無論其技術能力如何,都能以極具影響力和吸引力的方式接觸到STREAM,”她說。“無論他們的背景,性別或技術的舒適度如何,每個人都應該可以訪問它。”

“我認為很少有人真正理解為什麼藝術應該被納入STEM,”亞當科爾說,他是一位為佐治亞州教育部設計藝術課程的音樂家和教育家。“儘管進行了所有的研究,那些將藝術視為奢侈品,或者額外或者休息的人,似乎根本不知道他們的學術價值是什麼。與此同時,那些教授和推廣藝術的人似乎無法詳細解釋它與科學,技術,工程或數學有什麼關係。“

然而,“音樂家(和其他藝術家)正在學習像科學家一樣思考,”他說,“但這種方式在美學上令人愉悅並且建立了社區。每個人都吹捧的所有藝術力量都可以被視為有助於一個人在一個愉快和充滿生機的環境中思考和推理最高水平的能力。“

STEAMING或STREAMING的缺點

並非所有人都相信向STEM添加A或R是有益的。事實上,有些人認為這是STEM重點和目標的稀釋。

Mark Kantrowitz 是教育卓越中心(CEE)的董事會成員,該中心負責管理一些國家領先的STEM項目,並警告不要將其擴展到STEAM和STREAM。

“儘管STEM學生接觸藝術並了解如何溝通是有益的,”他說,“推動STEAM和STREAM的人通常都是STEM社區的外部人員。他們的目標不是促進STEM教育,而是加強對藝術和閱讀的關注。“

Kantrowitz呼籲奧巴馬總統支持更傳統的STEM方法:“美國在促進和改善STEM教育方面做得不夠,”他說。“研究和解決問題的技巧不是中學課程的一部分。如果美國想要保持世界上最好的,我們必須投入更多資金,這是我們的學生。本土的聰明才智還不夠。“

 

STEM-STEAMSTEM(科學及技術與工程及數學)進化到STEAM再到STREAM(ARTS與READING及WRITING)STREAM-跨學科統整課程

STEMSTEAM,這個「A」是什麼?

STEAM,這一個新興語彙,在美國教育界激起旋風。STEAM從字義解釋,是科學(Science)、科技 (Technology)、工程(Engineering)、藝術(Arts)、數學(Mathematics)的縮寫。

它延續自2009 年起美國以國家的力量推廣的STEM教育,希望從融合科學、技術、工程、數學的知識來打造科技創新的新世代,並提高國家的競爭力。這股熱潮引發教育界的討論與反彈,認為藝術的價值與科技技術同等重要,偏重於科學技術無法達到全人教育的目標。

2011年起前羅得島設計學院約翰前田率先引領,STEM+ART=STEAM的口號應運而生。的確,藝術均衡科技STEM教育的 學習方式,提供學習者運用多元化的學習模式進行感知聯動。藝術不僅提供一 個不同的管道來幫助人類了解複雜的社會,此外,藝術創作過程中特有的創造力、解決問題、靈活 思維和勇於承擔輟折都是良善STEM教育的鑰匙。

不論是STEM還是STEAM,它們都以統整課程(Integrating Curriculum)為教學架構的核心,期許打破學科單一化,強調綜合運用跨科的概念來引導學生探究、批判、創作。

事實上,STEM或是 STEAM的跨科融合併不是新的概念。Interdisciplinary(跨科統整)這個名詞,杜威很早就從實用主義的角度出發,批判分科教育會造成知識與知識之間缺乏連貫性的危險。

80年代,James Bank(1989)進一步從多元文化的教育觀點提出融合文化族群的教學模式。90年代後期, 迦納德引領的多元智慧與統整教學更成為融合教育的典範。美國國家科學學會在1998年向美國國會提出報告——《科學工程領域的公平委員會》(Committee on Equal Opportunities in Science and Engineering),以 「SMET」統稱科學、數學、工程及科技的學科,明白指出「每一個人都有參與科學、數學、工程、科技的學習機會,並因此而強大」。

然而,受制於分科學習、成績至上的教育系統,跨科統整的實踐一直不被重視。因此,從SMET重新出發的 STEM教育,打著受教不分性別與提高創新競爭力的旗幟,立刻為跨科教育注入新力。

STEAM出現之後,在美術教育界也造成不少的震撼。跨科融合教學無疑成為教育界積極發展的目標。

2015年美國藝術教育年會以設計為大會議題,緊接著《藝術教育》(Art Education)學刊在2016 年11月以《STEAM》為專題特刊,具體展示K-20研究實踐STEAM的成果、2017年三月紐約年會近100場次STEAM的講題、2018年美國藝術教育協會西雅圖年會將以STEAM=Art+Design為主題,進 一步探討STEAM教學的方向。

