研究 | 从STEAM的A来看美国STEAM教育

【摘要】自2009年以来，STEM教育的理念逐渐延伸至STEAM教育。面对STEAM的热潮，作者呼吁教育工作者需从STEAM的核心宗旨来思考STEAM的意义。作者首先从统整教育的方向来剖析A在STEAM的意义，提出A的七个面向。然后根据这七个面向讨论STEAM教学的理念，最后提供落实STEAM教育的几点方针，认为STEAM基础教育师资培训必须从跨科统整开始，期许STEAM教育颠覆传统教育方式，以重视启发、玩中学、正视失败为学习的过程。融合运用的精神，从批判思维、探索发现中引导综合思维的养成，加强解决问题的能力，吻合真实社会的脉动。

关键字：STEAM，统整教育，批判思维。

STEAM，这一个新兴语汇，在美国教育界激起旋风。STEAM从字义解释，是科学（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）、数学（Mathematics）的缩写。它延续自2009 年起美国以国家的力量推广的STEM教育，希望从融合科学、技术、工程、数学的知识来打造科技创新的新世代，并提高国家的竞争力。这股热潮引发教育界的讨论与反弹，认为艺术的价值与科技技术同等重要，偏重于科学技术无法达到全人教育的目标。2011年起前罗得岛设计学院约翰前田率先引领，STEM+ART=STEAM的口号应运而生（Maede, 2011; 2013）。的确，艺术均衡科技STEM教育的学习方式，提供学习者运用多元化的学习模式进行感知联动（Reitenbach, 2015）。艺术不仅提供一个不同的管道来帮忙人类了解复杂的社会，此外，艺术创作过程中特有的创造力、解决问题、灵活思维和勇于承担辍折都是良善STEM教育的钥匙。

不论是STEM还是STEAM，它们都以统整课程（Integrating Curriculum）为教学架构的核心，期许打破学科单一化，强调综合运用跨科的概念来引导学生探究、批判、创作。事实上，STEM或是 STEAM的跨科融合并不是新的概念。Interdisciplinary（跨科统整）这个名词，杜威很早就从实用主义的角度出发，批判分科教育会造成知识与知识之间缺乏连贯性的危险（Dewey, 1954, 1956）。80年代，James Bank（1989）进一步从多元文化的教育观点提出融合文化族群的教学模式。90年代后期，迦纳德引领的多元智慧与统整教学更成为融合教育的典范（Gardner & Boix Mansilla, 1997; Boix Mansilla, Miller & Gardner, 2000）。美国国家科学学会在1998年向美国国会提出陈述——《科学工程领域的公平委员会》（Committee on Equal Opportunities in Science and Engineering），以「SMET」统称科学、数学、工程及科技的学科，明白指出「每一个人都有参与科学、数学、工程、科技的学习机会，并因此而强大」（National Science Foundation, 2000, paragraph 1）。然而，受制于分科学习、成绩至上的教育系统，跨科统整的实践一直不被重视。因此，从SMET重新出发的 STEM教育，打着受教不分性别与提高创新竞争力的旗帜，立刻为跨科教育注入新力。

STEAM出现之后，在美术教育界也造成不少的震撼。跨科融合教学无疑成为教育界积极发展的目标。2015年美国艺术教育年会以设计为大会议题，紧接着《艺术教育》（Art Education）学刊在2016 年11月以《STEAM》为专题特刊，具体展示K-20研究实践STEAM的成果、2017年三月纽约年会近100场次STEAM的讲题、2018年美国艺术教育协会西雅图年会将以STEAM=Art+Design为主题，进一步探讨STEAM教学的方向。除此之外，以STEAM为核心的特色小学、中学在全美各地陆续成立，社区中心以及图书馆规划STEAM的学习空间的数目急剧增加。立体打印、AR、VR、CODING程序设计等，以科技为重的课程蔚为流行，在一波波的热潮的推动下，STEAM在美国俨然是教育的改革运动，以艺术融入科学的教学范例，如雨后春笋般地涌出，五花八门中却也参差不齐。

A在STEAM的意义：

在实践STEAM教学之前，身为美术教育者，我们必须理解A在STEAM教育可能具备的素质。换句话说，在STEAM的框架下，我们更要从不同面向思索A的意义与价值才能真正做到融合教育。那么，从STEM转化为STEAM的过程中，A代表的是什么？

根据对STEAM课程的观察、实践、文献，对A有两个看法：1. ART=外显的美，2. ART=设计思维。

1. A=Beautification 外显的美：偏重视觉的「美化」，来传达「STEM为素质」的结果（Sousa & Pilecki, 2012）。从这个观点来看，A其实被窄化地当做「用艺术来包装」或是「为科学技术作嫁」。在这里，艺术是外加的，不是融合于其他学科的结合。

