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摘要：21世纪迅速变化的知识和信息社会正在迫使STEM教育转向STEAM教育，社会期望艺术的深度融合能够平衡仅仅围绕科学技术进行教育的诸多弊端。然而，STEAM教育目前面临着艺术如何对接以及如何融ASTEM教育这一巨大挑战。从STEM教育走向STEAM教育的过程是艰辛的，化解STEM教育弊端及STEAM教育挑战需要从艺术角色本身进行深度分析。事实上，STEAM教育中的“A”包含精致艺术等五种内容，传递着大艺术视角等六维理念，发挥着提升创造力等四度功能。Hedand等人以工作室思维为艺术和STEM教育的成功对接提供了模型，Bresler则为艺术融入STEM教育提供了必要的支持和结构。STEAM教育运动将是未来很长一段时期教育领域关注的热点问题，助推STEAM教育深入发展的建议有三个方面，一是重视跨学科大概念，二是强调基于艺术的实践，三是挖掘适切教育资源。
关键词：STEM； STEAM；艺术；科学教育
中图分类号：G434
文献标识码：A
国际社会对于将艺术（Arts）纳入STEM教育的呼声愈加强烈，科学教育领域这场从STEM教育到STEAM教育的运动发展势头不断增强。2011年，英国国家科学技术与艺术基金会（NESTA）发布了《未来一代》报告，倡导将艺术类课程加入到STEM教育中，同年，韩国教育部发布《整合型人才教育（STEAM）方案》，提出融人人文艺术知识，发展学生综合运用能力，2014年，全美艺术教育学会（NAEA）制定了四项STEAM标准，其中强调了对艺术的重视，2017年，我国教育部教育管理信息中心等机构联合发布《中国STEAM教育发展报告》，就STEAM教育的本土化进程进行了深入阐述。
目前，STEAM教育计划以及STEAM教育学校在世界各地广泛铺开，艺术在STEAM教育中的价值似乎也逐渐得到普及和认可[1]。然而，在实际的STEAM教育中，教育工作者对“A”元素的教育特点及价值认识远远不够，科艺融合混乱低效，没有形成系统性、可行性的策略，不少活动虽然表面上扎根于艺术学科，但学习经验受到STEM的严重影响，缺少艺术关注，真正意义上的STEAM教育尚未实现。因此，深刻认识从STEM教育走向STEAM教育的根本原因，全方位解读STEAM教育中的艺术角色，全面剖析STEAM教育中的艺术整合模式，找寻STEAM教育中艺术整合的检核架构，探索STEAM教育的多重策略，能够为积极探索和深入研究STEM教育需要转向STEAM教育提供理论借鉴和实践参考，为STEAM教育中“A”元素注入活力。
一、从STEM教育走向STEAM教育：发展及挑战
STEM教育起源于美国为了提升国家综合实力的教育革新，白1986年国家科学委员会（NSB）在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出纲领性建议之后引发国际科学教育领域共同关注和持续跟进，诸多理论研究与实践成果纷涌而出。随着STEM教育的深入发展，其诸多弊端逐渐显露。2006年，来自美国弗吉尼亚理工大学的G.Yakman在STEM教育的基础之上提出STEAM教育，即将艺术（Arts）融人到STEM教育中，强化学生的艺术熏陶和人文底蕴。
（一）艺术的深度融合：STEAM教育对STEM教育的发展
STEM教育重点在于数理科技教育，曾一度成为美国、韩国、日本等世界多个国家用以繁荣经济、增加就业机会、提升综合国力的最佳选择。然而，调查显示，大多数青少年对于STEM教育并不感兴趣，产生集体无意识的现象，更加专注于休闲和娱乐，STEM教育的吸引力十分有限。此外，STEM教育因為过于偏重于科学技术的学习让许多从业者失去了与创造力和抽象思维的联系，无法达到全人教育与长远提升国家综合国力的根本目标，STEM教育研究者也逐渐开始产生质疑，难道科技的精准是否与创造的联想无法融合[2]？罗德岛设计学院院长Maede指出， “因为艺术提供一个不同的通道来帮助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、灵活思维和用于承担责任是STEM教育的钥匙，唯有STEM与Arts融合才能整体提升全面素质与竞争力”[3]，STEAM Arts=STEAM的教育理念逐渐兴起与发展。
STEAM教育广受关注源于原有的STEM教育只关注了任务本身，即做什么和怎么做，却忽视了对人本身及环境背景的关注，即谁来做和为什么做，加之来自于艺术对于提升学生空间能力、逻辑思维能力等诸多证据的支持。STEAM教育实现了艺术与科学的深度融合，一方面大大提高了学生学习科学的兴趣及参与程度，进而提升了学生的学习效果，另一方面极大促进了科学与艺术的统一，实现了理性与感性的对话。李政道强调，艺术与科学“就像一枚硬币的两面，他们共同的基础是人类的创造力，她们追求的目标都是真理的普遍性”[4]。艺术与科学的深度融合使人们在无限追求物质世界真理的同时，也在追求对于精神世界的塑造。
（二）艺术该如何安放：STEAM教育面临的挑战
长久以来，科学与艺术一直被认为是毫不相干的两个领域，并且将科学教育置于首位，艺术教育被认为是无用处的学科而逐渐被边缘化。重科学轻艺术的教育思想根深蒂固，这导致STEAM教育的兴起看似实现了艺术与科学的平等对话，实则不然，艺术该如何安放是当今STEAM教育面临的主要挑战[5]。从STEM教育转变成STEAM教育，如何对接艺术与STEM教育之间的相似之处以及艺术该如何融入是艺术该如何安放的两大关键性问题。其一.STEAM教育的确需要更广泛的、更具包容性的视角，许多教师可能没有艺术培训，不确定或者不知道如何将艺术与STEM教育进行对接，艺术教育者同样也对于艺术与科学元素之间的联系很迷茫，因此，找到艺术与STEM教育之间的契合是确认STEAM教育真正落到实处的依据。其二，在STEAM教育中，艺术仅仅视作可有可无的部分是有问题的，有的教师随意添加所谓的艺术到原有的STEM教育中就认为是STEAM教育了，艺术与STEM教育的融合呈现出泛化与杂糅的现象，这显然是对STEAM教育内核的误解。为了以更好的方式进行STEAM教育，我们必须给教师提供支持或结构，从而在已经混乱的、具有挑战性的教学环境中进行有效的教学实践。 二、STEAM教育中艺术角色的深度解读：理念及价值
STEM教育与艺术教育往往被认为是互相对立的，这是因为前者是客观的、逻辑的、分析的与实用的，而后者是主观的、直觉的、感性的与独特的。 “A”在STEAM教育框架下具备的特殊内涵及价值属性需要进行全面解析和深入审视，只有这样教育者在教育实践过程中才能真正做到STEAM教育的理念要求与核心指向。
（一）剖析“A”的内容
2015年12月，美国总统奥巴马签署《每个学生都成功》法案（ESSA）提出将艺术教育并人K-12基础教育常规教学中，旨在与STEM教育共同帮助学生获得21世纪核心素养。2018年3月，在西雅图举行的全美艺术教育学会大会以“STEAM”主题直击教育热点，与会者进一步探讨了STEAM教育的相关内容。STEAM教育中的“A”是Arts的缩写，往往直译为艺术，那么“A”具体包含什么呢[6]？
1.精致艺术（Fine Arts）
精致艺术，也称美术，包括音乐、戏剧、雕塑、建筑、摄影等诸多内容，主要是对于审美的锻炼和培养，例如如何让作品更加赏心悦目，让图表更加美观等。多项研究显示，精致艺术在培养学生注意力、表达技巧、持久力、想象力、创造力等方面具有显著作用[7]。美国心理学会最近研究表明，单单是听音乐就可以提高空间推理能力，帮助解决数学以及创造性科学过程中的宏观规划问题。戏剧则在叙述理解等能力上有不俗的作用，能够发展学生识别特征、理解角色动机、自发思维与分析思维的能力。另外，研究表明精致艺术课程能够减少犯罪行为并提高个体自尊，改善青少年对社会以及个体未来的态度。
2.人文艺术（Liberal Arts）
