在当今充满挑战与机遇的时代,教育领域不断探索创新模式,以培养适应社会发展需求的综合型人才,STEAM 工程活动作为一种跨学科融合的教育方式,正逐渐崭露头角,为学生们打开了一扇通向多元知识与实践创新的大门。
STEAM 分别代表科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)和数学(Mathematics),这种教育理念强调将各个学科的知识相互关联、有机融合,通过具体的工程活动让学生在实践中运用多学科知识解决实际问题。

在一场以“环保家园”为主题的 STEAM 工程活动中,学生们的创造力与潜能得到了充分激发,活动伊始,科学老师引导学生们了解生态系统的原理以及当前环境面临的各种问题,如垃圾污染、能源浪费等,让学生们从科学的角度认识到保护环境的紧迫性,这不仅为后续的工程实践奠定了理论基础,更培养了学生关注现实、探索自然规律的科学精神。
紧接着,技术环节登场,学生们学习使用各种工具和技术手段,如 3D 打印、编程等,他们利用编程知识为环保机器人编写程序,使其能够完成自动垃圾分类的任务;借助 3D 打印技术制作环保建筑模型,展现了对未来可持续居住环境的设想,这些技术的运用,让学生们体验到现代科技在解决实际问题中的强大力量,同时也提升了他们的技术应用能力和数字化素养。
工程设计则是整个活动的核心环节,学生们分组合作,运用之前所学的科学知识和技术手段,设计并搭建环保设施,从构思草图、计算尺寸到选择材料、动手搭建,每个步骤都充满挑战,在这个过程中,数学知识发挥了关键作用,学生们需要通过精确的计算来确定结构的稳定性、材料的用量等,在设计风力发电装置时,学生们运用数学公式计算风力大小与发电量之间的关系,以确保装置能够高效运行。
而艺术元素的融入为整个工程活动增添了独特的魅力,学生们在环保建筑模型的外观设计上充分发挥创意,将艺术审美与实用功能相结合,他们运用色彩、线条和造型等艺术手法,使建筑不仅具有环保功能,还展现出独特的美学价值,这种艺术与科学、技术的融合,让学生们明白,实用与美观并非相互对立,而是可以和谐共生。
在 STEAM 工程活动中,学生们收获的不仅仅是知识和技能,更重要的是综合素质的提升,通过小组合作,他们学会了沟通协作,懂得如何倾听他人的意见,发挥团队成员的优势,共同攻克难题,面对工程实践中出现的各种问题,学生们不再是被动的接受者,而是主动的探索者,他们积极思考、尝试不同的解决方案,培养了坚韧不拔的毅力和创新思维能力。
对于教育者而言,STEAM 工程活动也带来了全新的教学理念和方法,教师不再是传统意义上知识的灌输者,而是学习过程的引导者和组织者,在活动中,教师需要打破学科界限,与不同学科的同事密切合作,共同设计教学方案,引导学生在跨学科的情境中学习和成长,这种跨学科的教学模式不仅丰富了教学内容,也提升了教师的专业素养和教学能力。
推广和开展 STEAM 工程活动并非一帆风顺,在实践过程中,面临着一些挑战,如教学资源的不足、教师跨学科培训的欠缺以及传统教育评价体系的限制等,要解决这些问题,需要学校、教育部门和社会各界共同努力,学校应加大对教学资源的投入,建设专门的 STEAM 实验室,配备先进的教学设备;教育部门要加强对教师的跨学科培训,为教师提供更多学习和交流的机会;也需要逐步完善教育评价体系,更加注重学生的综合素质和实践能力的评价。
STEAM 工程活动作为一种创新的教育方式,为学生提供了一个综合性的学习平台,让他们在科学、技术、工程、艺术和数学的多元融合中,培养创新精神、实践能力和综合素养,尽管在推广过程中面临一些困难,但随着人们对教育创新的重视和不断探索,相信 STEAM 工程活动将在未来的教育领域发挥更加重要的作用,为培养具有全球视野和创新能力的人才贡献力量。