除此之外,以STEAM為核心的特色小學、中學在全美各地陸續成立, 社區中心以及圖書館規劃STEAM的學習空間的數目急劇增加。立體列印、AR、VR、CODING程序設計等,以科技為重的課程蔚為流行,在一波波的熱潮的推動下,STEAM在美國儼然是教育的改革 運動,以藝術融入科學的教學範例,如雨後春筍般地湧出,五花八門中卻也參差不齊。

ASTEAM的意義:

在實踐STEAM教學之前,身為樂思教育者,我們必須理解A在STEAM教育可能具備的本質。換句話說,在STEAM的框架下,我們更要從不同面向思索A的意義與價值才能真正做到融合教育。那麼,從STEM轉化為STEAM的過程中,A代表的是什麼?

根據對STEAM課程的觀察、實踐、文獻,對A有兩個看法:1. ART=外顯的美,2. ART=設計思維。

  1. A=Beautification 外顯的美:偏重視覺的「美化」,來傳達「STEM為本質」的結果。從這個觀點來看,A其實被窄化地當做「用藝術來包裝」或是「為科學技術作嫁」。在這裡,藝術是外加的,不是融合於其他學科的結合。
  2. A=Design Thinking 設計思維:設計過程中的醞釀、嘗試、應用與科技學科中的假設、推論、實證有異曲同工之妙。許多教育學者(特別是藝術領域以及傳播媒體領域)認為STEAM最有效的切入點,便是 從設計的角度來結合科技、科學與藝術。

的確,在解決問題的過程中,設計給予藝術融合科技技術明確的目的性。「解決問題」是STEM與ARTS兩者緊密相接的共同性。STEM的解決問題以實用性為主,ARTS的解決問題以創造力表達力為主。那麼,STEMART結合之後的 STEAM,意味著學習的過程必須結合「實用性」與「創造力」,透過「解決問題」的技能來 賦予某種社會價值與改變生活的意義。運用「設計思維」(Design Thinking)來引導藝術課程, 在教學中提供現實生活的案例,讓學生經由同理心、定義(問題)、構思、原型、測試的過 程,進行設計創作。

然而,除了外顯的A與設計的A以外,樂思小工匠認為A還有其他四個面向值得思考

  1. A=ARTS 大藝術的視角:以跨科融合的精神來看,我認為A如果只是單純地用「視覺美術」、或「設計」來 詮釋,是狹義且偏頗的做法。A應該是與「大藝術」,包括視覺、音樂、舞蹈、戲劇、媒體,種種與藝術相關學科。在大藝術的視野下,藝術與科技技術之間的關係是多元多樣的。
  2. A=Visuazlization 「視覺化」的過程:A的存在代表的是透過視覺化的技能、轉換資料信息的能力。在瞬息萬變的數位時代,學校教育必須重視如何在龐大的信息中揀選、分析、察看、洞悉學科連結的知識,並運用創造力的發想,才能有效地溝通。在新一代藝術教育指標中也明確指出,培養學生具備視覺化的能力是永續藝術教育的目標。的確,藝術的圓融與彈性促進資料視覺化溝通的效率,並開拓視覺化「讀者」的詮釋能力(Cooper, 2016; Reed, 2010)。
  3. A=Aesthetic Literacy 美感素養:美感素養是永續STEAM的元素。知道技術而缺乏溝通的技巧、開創科學的契機卻 忽略市場的包裝、過度強調科技而少了人文,這些方法雖然短期內可以達到提升國民教育的素 質、增加國家競爭力;但是,長期下來,這種缺少美感訓練的教育會碰到持續力不足的問題,無法真正達到全民教育、包容寬廣的目的。
  4. A=Artistic Interpretation 藝術性的詮釋:正視藝術的特殊性。藝術之所以與其他學科的不同,在於個人獨特的風格與藝術的表達。藝術家特有的藝術性無法由其他學科取代。藝術的靈感啟迪之處,往往成為創意發想的支柱。因此,在STEAM的學習中,教師需要盡力保有學生創作的自由度。

ASTEAM可能的意義

從討論得知,A在STEAM的意義,到目前為止,有下列六個面向:

1.外顯的美

2.設計思維

3.大藝術的視角

4.視覺化的過程

5.美感素養

6.藝術性的詮釋

近年來,面對STEAM的蓬勃發展,也有教育學者認為這個理念不足以代表全面性的學習,必須另尋管道來彌補更多的教育缺口。

於是有了加個R的STREAM,同時,對R的解釋也有所紛爭,它可以是閱讀(Reading),寫作(Writing)研究(Research),甚至是宗教(Religon)。