人文艺术没有严格界定及标准化的定义及内容，是建立在苏格拉底在古希腊实践的最古老的人类理想之上，对人类活动的各个领域以及人类最高价值观之间的讨论和对话，在以人为本的基础上使用历史的、哲学的、逻辑的思考方式思考并解决问题，最终目标是解放人的智慧，关怀所有的人[8]。例如，如何帮助腿脚不便的人下楼梯，如何减少纸张浪费等。人文艺术注重对于学生将来自不同背景和观点信息进行连接整合的能力，比如思想哲学与现实世界、过去与现在、抽象与具体等，发展学生有效地推理和反思判断能力，例如批判性思维和独立思考，增强学生的主观幸福感[9]。
3.语言艺术（Language Arts）
语言艺术是人类运用语言向自己或他人表达意义从而达到自身目的所作的努力，其涵盖内容广泛，包括人们通过口头的和视觉的符号来产生和接收意义的所有艺术和技能，包括书面和口头信息的编码（说和写）和译码（听和读）[10]。语言艺术是美国21世纪学习框架中核心学科的重要组成之一，旨在培养学生对书面语言以及口头语言的理解能力和运用能力，包括阅读、拼写、沟通等内容[11]。语言艺术能够强化师生、生生之间的团队协作能力，锻炼和提升语言能力。
4.肢体艺术（Physical Arts）和手工艺术（ManualArts）
肢体艺术是一种非语言文字艺术，例如舞蹈、杂技、武术等，是以人体的肢体动作为艺术表现形式，是表达和传递人类思想情感的一种形式。手工艺术是手工劳动和创作艺术的结合，由手工劳动进行制作的具有独特艺术风格的工艺美术。肢体艺术和手工艺术主要是为了培养学生对材料、工具、表达形式的掌控能力，强化学生的合作协同能力以及想象创造力，促进学生审美发展，实现学生真实体验、表达自我的内心需要。
（二）解读“A”的理念
STEAM教育中的“A”集中了精致艺术、人文艺术等诸多内容，关注学生艺术素养的培养，强调以艺术的眼光理解和解释世界。那么，STEAM教育中“A”所代表的特殊理念究竟是什么，从不同层面解读其本质内涵能够在宏观视野上勾勒出“A”的图景样貌，把握“A”所传递的核心观点[12]。
1.大艺术视角（Big Arts）
大艺术视角强调艺术的融合性、多元性与包容性，强调对于艺术环境以及与艺术相关的科学环境、社会环境的整体关照和回应。大艺术视角的新观念有助于打破学科之间的严格界限，吸收各方面的经验，为艺术发展提供更多的空间和可能性。大艺术视角下的STEAM教育体现了跨学科的综合性，用开阔的视野来思考艺术与科学技术之间的关系，培养全面发展的人才。
2.艺术性诠释（Artistic Interpretation）
艺术性诠释内涵丰富，主要包含两部分内容。一是指使用藝术作品诠释现代理念，艺术之所以与其他学科不同，在于艺术家独特的风格与艺术的表达，其特有的艺术性无法由其他学科取代，例如，通过艺术家们的创造可以雕塑影视剧作品，通过艺术作品向人们传递和谐有爱的观念；二是使用艺术思维解释现代现象，例如物理学发展到今天，既包含了极大的宇宙概念，也包含了极小的原子概念，看起来庞大复杂，而蛇吞尾图则艺术地解释了物质空间尺寸的层次划分，也象征了物理学研究无始无终的循环概念。
3.可视化过程（Visualization）
在瞬息万变的信息时代，如何从庞大的数据信息中筛选、分析、查看学科联结的知识，找到相互之间的可能关系等技能已经受到越来越高的重视，而艺术提供了这种通过可视化过程转换数据信息的能力，不幸的是，科学研究人员与艺术家之间的交流与合作有限。基于艺术视角设计的可视化工具提供了一种互动和意义的视角，可以成为艺术与科学之间沟通的桥梁。
4.设计性思维（Design Thinking）
设计思维一直被很多教育学者认为是艺术与科学技术学科的有效结合点，这是因为设计过程中二者相似度更高，只不过艺术崇尚创造力而科学崇尚实用性，但都是透过设计赋予社会生活以价值和意义。设计性思维依赖于个体的直觉能力与识别模式，提供具有情感意义以及功能性的思考方式，结合了分析思维、创造性思维并指向实践技能。设计性思维是不断反思与改进的迭代过程，伴随合作、冒险、共情等来弥合主观想法与客观推理之间的差距[13]。 5.美感的素养（Aesthetic， Literacy）
美感是经由审美活动所引起的心理感受，美感素养则是有关于美感的修养，是审视客体的技能或检视艺术材料等审美对象的认知解释并创造意义的能力。美是一种共鸣的状态，美感素养在感知和行为的迭代循环中得到发展，包括识别思维、情感意图和有意定向，能够帮助学习者将陌生环境转变为与个人共鸣的连续环境系统，提升学习者的白适应能力[14]。
6.人文性色彩（Humanities）
艺术与人文一直具有强烈的关联，许多艺术的灵感来自于历史、诗歌、文化、哲学等，艺术家通过艺术这一载体表达关怀情感、批判现实问题。艺术的人文性色彩使得艺术成为人类精神的归宿，是人类文明的沉淀与文化创造力的结晶，缔造了充满人性关怀和精神共鸣的诗性空间。直观生动的艺术方式让学生能够参与到所处的社会文化发展中去，获得洞察社会丰富性、体会文化多元性、关照人类现世性的能力。
（三）审视“A”的价值
与STEM面向结果的目标不同，艺术是面向过程的，二者相辅相成，从STEM教育到STEAM教育的转变已经成为新时期科学教育创新发展的主流，来自多方的证据使更多的教育机构和教育者看到了“A”在STEM中的价值，并愿意提供资金和付出精力实现STEAM教育的宏大蓝图[15]。Sousa指出，艺术提供了个体生存发展所必须的能力和T具，例如模式识别、观察想象、理解创造等等[16]。Milkova等人提到，艺术与STEM的结合可以教导个体进行批判性、创造性和合作性的思考[17]。综合已有研究，我们可将“A”的价值归结为相辅相成的“4A”能力。
1.有助于创造力的提升（Creative Ability）
科学倾向于归纳思维，能够帮助个体寻找解决问题的一个方案，而艺术有助于发散思维，能够帮助个体探索出更多可能的解决方案，当归纳思维与发散思维相结合时，共同促进个体的创造性思考，进而发展高阶问题解决思维。从本质上讲，将艺术引入STEM教育的最大影响是将创造力同时引入学习，STEM通常使用逻辑驱动的大脑的左半部分进行思考，而艺术扩展了用以创造和创新的大脑的右半部分。Lamore等人在了解多名具有艺术爱好的科学家艺术活动在科学T作中的作用后指出，艺术能够帮助他们拥有更好的协调能力、工具使用能力、合作能力以及创造能力[18]。
2.有助于理解力的发展（Understanding Ability）
艺术提供了一种看待世界和理解世界的不同方式，同时能够帮助学生形象化学习内容，帮助学生更好地理解科学概念并探索下去。根据Sousa和Pilecki的研究结论，艺术能够帮助人类在认知、情感和理解方面的发展。艺术允许更多的主观情感参与创作，通过对艺术的学习和体验，学生能够理解不同的价值观以及这些价值观如何影响作品的创作[19]。同时，Spelke调查了艺术教学对5-18岁的儿童和青少年在数学概念理解方面的影响，包含音乐训练、非音乐训练、运动员以及其他艺术形式训练等，研究显示，空间理解与几何推理与音乐培训具有显著的正相关性，不同艺术形式对于数学理解的影响也不相同，例如，视觉艺术训练的学生在几何推理部分要优于音乐训练的学生刚。
3.有助于审辩力的增长（Critical Ability）
Critical Thinking，习惯上被译为批判性思维，近年来教育界越发倾向于将其译为审辩式思维，强调逻辑清晰且严密的思考，是运用多重推理方法对某一断论进行证实或者证伪的审辩过程。审辩式思维是审辩力的核心，注重反思以及基于证据的分析论证，被列为北京师范大学新近发布的核心素养“SC”框架中，主要包括质疑批判、分析论证、综合生成和反思评估四个要素[21]。Mostafa使用审辩式思维测试问卷对30名高中生进行对照组和实验组数据采集，结果证明增加课程中的艺术教育实践对于提高学生的审辩式思维能力是有效的[22]。
4.有助于学习力的进阶（Learning Ability）