2. A=Design Thinking 设计思维：设计过程中的酝酿、尝试、应用与科技学科中的假设、推论、实证有异曲同工之妙。许多教育学者（特别是艺术领域以及传播媒体领域）认为STEAM最有效的切入点，便是从设计的角度来结合科技、科学与艺术。的确，在解决问题的过程中，设计给予艺术融合科技技术明确的目的性。「解决问题」是STEM与ARTS两者紧密相接的共同性。STEM的解决问题以实用性为主，ARTS的解决问题以创造力表达力为主。那么，把STEM与ART结合之后的 STEAM，意味着学习的过程必须结合「实用性」与「创造力」，透过「解决问题」的技能来赋予某种社会价值与改变生活的意义。运用「设计思维」（Design Thinking）来引导艺术课程，在教学中提供现实生活的案例，让学生经由同理心、定义（问题）、构思、原型、测试的过程，进行设计创作（Bequette, & Bequette, 2012; Vande Zande, 2017）。

图1：STEAM = Design + Art

然而，除了外显的A与设计的A以外，我认为A还有其他四个面向值得思考：

3. A=ARTS 大艺术的视角：以跨科融合的精神来看，我认为A如果只是单纯地用「视觉美术」、或「设计」来诠释，是狭义且偏颇的做法。A应该是与「大艺术」，包含视觉、音乐、舞蹈、戏剧、媒体，种种与艺术相关学科。在大艺术的视野下，艺术与科技技术之间的关系是多元多样的。

4. A=Visuazlization 「视觉化」的过程：A的存在代表的是透过视觉化的技能、转换资料信息的能力。在瞬息万变的数位时代，学校教育必须重视如何在庞大的信息中拣选、分析、察看、洞悉学科连结的知识，并运用创造力的发想，才能有效地沟通。在新一代艺术教育指标中也明确指出，培养学生具备视觉化的能力是永续艺术教育的目标。的确，艺术的圆融与弹性促进资料视觉化沟通的效率，并开拓视觉化「读者」的诠释能力（Cooper, 2016; Reed, 2010）。

5. A=Aesthetic Literacy 美感素养：美感素养是永续STEAM的元素。知道技术而缺乏沟通的技巧、开创科学的契机却忽略市场的包装、过度强调科技而少了人文，这些方法虽然短期内可以达到提升国民教育的素质、增加国家竞争力；但是，长期下来，这种缺少美感训练的教育会碰到持续力不足的问题，无法真正达到全民教育、包涵宽广的目的。

6. A=Artistic Interpretation 艺术性的诠释：正视艺术的特殊性。艺术之所以与其他学科的不同，在于个人独特的风格与艺术的表达。艺术家特有的艺术性无法由其他学科取代。艺术的灵感启迪之处，往往成为创意发想的支柱。因此，在STEAM的学习中，教师需要尽力保有学生创作的自由度。

图2：A在STEAM可能的意义

从讨论得知，A在STEAM的意义，到目前为止，有下列六个面向：1.外显的美，2.设计思维，3.大艺术的视角，4.视觉化的过程，5.美感素养，6.艺术性的诠释（见图2）。近年来，面对STEAM的蓬勃发展，也有教育学者认为这个理念不足以代表全面性的学习，必须另寻管道来弥补更多的教育缺口。于是有了加个R的STREAM，同时，对R的解释也有所纷争，它可以是阅读（Reading），写作（Writing）（DeBoer, Carman, & Lazzaro, 2010）研究（Research），甚至是宗教（Religon）。从 STEM、STEAM，到STREAM，教育界对「与跨科共存」的理念越来越强，但同时像这样的争议，似乎也流于形式，成为无意义的嫁接。我认为，与其一直外加不同的技能或是理念，倒不如仔细思考A可能的素质意义。

在知识的洪流中，ARTS，自己就与Humanities（人文）有强烈的关联。人文学科汇集历史、哲学、文学（William,1984），而ARTS之所以能引起共鸣，人文的底蕴的影响不容忽视。我们十分清楚，许多艺术的灵感源自历史、诗歌、哲学、文化、习俗，艺术家透过艺术的媒介与形式来批判社会议题，展现人文关怀的情操的例子也触目皆是。ARTS内涵Humanities的素质是自然而然的。于是，我把「人文」视为A在STEAM中的第七面向，在统整融合的框架下，具备强烈的人文色彩（图3）。虽然ARTS融合人文的元素，但「人文学科」中的历史、文学、哲学等学科，各有它们不容取代的学科研究的专业性和获取知识的特殊性。因此，在图3中，我把ARTS=Humanities的区块特意地分隔，以双向箭头表示「人文」的元素其实也与其他六个A的面向有所交集，相互融合与影响。