STEMSTEAM,到STREAM,教育界對「與跨科共存」的理念越來越強,但同時像這樣的爭議,似乎也流於形式,成為無意義的嫁接。我認為,與其一直外加不同的技能或是理念,倒不如仔細思考A可能的本質意義。

在知識的洪流中,ARTS,本身就與Humanities(人文)有強烈的關聯。人文學科匯集歷史、哲學、文學,而ARTS之所以能引起共鳴,人文的底蘊的影響不容忽視。

我們十分清楚,許多藝術的靈感源自歷史、詩歌、哲學、文化、習俗,藝術家透過藝術的媒介與形式來批判社會議 題,展現人文關懷的情操的例子也比比皆是。ARTS內涵Humanities的本質是自然而然的。

於是,我把「人文」視為A在STEAM中的第七面向,在統整融合的框架下,具備強烈的人文色彩。雖然ARTS融合人文的元素,但「人文學科」中的歷史、文學、哲學等學科,各有它們不容取代的學科研究的專業性和獲取知識的特殊性。

因此,在圖中,我把ARTS=Humanities的區塊特意地分隔,以雙向箭頭表示「人文」的元素其實也與其他六個A的面向有所交集,相互融合與影響。

STEAM 代表的理念

從這些A的可能面向來思考,STEAM代表的理念有:

(1)知識獲取的共同性;

(2)創造力、實用性、與自覺性;

(3)藝術實用化的跨學科領域的實踐;

(4)符合時代的需求。

  1. 知識獲取過程的共同性:基礎科學強調的是從理性思維與實際操作的流程中獲取新知識。從觀察中發現問題、找資料、研究、然後假設、驗證、進而解決問題。學習者在這個強調結集理論與實 踐,以解決問題為本、動手操作的過程里一直是手、耳、眼、腦並用,激發觸覺、視覺。(有時甚至包括嗅覺與味覺)來學習特定的概念與知識。這些感官感知有效地促進學習的動力與思考力 來解決問題、分析整合、批判驗證。藝術的創作過程其實在許多方面和基礎科學學科的性質十分類似。
  2. 創造力、實用性、與自覺性:STEAM的學習鼓勵學生結合創造力與實用性來解決問題。從動手 實作的過程來尋找答案。經由不斷整合、調整、審視來了解自己在學習過程里的角色與學習的成效。
  3. 藝術實用化的跨學科領域的實踐:STEAM的學習是融合科學、科技、工程、藝術、數學的整體實踐。積極運用這些學科的知識做深度的有目的的學習。STEAM促進藝術的實用性。突顯 Art+Design的經濟效益,把設計的原理融入於實用科學領域是極具效率的方法,達到「REAL WORLD」 的學習。
  4. 符合時代的需求:以STEAM為基礎的教育是問題導向的教學。它以融合的方式探討社會議題,在生活中發現問題進而解決問題,重視實踐的過程與思考的整合。

學習趨勢:STEM,STEAM,STREAM ……一個縮略詞之戰?

作者:Pisana Ferrari – cApStAn全球村大使

 

世界各地的學術機構正在接受“STEM”(科學,技術,工程,數學)教育和相關課程,在許多情況下由政府資助支持。STEM一詞於2001年由美國國家科學基金會(NSF)正式創造(1)STEM運動的發展是為了回應人們越來越擔心學生沒有為21世紀的高科技工作做好充分準備。國際研究的結果,如TIMSS(國際數學和科學研究趨勢)和PISA(國際學生評估計劃),加強了對學生的科學能力和知識的關注,並引發了國際比較(2)。在過去的幾年裡,“聲音開始呼喚”A“,就像”藝術“一樣,將STEM變成STEAM”(3)。然後將“閱讀”的“R”添加到STEAM以獲得“STREAM”…維基百科列出了STEM首字母縮略詞的其他變體,例如STEMLE(科學,技術,工程,數學,法律和經濟學),METALS(STEAM + Logic)和STREM(科學,技術,機器人,工程和多媒體),引用一些。

 

本文標題中提到的“縮略語之戰”是指非營利組織執行董事Meagan Pollock博士的一篇博客文章,該組織授權年輕女性在STEM中取得成功,被挑釁地稱為:“STEM,STEAM, STREAM …… SCREAM?!“(4)。我們可以看到波洛克博士關於縮略詞擴散可能造成的混亂的觀點。最終,很難看出哪些教育系統更好。我們希望有些人能夠生存並茁壯成長,而其他人可能只會過得流連忘返。很大程度上取決於關鍵目標是什麼。STEM只是關於工作嗎?