终身学习是个体适应技术飞速革新的现代社会的唯一出路，明天的个体必须热切的渴望知识，具备强大的学习力[23]。个体的学习力很大部分受学生的兴趣影响，提升学生对于学习的兴趣，有助于集中学生学习注意力，激发学生学习热情，最终引导学生学习力的发展。Wooten指出，艺术可以为学习提供快乐，音乐、绘画、戏剧以及舞蹈等都有助于培養孩子对教育的热情[24]。Betts在其研究中发现，艺术不但能够提高学生的自我效能感，同时改善了学生学习的积极性，增加了学生坚持学习的信心，学生会努力学习与艺术有关的项目从而取得成功[25]。Posner利用问卷调查、临床测试以及访谈等混合研究方法研究发现，当研究人员模拟艺术产生的集中注意力时，与解决问题有关的大脑部分就会变得越来越活跃，提高学生的注意力以及对任务的认知[26]。
三、STEAM教育中的艺术支撑框架：对接与契合
Hetland等人指出，艺术教育不应该只作为对数学或者阅读能力提升的载体，而应坚持本身的完整性，并在此基础上支撑其他科目的教育。STEAM教育关注的同样也不是艺术整合的形式，而是艺术整合所带来的对学生思维意识的冲击与改变。Hetland等人提出的工作室思维（Studio ThinkingFramework，STF）提供了从STEM教育到STEAM教育过渡的有效检核框架这[27]，艺术教育利用T作室思维可以形成艺术与STEM教育之间的有效对接，并可用于分析STEAM教育成效，为当今复杂而动态的世界提供了创造性解决问题的新思路。工作室思维强调了艺术教育中八种有助于学生成功的艺术思维习惯，分别是发展技能、参与和坚持、预想、表达、反思、冒险和探索、了解艺术世界[28]。
（一）发展技能（Develop Craft）：学习新的艺术技巧或技能，参加艺术班或工作室，让自己参与到工作室实践中 在STEAM教育中，其所培养的是有创造力的未来接班人，而不是流水线上的装配工人，学生所具备的不仅仅是熟练的操作技能，还必须认识到直觉思维的重要。Hetland指出，发展技能主要包括两方面的内容，一是对于创作背景的关注，二是对于工具和材料的运用，二者是发展艺术技能最为普遍的方式。之所以将背景关注与工具使用视为艺术思维是因为艺术家必须考虑背景对于创作的影响和约束，并且每一种工具与材料都有自己独特的属性，必须经过思考才能加以善用。事实上，发展技能可以帮助艺术家形成一种熟练的直觉，也就是直觉思维，影响学生的选择、偏好并决定着所创作艺术品的意义本质。在发展技能的过程中，学生通过不断地了解工具和材料的使用特征，不断地在不同创作背景中进行实践，来获得驾驭各种情境的能力以及使用工具的方式。
（二）参与和坚持（Engage and Persist）：结合艺术背景或者个人经验考量艺术作品，专注并坚持完成创作
长时间关注任务并坚持工作让艺术家达到了一种沉浸状态，也就是个体投入到工作中以至于失去了对时间和环境的意识的一种状态。针对广大青年对于STEM教育失去兴趣的现实问题，整合艺术的STEAM教育则通过推动学生积极参与和保持专注提升教育质量。Hetland认为，参与和坚持能够培养学生集中注意力的能力，提升内在导向性，是联结学生思想与现实挑战的桥梁。艺术创作的过程是艰辛的，具有挑战性的，学生的参与和坚持能够帮助其在失败面前再次尝试并最终获得更高质量的体验。为了培养学生这种思维习惯，教师一般会通过设置具有挑战性的任务并且辅助其突破障碍、战胜挫折，教会学生如何激发内心的前进动力。
（三）预想（Envision）：想象无法直接用眼睛观察的东西，能够对可能发生的事情进行心理规划
Hetland等人提供了这样的例子用于理解预想，想象不同形式的线条、形状、颜色以及构图结合成一幅画作的可能形式，想象一幅景观中光从哪里来，是白天的还是晚上的，是明亮的还是有雾的等等。在STEAM教育中，预想这种艺术思维能够帮助学生将图像等信息组织或者重新组织起来，形成隐喻认知与抽象思想，并将其投射到新的创作情境或者创作作品中，这样一来，学生在进行创作实践时是基于自己的想法而不再是简单的模仿与复制。重复的劳动并不能带来社会的发展与进步，预想思维更多关照的是学生对于事物的洞察力與预见力，知悉事物的发展规律并为之做好充分的准备。
（四）学会表达（Express）：创作一件能够传达意义、感觉或者想法的艺术作品
学会表达与通常意义上的表达有所不同，这里是指学生制作出能够表现语言、声音、气氛等不真实存在属性的艺术作品，或者能够传达出强烈个人意义的作品，艺术已经超越了技术去传达学生的个人愿景，作品的表现力已经超出了作品的技术水平。表达思维是艺术作品内容与形式之间的联系，能够提升学生的意义能力，通过意义创造表达自己，对观众产生一种微妙的、无形的影响。在STEAM教育中培养学生学会表达的思维，可以淡化工业大生产时代浓重的技术色彩，实现个体对于自由的追求。学生学会表达思维需要不断地强化自己的感知和分析能力，培养象征性思维，可以通过对意象、隐喻、先行经验以及社会或政治影响事件等的细微观察唤起学生建构艺术作品的能力。
（五）观察（Observe）：仔细观察艺术环境中的细节以发现更深的含义
Hetland将观察思维定义为超越习惯性使用的观察方式，注意那些原本可能是不被注意的事物，通过更为仔细的观察以及使用新的视角理解事物所传达出的意义。在以往的STEM教育中，观察仅仅是对于物体外形的物理观察与记录，但是在STEAM教育中，观察已经不是简单物理意义上的“看”，而是抽象意义的“看”，学生通过观察获得新的想法、观点以及解释。例如，教师在让学生使用取景器作为观察工具进行绘画构图的选择时，学生不应去迎合所看到的东西，需要忘记正在看的一个人、一棵树或者一张桌子等任何真实定义的实体，而是专注于所构成的线条、形状、颜色及质地等，此外在观察绘画对象时，学生要以一种新的方式来看待事物，比如把人看成是立方体、圆柱体等等。
（六）反思（Reflect）：能够思考并与他人探讨创作过程；能够向他人解释作品意义；能够根据本领域的标准评判自己及他人的作品
Hetland将这种思维方式描述为元认知思维，并将其分为两类，第一类是问题/解释，是指教师指导学生思考和解释他们的过程，决定和意图；第二类是评估，是指教师领导学生根据标准评判自己和他人的工作。就问题/解释而言，教师往往要求学生将注意力集中在整个创作过程或者某个方面，并让学生解释如何取得这样的效果，在工作过程中有哪些创新性变化等，这些问题可以促进学生反思；就评估而言，学生通过教师的评估学习如何评价自己以及他人的作品，例如怎样做会更加有效，别人的方法为什么不能用在自己的作品中等等，在这个过程中，学生正在学习做出审美判断并为之辩护，学会自我批判并思考如何改进。在STEAM教育中，反思思维教会学生在没有规则的情况下采取依靠感觉，注意细微差别，进行自主判断并采取相应行动，随后评估自己的选择结果并不断修改。
（七）冒险和探索（Stretch and Explore）：在没有计划的情况下尽情探索，抓住从错误中学习的机会
大部分学生由于受到教育系统的过度束缚，缺乏冒险精神和开拓精神，在面对新事物时不能够勇于分析和面对，教师不鼓励甚至惩罚学生的冒险行为，因而限制了学生自由成长的空间，扼杀了学生的挑战态度。此外，教师往往比较重视学生的正确反应，学生在探索过程中一旦出现失败时，不能正视失败的力量，经常凸显失败的负面意义，而忽略了失败只是学生探索过程中的正常现象。在STEAM教育中，冒险和探索是激发学生创造力的必要过程，教师应以欣赏的态度对待学生的冒险，应以谅解的态度对待学生在探索过程中所遇到的问题，并帮助其解决问题，改正错误。Hetland指出，教师培养学生冒险和探索思维，可以为其设置不同的任务挑战水平，但并不会告诉学生应该做什么，不应该做什么，而是由学生自主尝试与发现，教师进行督促与引导。 （八）了解艺术世界（Understand Art World）：了解不同艺术的历史及现状，以艺术家的身份融入社区
