EAM教育是一种融合了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)和数学(Mathematics)多学科知识的教育理念与实践模式,在高中阶段的实施有着重要意义与多元的实践路径。
在课程设置方面,高中可以开设专门的 STEAM 综合课程,设计一门“科技与生活创新”课程,教师先引导学生关注日常生活中的科技问题,如城市交通拥堵的解决思路,学生运用数学知识进行交通流量的统计与分析,借助科学原理理解车辆行驶的能量转换与动力系统,利用工程技术设计智能交通模型,通过艺术手段打造模型的外观与宣传展示方案,再借助技术工具如 3D 打印、编程控制等实现模型,这样的课程打破学科界限,让学生在解决实际问题中综合运用多学科知识,培养跨学科思维能力。
学科教学渗透 STEAM 理念也极为关键,在物理教学中,讲解电路知识时,可引入电子电路设计与制作的项目,学生不仅学习电路的科学原理、数学计算,还涉及焊接等工程技术操作,同时考虑电路板的美观布局等艺术因素,最后运用相关软件技术绘制电路图并模拟运行,在生物课上,研究基因编辑技术时,学生探索基因的科学奥秘,运用数学概率分析基因遗传规律,通过工程技术构建基因编辑模型,以艺术方式呈现研究成果如制作科普海报,并利用信息技术进行成果分享与交流。
课外活动是 STEAM 教育实践的重要阵地,学校可组织科技创新社团,开展机器人竞赛项目,社团活动中,学生团队协作,机械组成员运用工程知识设计机器人的机械结构,电子组负责电路搭建与传感器应用等技术环节,编程组基于数学算法和科学逻辑编写控制程序,美工组负责机器人的外观设计与装饰,使其兼具功能性与美观性,在准备过程中,大家共同研究科学原理、攻克技术难题,提升跨学科综合素养。
高中还能与企业、高校及科研机构合作推进 STEAM 教育,与当地科技企业建立实习基地,让学生参与简单的产品研发项目,了解行业前沿技术与实际生产流程,将所学知识应用于实践,与高校实验室合作开展科研项目体验活动,如参与材料科学实验研究,学生在高校导师指导下,运用多学科知识进行材料性能测试、数据分析、实验报告撰写等,接触高端科研设备与技术,拓宽学术视野。
STEAM 教育在高中的实践还需建立完善的评价体系,不能仅以传统学科成绩衡量,而应关注学生在项目中的创意、团队协作能力、问题解决能力、跨学科知识整合能力等,通过学生在 STEAM 项目中的成果展示、小组互评、自我反思汇报等多方面进行综合评价,