 

目前STEM教育的重點似乎正是就業市場的(未滿足)需求。根據Live Science在英國引用的一份報告,英國皇家工程學院報告說,為了滿足需求,英國每年必須每年畢業10萬名STEM專業,而據說德國人口中缺少21萬名工人。數學,計算機科學,自然科學和技術學科(5)。在美國,國家數學和科學倡議指出,到2018年,該國可能會短缺300萬名熟練的STEM工作者(6)。澳大利亞首席科學家辦公室預測,澳大利亞社會中75%的增長最快的職業現在需要STEM技能和知識(7)。

 

這種對就業的擔憂導致許多教育工作者在學前階段很早就推出了STEM教育。他們聲稱兒童必須在年輕時就對STEM受試者產生興趣,以便在年齡較大時能夠擅長STEM受試者。最近的例子包括2018年早期學習STEM澳大利亞(ELSA)試點,這是一個基於遊戲的幼兒園兒童數字學習計劃,來自全國各地的100個學前服務參與(8)。在美國,幾年前奧巴馬政府已經將學前教育STEM學習的改進納入其國家教育戰略,包括通過增加資金(9)。

 

“STEAM”倡導者強調將藝術添加到等式中的重要性,以促進“全面”個體的發展。STEAM支持者博客中的一篇文章寫道:“想像一下建築師,他們使用工程,數學,技術,科學和藝術來創造令人驚嘆的建築和結構”(10)。最近在The Conversation上發表的一篇文章的作者指出,“STEAL並不是一個新概念。”Conversation是一個獨立的非營利媒體,使用來自學術界和研究人員的內容。萊昂納多達芬奇等人向我們展示了將科學與藝術結合起來發現的重要性“(11)一個非常好的觀點,我們敢說。一個全面的個人有什麼更好的例子?

 

另一位呼籲人文科學在教育領域發揮更大作用的聲音是美國風險投資家,技術專家,作家和主旨發言人斯科特哈特利。在2017年暢銷書“The fuzzies and the techies”(金融時報月刊)中,哈特利說“偉大的創新來自於這兩方的融合與協調”(文科和技術素養),並認為“我們需要上下文和代碼,數據素養和數據科學。隨著機器在我們的工作中承擔更多的日常任務,我們需要深思熟慮的人類以及深度學習AI“(12)。STEAM運動激起了激烈的爭論; 正如其對手之一所說,“STEM最初是為滿足STEM職業生涯的需求而創造的。我們並沒有面對人文科學事業中的人才短缺。(……) 當使用藝術/閱讀作為拉動來吸引學生時,STEM內容會被淡化“(13)。

 

“STREAM”的倡導者說,閱讀是教育的重要組成部分。“我們忽視了我們教育和所有工作的一個非常重要的方面,無論是高科技,低技術還是無技術。(…)沒有閱讀和寫作的能力,沒有找到STEM或STEAM教育準備充分的工作“,Rob Furman(14)說。人們很難說他錯了。EdTech的一篇文章的作者進一步指出,“與任何其他藝術一樣,寫作有助於教授一系列思考工具,這些工具需要在任何學科中具有創造性”(15)。現在,有人可能會問是否真的需要將閱讀和寫作作為一個單獨的主題。他們當然應該成為任何教育體系的一部分嗎?但由於情況並非總是如此,因此強調其重要性可能具有附加價值。

 

無論我們談論STEM教育的哪種形式,STEAM,STREAM或其他,我們相信傳統教育的明確“加分”是STEM在很多方面代表著“教育哲學”。關鍵原則是“整合”:科目不是單獨教授,而是整合課程的一部分。“簡而言之,STEM反映了現實生活”,上面提到的STEAM倡導者說(見腳註10)。“現實世界中的工作是跨學科的。我們需要教育孩子如何整合和協作。他們需要發展各種技能組合以及對探索和增長的熱情。(…)教育不再是記憶事實。相反,它是關於學習如何批判性思考和評估信息。如何運用知識,研究和技能解決問題。

 

最重要的是,“可能最重要的是,”大部分STEM課程旨在吸引人數不足的人群(婦女和少數民族)。“目前,男性學生對參加STEM職業感興趣的可能性是其三倍”(16)。STEM教育的早期開始,制度障礙的消除以及“提高學生的興趣,承諾和堅持STEM領域的能力的干預措施的實施”可能會隨著時間的推移有助於縮小差距。STEM日益多樣化帶來了許多挑戰,包括缺乏高質量的教學,有限的學校資源,缺乏專業教師,家庭背景和個人問題,但正在進行有前途的研究和有趣的舉措來解決這些問題,因此有很多對未來充滿希望(17)(18)。