Hetland认为，学生需要了解他们在学校里学到的东西与学校外人们的行为有联系。了解艺术世界思维包括两部分内容，一是学生学习艺术史及其与当今艺术界的关系，称之为领域学习；二是将艺术视为一种社交活动，称之为社区学习。领域学习的目的是让学生了解自己与艺术领域的关系，并研究分析自己的作品中所探索的问题与已有艺术家探索的问题之间的相似之处。社区学习的目的是让学生了解塑造艺术世界的那些艺术家和艺术家群体，学生必须了解如果他们成为艺术家，其融入艺术家社区的方式，他们必须学会如何以艺术家的身份展示自己。在STEAM教育中，培养学生了解艺术世界思维的价值在于让学生意识到自己的学习是有意义的，是为引导其成为一个活跃的、有知识的职业参与者而不断准备的。
工作室思维的这八种思维习惯并不仅仅在艺术教育领域适用，对于STEAM教育的其他学科来说也很重要。学生需要在科学实验室里学习大量关于工具和材料的知识，这类似于在艺术工作室发展技能。此外，学生在找到感兴趣的问题并进行研究时，需要持续投入精力深入钻研，使用观察与预想的技巧以及反思进行冒险和探索，而表达则成为了总结研究成果的必要手段。艺术思维习惯与STEM教育具有共通点是毫无疑问的，其在整个STEAM教育的迁移为有机融合艺术教育与STEM教育提供了理论基础和实践便利。
四、STEAM教育中的艺术整合模式：方法与案例
不同的艺术形式能够发展人们与周围世界互动和理解的能力，感悟世界的多重意义，将艺术扩展到语言、数学、科学等领域，则人类对世界的认识就会极大地丰富起来。艺术整合的概念一直被艺术教育领域的专家所提倡，并逐渐引起整个教育领域的重视。Brudy积极倡导将艺术教育融入到普通学术教育中，让学生能够感知艺术作品以及与之相关的环境、自然等，而不是传统的艺术表演或艺术欣赏的方式[29]。基于对艺术整合多个成功案例中最佳整合条件的分析，Bresler提出了艺术整合的四种不同表现形式，分别是辅助式整合、平等式整合、情感式整合和社会式整合[30]。
（一）辅助式整合（The Subservient Approach）
辅助式整合是指艺术在其内容上、教学上作为其他主要科目的载体，可以说扮演着一种调味品或者添加剂的角色，其艺术任务不具有认知上的挑战性，也不需要审辩式思维或者审美意识以及艺术技能等，例如在社会科学课中演唱国歌。艺术对于其他课程的辅助性或者说從属性并不奇怪，一方面是因为这些活动通常是由缺乏艺术专业知识的科任教师进行的，另一方面是出于对教学效果和教学效率的慎重考虑。
（二）平等式整合（The Co-equal，CognitiveIntegration Style）
平等式整合是指艺术与其他课程作为平等的课程对待，通过特定的内容、技能、表征以及思维方式进行有机结合，这种方式需要教师要求学生使用高级认知的艺术技能，以审美方式进行观察、感知和解读信息，这对于教师的艺术背景及专业知识有很高的要求。采用平等式融合的教师通常会鼓励学生对项目技术和形式特征进行积极认识和审辩式反思，相较于辅助式融合而言，这种方式需要教师使用艺术特有的技巧和敏感性为学生提供指导，要求学生观察、感知、分析、综合并进行合理解释。
（三）情感式整合（The Affective Style）
情感式整合是一种艺术沉浸，强调对艺术的感受和态度，以及以学生为中心的学习和学生学习的主动性，重视学生的创造性及自我表达，主要是情绪和创造力的改变。情感式融合不在于获取具体的知识技能，不是按照预定的规则进行表演，而是让学生沉浸在对艺术的感受和回应中，用以改变学生的情绪，例如在休息时间播放音乐， “让学生安静下来”，给学生提供材料， “让学生活跃起来”。情感式融合为学生创造力的发展提供了平台，有机会让学生拥有自己的空间，他们不会因为不符合要求而被批评，而会因为独特的视野和能力受到赞赏，学生可以体验和表达自己并决定做什么和如何去做。情感式融合不要求科任教师是否拥有艺术背景，但是一定对艺术有积极的兴趣。在学校测评以及问责压力相对较少时，教师往往适合进行艺术与其他学科的情感式融合。
（四）社会式整合（The Sociallntegration Style）
社会式整合重视艺术在建立和维护学校与社区关系的社交功能，例如舞蹈节、合唱节、民族之夜等社会活动。社会式融合很少在意艺术形式中的美学或者复杂的内容及风格，其强调的重点也不在于观众或者表演者的教育，而更多的是产生的影响效果，例如，校长会向科任教师施加压力为家长会准备一场合唱，以增加来参加家长会的家长人数；学校组织学生进行义卖义演活动，为社区的孤寡老人筹集善款等。社会式融合使艺术不只局限于校内，同时担当了学校与社会之间的桥梁。
尽管Bresler提供了艺术整合的四种方式，但事实上，艺术整合的很多实践都是折衷的，可以在不同的阶段将两种、三种甚至四种方式结合起来使用。不同的方式反映了不同的教育观念，相较而言，平等式融合最受推崇但最难实现，辅助式融合与社会式融合更符合学校的现有实践，情感式融合则将教师与目标紧密贴合起来。为了更好地理解四种整合方式的功能，我们以平等式融合方式将艺术融入STEM教育的一个课程计划为例进行解析[31]（女口下表所示）。
艺术是促进学生高度参与以及社交情感的有效途径，为学生提供理解内容的创意方式。上述课程计划旨在向教师展示如何通过艺术平等地教授科学等学科，这种方式需要每个科目的内容标准，并在课程结束时进行评估，从而设计出更加完全整合的STEAM课程单元。
五、助推STEAM教育的有效策略：途径与功能
关于科学教育与艺术教育的边界已经有很多讨论，STEM教育的兴起更是将艺术教育在整个教育系统中的地位边缘化，乃至在学校课程表中受到限制乃至淘汰[32]。很多学校认为科学与艺术之间没有多大联系，而事实上，艺术教育与STEM教育并行不悖，相辅相成。Land指出，艺术不仅与STEM领域相似，而且能够重新振兴教育领域，不仅提供了一种有趣的方法，还提供了自我表达的机会[33]，发展和进步不是靠知识和技术累积的，而是来自技术和创造力的有效融合，STEAM教育则将有效推动创造力重新融入教育系统。Berk强调，未来的STEAM教育不是知识集结，而是习惯养成与创造技能，使学生能够解决跨学科界限的、复杂的系统问题[34]。为助推STEAM教育的全面落实，从STEM教育顺利向STEAM教育过渡的发生策略包括如下三个方面。 （一）重视跨学科大概念，丰富艺术气息
Glass和Wilson指出，教育工作者从STEM教育慢慢转向STEAM教育的实践过程中，需要重點关注将艺术与科学联系起来的大概念、基本概念、实践习惯和思维习惯[35]。大概念是指向学科中的核心概念，是基于事实基础上抽象出来的深层次的、可迁移的概念[36]，能够将多种知识有意义地连结起来，是不同环境中应用这些知识的关键。在STEAM教育中，跨学科大概念是位于两个或者更多STEAM教育学科中的内容思想或者过程思想，例如变量，模式等，因为这些大概念的跨学科性，其可以为教育工作者提供设计和实施整合科学、技术、工程、艺术以及数学课程单元的有意义的、最有效的方式和途径。开发STEAM教育课程单元最有效的方法是发现两个或多个学科之间的跨学科大概念，并从每个学科中选择标准，并将标准与目标和评估结合起来。在选择STEAM课程单元计划的主题时，除了合作教育者的内容知识之外，教育工作者应该考虑他们自己的专业领域和内容知识。跨学科的大概念虽然在不同的STEM学科中被定义和被使用的方式相似，但在不同的学科背景中并不完全相同，使用跨学科的大概念能够帮助学生思考和联系这些差异.以促进对概念的深入理解[37]。
（二）强调基于艺术的实践，提升艺术地位
Clapp和Jimenez强调在STEAM教育中真正融人艺术的重要性在于强调基于艺术的实践，艺术的融入一定是有意义且明确的[38]。从事STEAM教育的教育工作者、管理人员以及课程开发人员应有意将艺术融人到学习者的学习经历中，在学习者的学习体验中有效整合艺术与STEM教育，重视以艺术为基础的概念和实践。首先，在实际的STEAM教育中，有些仅仅是STEM教育中的概念，却被认为是STEAM教育的学习经验，蓄意纳入一个或多个艺术形式到学习者学习中，是实现STEAM教育的第一步。第二，学科的平衡整合是STEAM教育的主体思路，将艺术平等地融入STEAM教育中的其他学科领域，发挥学科间的协同作用，使学生在不同学习领域之间的学习自然渗透或同时发生。最后，艺术同STEAM教育其他学习领域在构建概念等方面有异曲同工之处，艺术不能只是在STEAM教育中松散地或者隐含地探索，而是需要进行深度学习，实施STEAM教育应该引起对艺术的思考与参与，即使不能熟练掌握也要对艺术学科的知识技能有深入的理解。