图3：A的第七面向——人文

STEAM 代表的理念

从这些A的可能面向来思考，STEAM代表的理念有：（1）知识获取的共同性；（2）创造力、实用性、与自觉性；（3）艺术实用化的跨学科领域的实践；（4）符合时代的需求。

1. 知识获取过程的共同性：基础科学强调的是从理性思维与实际操作的流程中获取新知识。从观察中发现问题、找资料、研究、然后假设、验证、进而解决问题。学习者在这个强调结集理论与实践，以解决问题为本、动手操作的过程里一直是手、耳、眼、脑并用，激发触觉、视觉。（有时甚至包含嗅觉与味觉）来学习特定的概念与知识。这些感官感知有效地促进学习的动力与思考力来解决问题、分析整合、批判验证。艺术的创作过程其实在许多方面和基础科学学科的性质十分类似。

2. 创造力、实用性、与自觉性：STEAM的学习鼓励学生结合创造力与实用性来解决问题。从动手实作的过程来寻找答案。经由不断整合、调整、审视来了解自己在学习过程里的角色与学习的成效。

3. 艺术实用化的跨学科领域的实践：STEAM的学习是融合科学、科技、工程、艺术、数学的整体实践。积极运用这些学科的知识做深度的有目的的学习。STEAM促进艺术的实用性。突显 Art+Design的经济效益，把设计的原理融入于实用科学领域是极具效率的方法，达到「REAL WORLD」的学习。

4. 符合时代的需求：以STEAM为基础的教育是问题导向的教学。它以融合的方式探讨社会议题，在生活中发现问题进而解决问题，重视实践的过程与思考的整合。

落实STEAM教育的起点

总结笔者从事统整教学近十年与参与创建当地以STEAM为核心的初中的经验，我的感触是：21世纪将是跨科统整的融合教育。因此如果要落实STEAM教育，必须从以下两点来进行改革：1. STEAM基础教育师资培训从跨科统整开始；2. STEAM教育必须颠覆传统的教育方式。

一、STEAM基础教育师资培训从跨科统整开始

跨科统整的融合教学是STEAM的核心。仔细想想，在面对日常生活的问题时，我们的确很难划分我们运用的先前知识是「属于」或「仅仅用到」某一个特定学科。我们所获取的知识在潜意识与无意识中已经成为一个「各科融入合流」的储藏机制。那么，我们为什么还在教育的板块里一直「强化」各科的疆界呢？在传统的师资训练里，学科的分野太过制式化，数学老师本科的教育专业和自然科学老师本科的教育专业甚少有交集，更何况是与艺术专业教学场域之间的对话？因此，如何改变长期以来分科、分领域的学习思维的习惯，光是要求各科老师开始做跨科的课程规划是不够的。STEAM的跨科统整的思维必须从高校师范课程开始，并与其他领域的专家协同合作。好比，在筹备STEAM初中的近一年的过程里，有一半的核心委员是各个领域专家，有一半为即将在初中任教的教师。透过协同合作、对话与沟通，我们运用彼此的强项，弥补彼此的盲点，一步步地厘清各式的教学法，来打造融合为优的、适合当地的学习环境。

二、STEAM教育必须颠覆传统的教育方式

总之，STEAM不是一个热潮，STEAM也不一定要高科技才能进行。STEAM教育强调跨科统整的教学，它的素质在于融合运用的精神。STEAM珍视学习者的多元感知联动的能力，以批判思维出发，从探索发现中引导综合思维的养成，加强解决问题的能力，符合并反映真实社会的脉动。

1. 注重启发性的教学。思考带动创作，创作整合思考。老师要学习的并不是一个掌控者，而是在旁观中引导学生积极思考解决问题的方式。其中，开放思考、玩/游戏中学习是设计STEAM不可或缺的元素。因为，玩/游戏是酝酿思维的过程。「玩」不是「浪费时间」，而是头脑风暴的「酝酿期」，是Tinkering。Tinkering是摒弃传统的「一个口令、一个动作」以教师为中心的引导方式，让学生在「敲敲打打、修修补补」的实际动手的过程里能够「思考」并且激发解决问题的方法。这个一边做、一边想的过程，就是 Tinkering。STEAM课程里的「玩/游戏」除了是开放思考为主，玩中学为辅的学习机会之外，还带有「玩」道有方的色彩。让学生在不断地「做决定」的过程里有机会认识「我」与「自己」的意义与价值（陈怡倩，2015）。

