“A”的创造力：将视觉艺术融入STEM课程

由STEM到STEAM，虽然只是一个字母的差别，带来的可能是教学理念和教学方法的大跨越。用艺术的创造力注入STEM教育全程，以艺术作为指导学生进行探究、对话和批判性思维的切入点。在德州的一项数学-艺术课程项目中，我们看到了具有可行性、可资借鉴的STEAM方案。

文 | 陈飞亚

编 | 宫继良

教育领域总是依靠改变教学元素的优先级来试图实现教育的变革。在过去的20年里，为了改变学校资源错配问题，教育界人士提出了STEM的教学模式和理念，即 Science（科学）、Technology（科技）、Engineer（工程）和Math（数学）的统称。

STEM包含的4个学科领域一直是教育变革的核心，这4个领域的毕业生从事的工作，在一个世纪前未曾出现过。2016年美国的News/Raytheon STEM指数表明，仅2014至2015年，STEM领域相关的工作岗位需求超过230 000，但是这些领域的毕业生却只有将近31 000，为了缩短这之间的差距，美国总统奥巴马采取了一系列举措来支持STEM教育的发展，比如增加对STEM教育的投资等。

由STEM到STEAM

随着教育向高科技及创新领域扩展，人们开始认同将艺术融入STEM学习中，用STEAM这个名词代替STEM，认为这会为学习过程带来必要的创造力。STEM教育的核心是通过观察、探究和解决问题来推动四个学习领域的教学，而创造力是贯穿始终的，21世纪的经济需要的就是这种跨区域和学科的创造能力。STEAM消除了纯粹有序的思维的局限性，取而代之的是好奇心、批判、探究和创新。

持反对意见的人则提出这样的质疑：首先，他们希望保持艺术的独立性，将艺术添加到STEM科目中可能会使学生在学习时分心；其次，长久以来，我们都很难让人们承认艺术的在我们生活中的价值；最重要的是许多从事STEM领域的教师也一直在警惕在STEM中增加“A”，他们担心艺术领域的介入是否仅仅只是为了在这个教育蛋糕上分一杯羹呢？这样的变革真的意味着为孩子的未来做好准备吗，还是仅仅是被外行人牵着鼻子走？虽然“STEAM运动”发展势头强劲，但教育工作者在是否应该增加艺术学科仍存在分歧。

但是STEAM不仅仅是在STEM课程上增加了艺术而已，它将成为一种新的教育方式，以艺术作为指导学生进行探究、对话和批判性思维的切入点。在1994年，MENC（美国全国音乐教育工作者会议）确定了国家艺术教育标准的目标是“帮助学生在概念和学科之间建立联系”，因为这些标准所定义的学习任务是“艺术学科之间的桥梁，最后成为从艺术到其他学习领域的门户”。

2000年NCTM（美国全国数学教师理事会）肯定了这些观点，并提倡学生在各个层面建立与其他学科领域的联系，最主要的原因是数学中渗透了音乐、艺术、科学和社会研究。Every Student Succeeds Act（ESSA）是联邦政府2015年底通过的k-12年级《每个学生都成功法案（ESSA）》，它正式认可了STEAM教育，并为学校提供资金来实现由STEM至STEAM的转变。在艺术融入现有的STEM教育上达成了共识，问题就变成了：如何更好的实现艺术与STEM教育的整合呢？

将视觉艺术融入STEM课程

科学与艺术本身是相通的，科学为艺术创作提供灵感，艺术又会以其创造力贯穿科学探究过程的始终。从生物意义上，我们人脑的分工反映了科学和艺术的配合，人分左右脑两部分，左脑负责逻辑分析等科学过程，右脑负责音乐绘画等艺术形式，学生的左右脑达到完美配合，也就实现了人才培养目标的最大化。

将视觉艺术课程融入到常规的STEM课程中来是一个很好的尝试。从“绘画、雕塑、设计到建筑、电影、视频和民间艺术”等视觉艺术都体现了数学，因为学生可以探索这些相互关联的概念，如线条、形状等。视觉艺术课程可以引导孩子们认识颜色、建立空间感、熟悉三维立体图形，在数学课程中结合视觉艺术，建立了数学中几何、逻辑规律等概念与艺术中的颜色、形状等特性之间的联系，这种方式培养了孩子们化抽象为具体的能力，艺术是人类选择表达方式和转化思想的媒介，所以数学规律可以依托一些具象化的视觉艺术表现形式。