（三）挖掘适切教育资源，营造艺术氛围
艺术作品主要依靠其感染与熏陶作用来增强自身的教育性，相对于在线平台、创客空间等诸多STEAM教育资源[39]，博物馆以其兼容并蓄、具身感知的独特优势赢得越来越多STEAM教育者的关注。David Anderson-直从事博物馆教育的研究与实践工作已近30年，其指出博物馆教育在从STEM教育向STEAM教育过渡的过程中能够充分发挥“A”的作用，具有明显教育优势[40]。2014年，纽约博物馆协会（MANY）举办了年度博物馆行动会议，会议主题为从STEM至STEAM，支持博物馆将艺术元素纳入到STEM教育，并最终体现在博物馆的实践中[41]。博物馆的非传统教育环境非常适合学科整合的教学方式，跨学科的展品能够将STEAM教育的各个学习领域自然而然的结合在一起，同时，博物馆固有的参与氛围也促使学生更积极地进行学习。有的博物馆会举办青年艺术咖啡馆，让艺术家谈论其职业生涯及其在创作艺术时如何运用科学，有的博物馆会设计创新工作室，类似于艺术家的工作室，让学生模拟艺术家的创作过程等，也有的博物馆使用艺术作品解释科学概念，比如使用摄影作品解释气候变化等。
在当今不断演变的社会中，我们需要未来的领导者通过创新解决方案来解决复杂问题。STEAM教育课程和STEAM教学实践是实现这一现实诉求的可行方案。艺术通常不被视为教育的重要组成部分，但其在促进创造力、审辩式思维等方面已经显示了强大的功能，通过STEAM教育将艺术与STEM教育对话，艺术有机会展示其对当代课程和教学的价值和贡献。真正的STEAM教育不应该简单地学习适当的技巧、历史以及原则，而是应该鼓励具有真实应用的探索与可迁移技能。STEAM教育运动一直在不断增长，为了理解有效的教学实践，STEAM教育仍需要不断地深入研究，除了需要基于STEAM教育研究的方法和模型之外，还需要对课程的有效性进行定量以及定性的研究与探讨，需要更多的研究和数据进行有效支持。
参考文献：
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关键词：STEM； STEAM；艺术；科学教育
中图分类号：G434
文献标识码：A
国际社会对于将艺术（Arts）纳入STEM教育的呼声愈加强烈，科学教育领域这场从STEM教育到STEAM教育的运动发展势头不断增强。2011年，英国国家科学技术与艺术基金会（NESTA）发布了《未来一代》报告，倡导将艺术类课程加入到STEM教育中，同年，韩国教育部发布《整合型人才教育（STEAM）方案》，提出融人人文艺术知识，发展学生综合运用能力，2014年，全美艺术教育学会（NAEA）制定了四项STEAM标准，其中强调了对艺术的重视，2017年，我国教育部教育管理信息中心等机构联合发布《中国STEAM教育发展报告》，就STEAM教育的本土化进程进行了深入阐述。
目前，STEAM教育计划以及STEAM教育学校在世界各地广泛铺开，艺术在STEAM教育中的价值似乎也逐渐得到普及和认可[1]。然而，在实际的STEAM教育中，教育工作者对“A”元素的教育特点及价值认识远远不够，科艺融合混乱低效，没有形成系统性、可行性的策略，不少活动虽然表面上扎根于艺术学科，但学习经验受到STEM的严重影响，缺少艺术关注，真正意义上的STEAM教育尚未实现。因此，深刻认识从STEM教育走向STEAM教育的根本原因，全方位解读STEAM教育中的艺术角色，全面剖析STEAM教育中的艺术整合模式，找寻STEAM教育中艺术整合的检核架构，探索STEAM教育的多重策略，能够为积极探索和深入研究STEM教育需要转向STEAM教育提供理论借鉴和实践参考，为STEAM教育中“A”元素注入活力。
一、从STEM教育走向STEAM教育：发展及挑战
STEM教育起源于美国为了提升国家综合实力的教育革新，白1986年国家科学委员会（NSB）在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出纲领性建议之后引发国际科学教育领域共同关注和持续跟进，诸多理论研究与实践成果纷涌而出。随着STEM教育的深入发展，其诸多弊端逐渐显露。2006年，来自美国弗吉尼亚理工大学的G.Yakman在STEM教育的基础之上提出STEAM教育，即将艺术（Arts）融人到STEM教育中，强化学生的艺术熏陶和人文底蕴。
（一）艺术的深度融合：STEAM教育对STEM教育的发展
STEM教育重点在于数理科技教育，曾一度成为美国、韩国、日本等世界多个国家用以繁荣经济、增加就业机会、提升综合国力的最佳选择。然而，调查显示，大多数青少年对于STEM教育并不感兴趣，产生集体无意识的现象，更加专注于休闲和娱乐，STEM教育的吸引力十分有限。此外，STEM教育因為过于偏重于科学技术的学习让许多从业者失去了与创造力和抽象思维的联系，无法达到全人教育与长远提升国家综合国力的根本目标，STEM教育研究者也逐渐开始产生质疑，难道科技的精准是否与创造的联想无法融合[2]？罗德岛设计学院院长Maede指出， “因为艺术提供一个不同的通道来帮助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、灵活思维和用于承担责任是STEM教育的钥匙，唯有STEM与Arts融合才能整体提升全面素质与竞争力”[3]，STEAM Arts=STEAM的教育理念逐渐兴起与发展。
STEAM教育广受关注源于原有的STEM教育只关注了任务本身，即做什么和怎么做，却忽视了对人本身及环境背景的关注，即谁来做和为什么做，加之来自于艺术对于提升学生空间能力、逻辑思维能力等诸多证据的支持。STEAM教育实现了艺术与科学的深度融合，一方面大大提高了学生学习科学的兴趣及参与程度，进而提升了学生的学习效果，另一方面极大促进了科学与艺术的统一，实现了理性与感性的对话。李政道强调，艺术与科学“就像一枚硬币的两面，他们共同的基础是人类的创造力，她们追求的目标都是真理的普遍性”[4]。艺术与科学的深度融合使人们在无限追求物质世界真理的同时，也在追求对于精神世界的塑造。
（二）艺术该如何安放：STEAM教育面临的挑战
长久以来，科学与艺术一直被认为是毫不相干的两个领域，并且将科学教育置于首位，艺术教育被认为是无用处的学科而逐渐被边缘化。重科学轻艺术的教育思想根深蒂固，这导致STEAM教育的兴起看似实现了艺术与科学的平等对话，实则不然，艺术该如何安放是当今STEAM教育面临的主要挑战[5]。从STEM教育转变成STEAM教育，如何对接艺术与STEM教育之间的相似之处以及艺术该如何融入是艺术该如何安放的两大关键性问题。其一.STEAM教育的确需要更广泛的、更具包容性的视角，许多教师可能没有艺术培训，不确定或者不知道如何将艺术与STEM教育进行对接，艺术教育者同样也对于艺术与科学元素之间的联系很迷茫，因此，找到艺术与STEM教育之间的契合是确认STEAM教育真正落到实处的依据。其二，在STEAM教育中，艺术仅仅视作可有可无的部分是有问题的，有的教师随意添加所谓的艺术到原有的STEM教育中就认为是STEAM教育了，艺术与STEM教育的融合呈现出泛化与杂糅的现象，这显然是对STEAM教育内核的误解。为了以更好的方式进行STEAM教育，我们必须给教师提供支持或结构，从而在已经混乱的、具有挑战性的教学环境中进行有效的教学实践。 二、STEAM教育中艺术角色的深度解读：理念及价值