2. 正视失败的力量。引导学生失败中求精。在求知的过程中，我们经常突显「失败」的负面意义，而忽略了「失败」只是学习过程当中遇到的瓶颈，失败让我们仔细思考一个一个的环节，找出盲点，从辍折中寻求契机。我在过去半年间追踪两个初中六年级、七年级STEAM课程，我发现当学生上台发表他们独立研究创造的STEAM项目时，他们坦然陈述遇到瓶颈、失败的沮丧，甚至发表失败的项目，展示做坏的作品。而且绝大部分的孩子们都会在简报中提出失败过后的分析，寻求并聆听同学的建议，然后再接再厉。换句话说，在实践STEAM的课程时，我们必须打破学习目的为「完美的成品」的迷思，重视学习过程中的经验教训，培养学生抗压与乐观进取的能力。

刘佳音（Elizabeth Liu）同学作品，《会动的怪兽》，8岁，内容涉及造型设计与电流学基来源根基理。

指导老师：陈怡倩博士。

参考文献

Banks, J. A. (1989). Approaches to multicultural curriculum reform. Trotter Review, 3 (3), 17-19. Bequette, J. W., & Bequette, M. B. (2012). A Place for art and design thinking in the STEM conversation. Art Education , 65(2), 40-47. Boix Mansilla, V., Miller, W. C, & Gardner, H. (2000). On disciplinary lenses and interdisciplinary work. In S. Wineburg, & P. Grossman (Eds.), Interdisciplinary Curriculum: Challenges to Implementation (pp. 17-38). New York, NY: Teachers College Press. Cooper, Y. (2016, September). Data visualization and creation. WIKICREATION, Retrieved from http://wikicreation.fr/readArticle.php?notion=Data%20 Visualization Dewey, J. (1954). The Public and its Problems. Athens, OH: Ohio University Press. Dewey, J. (1956). Experience and Education. New York, NY: The MacMillan Company. DeBoer, G., Carman, E., & Lazzaro, C. (2010). The role of language arts in a successful STEM education program. College Board Project 2061. Retrieved from http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED563458.pdf. Gardner, H., & Boix Mansilla, V. (1997). Of kinds of disciplines and kinds of understanding. Phi Delta Kappan, 78(5), 381-386. Maeda, J. (2011,Sep 30). STEM to STEAM. Core77.com. Retrieved from: http://www.core77.com/posts/20692/getting-steamy-in-rhode-island-20692 Maeda, J. (2013). STEM + Art = STEAM. The STEAM Journal, 1(1), 1-3. DOI: 10.5642/steam.201301.34 National Science Foundation. (2000). Committee on Equal Opportunities in Science and Engineering, 1998 Biennial Report to The United States Congress. Retrieved from: https://www.nsf.gov/pubs/2000/ceose991/ceose991.html Reed, S. K. (2010). Thinking Visually. New York, NY: Psychology Press. Reitenbach, G. (2015). From STEM to STEAM education. Power. 159 (1), 6. Sousa, D., & Pilecki, T. (2012). From STEM to STEAM: Using Brain-Compatible Strategies to Integrate the Arts. Thousand Oak: Corwin. Vande Zande, R. (2017). Design Education: Creating Thinkers to Improve the World. Lanham, MD: Rowman & Littefiled. Bennett, W. J. (1984). To reclaim a legacy: A report on the humanities in higher education. Washington, D.C.: National Endowment for the Humanities. 陈怡倩（2015）。统整与实作——综合技术变革下的艺术教育。载于书天瑜（编），《大资料时代的创意美术教育》（页49-59）。上海：华东师范大学出版社。陈怡倩（2016）。《课程设计：统整课程设计的思维与趋势》。台北：洪叶出版社。

陈怡倩博士，修读佛罗里达州立大学艺术教育系博士，及获得博物馆学结业证书。2008年起任教于华盛整理州立大学三镇分校教学与学习系。现任世界华人美术教育学会代主席、国际事务秘书长、美国国家艺术教育学会亚裔艺术教师议题核心委员、美国国家艺术教育学会「资料视觉化」研究主席、Tom Anderson《Art For Life 艺术为生活》华语地区代言人、美国华盛整理州里奇兰市艺术委员、中哥伦比亚艺术联盟委员、三镇华人协会顾问、丽比中学STEAM核心课程顾问。研究兴趣包含：统整艺术课程设计、资料视觉化、思维导图、STEAM、艺术为生活、社会势力、资优生美术教育课程、课程纲领与活力指标。

来源：香港美术教育

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