德克萨斯州西南部一所小学和幼儿园里的学生参加了一项数学-艺术课程项目。老师教学的切入点是Piet Mondrian的作品，Mondrian是二十世纪的荷兰抽象艺术家，他在自己的系列作品中尝试运用线条和主色调，线条的相交、黑色的垂直和水平线产生矩形和正方形区域，部分使用原色着色（红色、蓝色和黄色）。

学生们被划分为5-6组，老师让学生们自己翻阅儿童绘画作品中的插图和照片。两个小组的学生在Burke和Jones的书中看到了矩形，另外两个小组在Burke和Dotlich的书中看到了正方形。然后让每个小组的学生描述和命名他们在书中看到的矩形（例如游泳池、建筑物、储物柜）和正方形（例如棋盘格、跳房子、餐巾）等。老师则在白板上创建一个双列图表，在其中记录学生对矩形和正方形的观察结果。

这次课堂讨论为学生提供了反思、比较和对比两种形状的特征和属性的机会。一个孩子形容一个广场具有“四边，就像一个矩形”，她又进一步指出，一个广场“都有两条相等的边。在一个矩形中，有两个长边和两个短边。”另一个孩子说，“一个矩形看起来比一个正方形长”，另一个孩子指着两本方形的书，补充说，“如果你把这两本书放在一起，这两个正方形会形成一个矩形。”然后老师让学生环视教室，并找出正方形和长方形的其他例子。学生将教室里的东西标识为矩形（例如桌子、门、白板）和正方形（例如计算机、窗口、书本）。

接下来，给每个学生发两张提前准备好的黑色纸条（8.5英寸× 11英寸），要求学生们用他们的纸条创造出一些东西。学生拼出字母X、V和T以及“加号”。老师还允许学生在各种方向上固定纸条，使他们能够使用诸如相交、直线和对角线等词汇。然后要求学生将两条黑色条带“放在桌子上”，使它们“不重叠或相交”。在老师还没有介绍和定义“水平”之前，一名男生就叫出了：“这些是水平线。”然后老师给学生两张新的纸条，要求将这两张新纸条“竖直地放置在水平纸条上方”。大多数学生都做的很好，摆放好后一名学生说：“嘿，中间是一个矩形！”这时老师开始让所有学生观察他们自己摆好的纸条，他们很快就发现自己其实制作了正方形和长方形，有一名学生说：“看起来像一个井字游戏”。老师还鼓励学生上下滑动书桌上的水平的纸条，并从左到右移动竖直的纸条，以创建尺寸不等的矩形和正方形。

老师带领学生们看了Mondrian的系列作品，并鼓励他们在自己的作品中表达他们看到的形状（正方形和长方形）以及如何使用原色（红色、蓝色和黄色）。老师分发了白色纸板、蜡笔以及另外一些黑色纸条，并要求按照Mondrian的风格创作一件艺术品，放置并粘贴水平和垂直条纹，创作出有颜色的正方形和矩形。

这种课程让学生注意到周围环境中出现的各种形状，学生应该“认识并应用数学之外的数学”并“认识环境中的几何形状和结构”。艺术融入数学教学的方式，不仅可以激发学生们探索和参与的热情，增加师生间的互动，还可以建立课堂学习和现实生活之间的联系。 

探索与借鉴

类似的案例还有赖斯大学数学项目（Rice University School Mathematics Project, RUSMP)，同样致力于将视觉艺术融入数学课堂教学中。该项目的目标是，让孩子们更好的了解自然、美和数学的重要性，用艺术的形式使数学学习更加高效。自1987年成立以来，RUSMP计划已在赖斯大学数学研究团体与全州及其他地区的K-12 STEM教学团体之间架起一座桥梁。RUSMP董事Anne和Richard代领学生参观校园，和学生们一起翻译洛维特大厅基石的罗马数字，捕捉校园中的对称图形，在这个过程中，将数学与建筑艺术联系在一起，感受美感和力量的和谐共存。

还有很多国外学校也开始逐渐重视挖掘艺术与STEM教育的联系，相信在这方面会有更多成功的探索。

国内同样进行了这方面的尝试，在非一线城市也涌现出STEAM的热潮，但是相对于国外的发展形势来看，国内想要实现STEAM教育的大跨步前进还需要多方努力。

这与我国教育的大环境不无关系。一直以来，我国应试教育的余波制约了素质教育的发展，要实现STEAM教育的突围，势必要打破固有观念。现有的一些STEAM教育存在借创新教育之名，行“竞赛、拿奖、加分”之实的问题。除此之外，在师资力量、教学方法、教学资源上的欠缺，也制约着我国STEAM教育的开展。促进STEAM教育发展并不能一蹴而就，吸收国外可行经验值得尝试。

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