STEM教育与艺术教育往往被认为是互相对立的，这是因为前者是客观的、逻辑的、分析的与实用的，而后者是主观的、直觉的、感性的与独特的。 “A”在STEAM教育框架下具备的特殊内涵及价值属性需要进行全面解析和深入审视，只有这样教育者在教育实践过程中才能真正做到STEAM教育的理念要求与核心指向。
（一）剖析“A”的内容
2015年12月，美国总统奥巴马签署《每个学生都成功》法案（ESSA）提出将艺术教育并人K-12基础教育常规教学中，旨在与STEM教育共同帮助学生获得21世纪核心素养。2018年3月，在西雅图举行的全美艺术教育学会大会以“STEAM”主题直击教育热点，与会者进一步探讨了STEAM教育的相关内容。STEAM教育中的“A”是Arts的缩写，往往直译为艺术，那么“A”具体包含什么呢[6]？
1.精致艺术（Fine Arts）
精致艺术，也称美术，包括音乐、戏剧、雕塑、建筑、摄影等诸多内容，主要是对于审美的锻炼和培养，例如如何让作品更加赏心悦目，让图表更加美观等。多项研究显示，精致艺术在培养学生注意力、表达技巧、持久力、想象力、创造力等方面具有显著作用[7]。美国心理学会最近研究表明，单单是听音乐就可以提高空间推理能力，帮助解决数学以及创造性科学过程中的宏观规划问题。戏剧则在叙述理解等能力上有不俗的作用，能够发展学生识别特征、理解角色动机、自发思维与分析思维的能力。另外，研究表明精致艺术课程能够减少犯罪行为并提高个体自尊，改善青少年对社会以及个体未来的态度。
2.人文艺术（Liberal Arts）
人文艺术没有严格界定及标准化的定义及内容，是建立在苏格拉底在古希腊实践的最古老的人类理想之上，对人类活动的各个领域以及人类最高价值观之间的讨论和对话，在以人为本的基础上使用历史的、哲学的、逻辑的思考方式思考并解决问题，最终目标是解放人的智慧，关怀所有的人[8]。例如，如何帮助腿脚不便的人下楼梯，如何减少纸张浪费等。人文艺术注重对于学生将来自不同背景和观点信息进行连接整合的能力，比如思想哲学与现实世界、过去与现在、抽象与具体等，发展学生有效地推理和反思判断能力，例如批判性思维和独立思考，增强学生的主观幸福感[9]。
3.语言艺术（Language Arts）
语言艺术是人类运用语言向自己或他人表达意义从而达到自身目的所作的努力，其涵盖内容广泛，包括人们通过口头的和视觉的符号来产生和接收意义的所有艺术和技能，包括书面和口头信息的编码（说和写）和译码（听和读）[10]。语言艺术是美国21世纪学习框架中核心学科的重要组成之一，旨在培养学生对书面语言以及口头语言的理解能力和运用能力，包括阅读、拼写、沟通等内容[11]。语言艺术能够强化师生、生生之间的团队协作能力，锻炼和提升语言能力。
4.肢体艺术（Physical Arts）和手工艺术（ManualArts）
肢体艺术是一种非语言文字艺术，例如舞蹈、杂技、武术等，是以人体的肢体动作为艺术表现形式，是表达和传递人类思想情感的一种形式。手工艺术是手工劳动和创作艺术的结合，由手工劳动进行制作的具有独特艺术风格的工艺美术。肢体艺术和手工艺术主要是为了培养学生对材料、工具、表达形式的掌控能力，强化学生的合作协同能力以及想象创造力，促进学生审美发展，实现学生真实体验、表达自我的内心需要。
（二）解读“A”的理念
STEAM教育中的“A”集中了精致艺术、人文艺术等诸多内容，关注学生艺术素养的培养，强调以艺术的眼光理解和解释世界。那么，STEAM教育中“A”所代表的特殊理念究竟是什么，从不同层面解读其本质内涵能够在宏观视野上勾勒出“A”的图景样貌，把握“A”所传递的核心观点[12]。
1.大艺术视角（Big Arts）
大艺术视角强调艺术的融合性、多元性与包容性，强调对于艺术环境以及与艺术相关的科学环境、社会环境的整体关照和回应。大艺术视角的新观念有助于打破学科之间的严格界限，吸收各方面的经验，为艺术发展提供更多的空间和可能性。大艺术视角下的STEAM教育体现了跨学科的综合性，用开阔的视野来思考艺术与科学技术之间的关系，培养全面发展的人才。
2.艺术性诠释（Artistic Interpretation）
艺术性诠释内涵丰富，主要包含两部分内容。一是指使用藝术作品诠释现代理念，艺术之所以与其他学科不同，在于艺术家独特的风格与艺术的表达，其特有的艺术性无法由其他学科取代，例如，通过艺术家们的创造可以雕塑影视剧作品，通过艺术作品向人们传递和谐有爱的观念；二是使用艺术思维解释现代现象，例如物理学发展到今天，既包含了极大的宇宙概念，也包含了极小的原子概念，看起来庞大复杂，而蛇吞尾图则艺术地解释了物质空间尺寸的层次划分，也象征了物理学研究无始无终的循环概念。
3.可视化过程（Visualization）
在瞬息万变的信息时代，如何从庞大的数据信息中筛选、分析、查看学科联结的知识，找到相互之间的可能关系等技能已经受到越来越高的重视，而艺术提供了这种通过可视化过程转换数据信息的能力，不幸的是，科学研究人员与艺术家之间的交流与合作有限。基于艺术视角设计的可视化工具提供了一种互动和意义的视角，可以成为艺术与科学之间沟通的桥梁。
4.设计性思维（Design Thinking）
设计思维一直被很多教育学者认为是艺术与科学技术学科的有效结合点，这是因为设计过程中二者相似度更高，只不过艺术崇尚创造力而科学崇尚实用性，但都是透过设计赋予社会生活以价值和意义。设计性思维依赖于个体的直觉能力与识别模式，提供具有情感意义以及功能性的思考方式，结合了分析思维、创造性思维并指向实践技能。设计性思维是不断反思与改进的迭代过程，伴随合作、冒险、共情等来弥合主观想法与客观推理之间的差距[13]。 5.美感的素养（Aesthetic， Literacy）
美感是经由审美活动所引起的心理感受，美感素养则是有关于美感的修养，是审视客体的技能或检视艺术材料等审美对象的认知解释并创造意义的能力。美是一种共鸣的状态，美感素养在感知和行为的迭代循环中得到发展，包括识别思维、情感意图和有意定向，能够帮助学习者将陌生环境转变为与个人共鸣的连续环境系统，提升学习者的白适应能力[14]。
6.人文性色彩（Humanities）
艺术与人文一直具有强烈的关联，许多艺术的灵感来自于历史、诗歌、文化、哲学等，艺术家通过艺术这一载体表达关怀情感、批判现实问题。艺术的人文性色彩使得艺术成为人类精神的归宿，是人类文明的沉淀与文化创造力的结晶，缔造了充满人性关怀和精神共鸣的诗性空间。直观生动的艺术方式让学生能够参与到所处的社会文化发展中去，获得洞察社会丰富性、体会文化多元性、关照人类现世性的能力。
（三）审视“A”的价值
与STEM面向结果的目标不同，艺术是面向过程的，二者相辅相成，从STEM教育到STEAM教育的转变已经成为新时期科学教育创新发展的主流，来自多方的证据使更多的教育机构和教育者看到了“A”在STEM中的价值，并愿意提供资金和付出精力实现STEAM教育的宏大蓝图[15]。Sousa指出，艺术提供了个体生存发展所必须的能力和T具，例如模式识别、观察想象、理解创造等等[16]。Milkova等人提到，艺术与STEM的结合可以教导个体进行批判性、创造性和合作性的思考[17]。综合已有研究，我们可将“A”的价值归结为相辅相成的“4A”能力。
1.有助于创造力的提升（Creative Ability）
科学倾向于归纳思维，能够帮助个体寻找解决问题的一个方案，而艺术有助于发散思维，能够帮助个体探索出更多可能的解决方案，当归纳思维与发散思维相结合时，共同促进个体的创造性思考，进而发展高阶问题解决思维。从本质上讲，将艺术引入STEM教育的最大影响是将创造力同时引入学习，STEM通常使用逻辑驱动的大脑的左半部分进行思考，而艺术扩展了用以创造和创新的大脑的右半部分。Lamore等人在了解多名具有艺术爱好的科学家艺术活动在科学T作中的作用后指出，艺术能够帮助他们拥有更好的协调能力、工具使用能力、合作能力以及创造能力[18]。
2.有助于理解力的发展（Understanding Ability）
艺术提供了一种看待世界和理解世界的不同方式，同时能够帮助学生形象化学习内容，帮助学生更好地理解科学概念并探索下去。根据Sousa和Pilecki的研究结论，艺术能够帮助人类在认知、情感和理解方面的发展。艺术允许更多的主观情感参与创作，通过对艺术的学习和体验，学生能够理解不同的价值观以及这些价值观如何影响作品的创作[19]。同时，Spelke调查了艺术教学对5-18岁的儿童和青少年在数学概念理解方面的影响，包含音乐训练、非音乐训练、运动员以及其他艺术形式训练等，研究显示，空间理解与几何推理与音乐培训具有显著的正相关性，不同艺术形式对于数学理解的影响也不相同，例如，视觉艺术训练的学生在几何推理部分要优于音乐训练的学生刚。
3.有助于审辩力的增长（Critical Ability）
Critical Thinking，习惯上被译为批判性思维，近年来教育界越发倾向于将其译为审辩式思维，强调逻辑清晰且严密的思考，是运用多重推理方法对某一断论进行证实或者证伪的审辩过程。审辩式思维是审辩力的核心，注重反思以及基于证据的分析论证，被列为北京师范大学新近发布的核心素养“SC”框架中，主要包括质疑批判、分析论证、综合生成和反思评估四个要素[21]。Mostafa使用审辩式思维测试问卷对30名高中生进行对照组和实验组数据采集，结果证明增加课程中的艺术教育实践对于提高学生的审辩式思维能力是有效的[22]。
4.有助于学习力的进阶（Learning Ability）
终身学习是个体适应技术飞速革新的现代社会的唯一出路，明天的个体必须热切的渴望知识，具备强大的学习力[23]。个体的学习力很大部分受学生的兴趣影响，提升学生对于学习的兴趣，有助于集中学生学习注意力，激发学生学习热情，最终引导学生学习力的发展。Wooten指出，艺术可以为学习提供快乐，音乐、绘画、戏剧以及舞蹈等都有助于培養孩子对教育的热情[24]。Betts在其研究中发现，艺术不但能够提高学生的自我效能感，同时改善了学生学习的积极性，增加了学生坚持学习的信心，学生会努力学习与艺术有关的项目从而取得成功[25]。Posner利用问卷调查、临床测试以及访谈等混合研究方法研究发现，当研究人员模拟艺术产生的集中注意力时，与解决问题有关的大脑部分就会变得越来越活跃，提高学生的注意力以及对任务的认知[26]。
三、STEAM教育中的艺术支撑框架：对接与契合
Hetland等人指出，艺术教育不应该只作为对数学或者阅读能力提升的载体，而应坚持本身的完整性，并在此基础上支撑其他科目的教育。STEAM教育关注的同样也不是艺术整合的形式，而是艺术整合所带来的对学生思维意识的冲击与改变。Hetland等人提出的工作室思维（Studio ThinkingFramework，STF）提供了从STEM教育到STEAM教育过渡的有效检核框架这[27]，艺术教育利用T作室思维可以形成艺术与STEM教育之间的有效对接，并可用于分析STEAM教育成效，为当今复杂而动态的世界提供了创造性解决问题的新思路。工作室思维强调了艺术教育中八种有助于学生成功的艺术思维习惯，分别是发展技能、参与和坚持、预想、表达、反思、冒险和探索、了解艺术世界[28]。
（一）发展技能（Develop Craft）：学习新的艺术技巧或技能，参加艺术班或工作室，让自己参与到工作室实践中 在STEAM教育中，其所培养的是有创造力的未来接班人，而不是流水线上的装配工人，学生所具备的不仅仅是熟练的操作技能，还必须认识到直觉思维的重要。Hetland指出，发展技能主要包括两方面的内容，一是对于创作背景的关注，二是对于工具和材料的运用，二者是发展艺术技能最为普遍的方式。之所以将背景关注与工具使用视为艺术思维是因为艺术家必须考虑背景对于创作的影响和约束，并且每一种工具与材料都有自己独特的属性，必须经过思考才能加以善用。事实上，发展技能可以帮助艺术家形成一种熟练的直觉，也就是直觉思维，影响学生的选择、偏好并决定着所创作艺术品的意义本质。在发展技能的过程中，学生通过不断地了解工具和材料的使用特征，不断地在不同创作背景中进行实践，来获得驾驭各种情境的能力以及使用工具的方式。
（二）参与和坚持（Engage and Persist）：结合艺术背景或者个人经验考量艺术作品，专注并坚持完成创作
长时间关注任务并坚持工作让艺术家达到了一种沉浸状态，也就是个体投入到工作中以至于失去了对时间和环境的意识的一种状态。针对广大青年对于STEM教育失去兴趣的现实问题，整合艺术的STEAM教育则通过推动学生积极参与和保持专注提升教育质量。Hetland认为，参与和坚持能够培养学生集中注意力的能力，提升内在导向性，是联结学生思想与现实挑战的桥梁。艺术创作的过程是艰辛的，具有挑战性的，学生的参与和坚持能够帮助其在失败面前再次尝试并最终获得更高质量的体验。为了培养学生这种思维习惯，教师一般会通过设置具有挑战性的任务并且辅助其突破障碍、战胜挫折，教会学生如何激发内心的前进动力。
（三）预想（Envision）：想象无法直接用眼睛观察的东西，能够对可能发生的事情进行心理规划
Hetland等人提供了这样的例子用于理解预想，想象不同形式的线条、形状、颜色以及构图结合成一幅画作的可能形式，想象一幅景观中光从哪里来，是白天的还是晚上的，是明亮的还是有雾的等等。在STEAM教育中，预想这种艺术思维能够帮助学生将图像等信息组织或者重新组织起来，形成隐喻认知与抽象思想，并将其投射到新的创作情境或者创作作品中，这样一来，学生在进行创作实践时是基于自己的想法而不再是简单的模仿与复制。重复的劳动并不能带来社会的发展与进步，预想思维更多关照的是学生对于事物的洞察力與预见力，知悉事物的发展规律并为之做好充分的准备。
（四）学会表达（Express）：创作一件能够传达意义、感觉或者想法的艺术作品
学会表达与通常意义上的表达有所不同，这里是指学生制作出能够表现语言、声音、气氛等不真实存在属性的艺术作品，或者能够传达出强烈个人意义的作品，艺术已经超越了技术去传达学生的个人愿景，作品的表现力已经超出了作品的技术水平。表达思维是艺术作品内容与形式之间的联系，能够提升学生的意义能力，通过意义创造表达自己，对观众产生一种微妙的、无形的影响。在STEAM教育中培养学生学会表达的思维，可以淡化工业大生产时代浓重的技术色彩，实现个体对于自由的追求。学生学会表达思维需要不断地强化自己的感知和分析能力，培养象征性思维，可以通过对意象、隐喻、先行经验以及社会或政治影响事件等的细微观察唤起学生建构艺术作品的能力。
（五）观察（Observe）：仔细观察艺术环境中的细节以发现更深的含义
Hetland将观察思维定义为超越习惯性使用的观察方式，注意那些原本可能是不被注意的事物，通过更为仔细的观察以及使用新的视角理解事物所传达出的意义。在以往的STEM教育中，观察仅仅是对于物体外形的物理观察与记录，但是在STEAM教育中，观察已经不是简单物理意义上的“看”，而是抽象意义的“看”，学生通过观察获得新的想法、观点以及解释。例如，教师在让学生使用取景器作为观察工具进行绘画构图的选择时，学生不应去迎合所看到的东西，需要忘记正在看的一个人、一棵树或者一张桌子等任何真实定义的实体，而是专注于所构成的线条、形状、颜色及质地等，此外在观察绘画对象时，学生要以一种新的方式来看待事物，比如把人看成是立方体、圆柱体等等。
（六）反思（Reflect）：能够思考并与他人探讨创作过程；能够向他人解释作品意义；能够根据本领域的标准评判自己及他人的作品
Hetland将这种思维方式描述为元认知思维，并将其分为两类，第一类是问题/解释，是指教师指导学生思考和解释他们的过程，决定和意图；第二类是评估，是指教师领导学生根据标准评判自己和他人的工作。就问题/解释而言，教师往往要求学生将注意力集中在整个创作过程或者某个方面，并让学生解释如何取得这样的效果，在工作过程中有哪些创新性变化等，这些问题可以促进学生反思；就评估而言，学生通过教师的评估学习如何评价自己以及他人的作品，例如怎样做会更加有效，别人的方法为什么不能用在自己的作品中等等，在这个过程中，学生正在学习做出审美判断并为之辩护，学会自我批判并思考如何改进。在STEAM教育中，反思思维教会学生在没有规则的情况下采取依靠感觉，注意细微差别，进行自主判断并采取相应行动，随后评估自己的选择结果并不断修改。
（七）冒险和探索（Stretch and Explore）：在没有计划的情况下尽情探索，抓住从错误中学习的机会
大部分学生由于受到教育系统的过度束缚，缺乏冒险精神和开拓精神，在面对新事物时不能够勇于分析和面对，教师不鼓励甚至惩罚学生的冒险行为，因而限制了学生自由成长的空间，扼杀了学生的挑战态度。此外，教师往往比较重视学生的正确反应，学生在探索过程中一旦出现失败时，不能正视失败的力量，经常凸显失败的负面意义，而忽略了失败只是学生探索过程中的正常现象。在STEAM教育中，冒险和探索是激发学生创造力的必要过程，教师应以欣赏的态度对待学生的冒险，应以谅解的态度对待学生在探索过程中所遇到的问题，并帮助其解决问题，改正错误。Hetland指出，教师培养学生冒险和探索思维，可以为其设置不同的任务挑战水平，但并不会告诉学生应该做什么，不应该做什么，而是由学生自主尝试与发现，教师进行督促与引导。 （八）了解艺术世界（Understand Art World）：了解不同艺术的历史及现状，以艺术家的身份融入社区
Hetland认为，学生需要了解他们在学校里学到的东西与学校外人们的行为有联系。了解艺术世界思维包括两部分内容，一是学生学习艺术史及其与当今艺术界的关系，称之为领域学习；二是将艺术视为一种社交活动，称之为社区学习。领域学习的目的是让学生了解自己与艺术领域的关系，并研究分析自己的作品中所探索的问题与已有艺术家探索的问题之间的相似之处。社区学习的目的是让学生了解塑造艺术世界的那些艺术家和艺术家群体，学生必须了解如果他们成为艺术家，其融入艺术家社区的方式，他们必须学会如何以艺术家的身份展示自己。在STEAM教育中，培养学生了解艺术世界思维的价值在于让学生意识到自己的学习是有意义的，是为引导其成为一个活跃的、有知识的职业参与者而不断准备的。
工作室思维的这八种思维习惯并不仅仅在艺术教育领域适用，对于STEAM教育的其他学科来说也很重要。学生需要在科学实验室里学习大量关于工具和材料的知识，这类似于在艺术工作室发展技能。此外，学生在找到感兴趣的问题并进行研究时，需要持续投入精力深入钻研，使用观察与预想的技巧以及反思进行冒险和探索，而表达则成为了总结研究成果的必要手段。艺术思维习惯与STEM教育具有共通点是毫无疑问的，其在整个STEAM教育的迁移为有机融合艺术教育与STEM教育提供了理论基础和实践便利。
四、STEAM教育中的艺术整合模式：方法与案例
不同的艺术形式能够发展人们与周围世界互动和理解的能力，感悟世界的多重意义，将艺术扩展到语言、数学、科学等领域，则人类对世界的认识就会极大地丰富起来。艺术整合的概念一直被艺术教育领域的专家所提倡，并逐渐引起整个教育领域的重视。Brudy积极倡导将艺术教育融入到普通学术教育中，让学生能够感知艺术作品以及与之相关的环境、自然等，而不是传统的艺术表演或艺术欣赏的方式[29]。基于对艺术整合多个成功案例中最佳整合条件的分析，Bresler提出了艺术整合的四种不同表现形式，分别是辅助式整合、平等式整合、情感式整合和社会式整合[30]。
（一）辅助式整合（The Subservient Approach）
辅助式整合是指艺术在其内容上、教学上作为其他主要科目的载体，可以说扮演着一种调味品或者添加剂的角色，其艺术任务不具有认知上的挑战性，也不需要审辩式思维或者审美意识以及艺术技能等，例如在社会科学课中演唱国歌。艺术对于其他课程的辅助性或者说從属性并不奇怪，一方面是因为这些活动通常是由缺乏艺术专业知识的科任教师进行的，另一方面是出于对教学效果和教学效率的慎重考虑。
（二）平等式整合（The Co-equal，CognitiveIntegration Style）
平等式整合是指艺术与其他课程作为平等的课程对待，通过特定的内容、技能、表征以及思维方式进行有机结合，这种方式需要教师要求学生使用高级认知的艺术技能，以审美方式进行观察、感知和解读信息，这对于教师的艺术背景及专业知识有很高的要求。采用平等式融合的教师通常会鼓励学生对项目技术和形式特征进行积极认识和审辩式反思，相较于辅助式融合而言，这种方式需要教师使用艺术特有的技巧和敏感性为学生提供指导，要求学生观察、感知、分析、综合并进行合理解释。
（三）情感式整合（The Affective Style）
情感式整合是一种艺术沉浸，强调对艺术的感受和态度，以及以学生为中心的学习和学生学习的主动性，重视学生的创造性及自我表达，主要是情绪和创造力的改变。情感式融合不在于获取具体的知识技能，不是按照预定的规则进行表演，而是让学生沉浸在对艺术的感受和回应中，用以改变学生的情绪，例如在休息时间播放音乐， “让学生安静下来”，给学生提供材料， “让学生活跃起来”。情感式融合为学生创造力的发展提供了平台，有机会让学生拥有自己的空间，他们不会因为不符合要求而被批评，而会因为独特的视野和能力受到赞赏，学生可以体验和表达自己并决定做什么和如何去做。情感式融合不要求科任教师是否拥有艺术背景，但是一定对艺术有积极的兴趣。在学校测评以及问责压力相对较少时，教师往往适合进行艺术与其他学科的情感式融合。
（四）社会式整合（The Sociallntegration Style）
社会式整合重视艺术在建立和维护学校与社区关系的社交功能，例如舞蹈节、合唱节、民族之夜等社会活动。社会式融合很少在意艺术形式中的美学或者复杂的内容及风格，其强调的重点也不在于观众或者表演者的教育，而更多的是产生的影响效果，例如，校长会向科任教师施加压力为家长会准备一场合唱，以增加来参加家长会的家长人数；学校组织学生进行义卖义演活动，为社区的孤寡老人筹集善款等。社会式融合使艺术不只局限于校内，同时担当了学校与社会之间的桥梁。
尽管Bresler提供了艺术整合的四种方式，但事实上，艺术整合的很多实践都是折衷的，可以在不同的阶段将两种、三种甚至四种方式结合起来使用。不同的方式反映了不同的教育观念，相较而言，平等式融合最受推崇但最难实现，辅助式融合与社会式融合更符合学校的现有实践，情感式融合则将教师与目标紧密贴合起来。为了更好地理解四种整合方式的功能，我们以平等式融合方式将艺术融入STEM教育的一个课程计划为例进行解析[31]（女口下表所示）。
艺术是促进学生高度参与以及社交情感的有效途径，为学生提供理解内容的创意方式。上述课程计划旨在向教师展示如何通过艺术平等地教授科学等学科，这种方式需要每个科目的内容标准，并在课程结束时进行评估，从而设计出更加完全整合的STEAM课程单元。
五、助推STEAM教育的有效策略：途径与功能
关于科学教育与艺术教育的边界已经有很多讨论，STEM教育的兴起更是将艺术教育在整个教育系统中的地位边缘化，乃至在学校课程表中受到限制乃至淘汰[32]。很多学校认为科学与艺术之间没有多大联系，而事实上，艺术教育与STEM教育并行不悖，相辅相成。Land指出，艺术不仅与STEM领域相似，而且能够重新振兴教育领域，不仅提供了一种有趣的方法，还提供了自我表达的机会[33]，发展和进步不是靠知识和技术累积的，而是来自技术和创造力的有效融合，STEAM教育则将有效推动创造力重新融入教育系统。Berk强调，未来的STEAM教育不是知识集结，而是习惯养成与创造技能，使学生能够解决跨学科界限的、复杂的系统问题[34]。为助推STEAM教育的全面落实，从STEM教育顺利向STEAM教育过渡的发生策略包括如下三个方面。 （一）重视跨学科大概念，丰富艺术气息
Glass和Wilson指出，教育工作者从STEM教育慢慢转向STEAM教育的实践过程中，需要重點关注将艺术与科学联系起来的大概念、基本概念、实践习惯和思维习惯[35]。大概念是指向学科中的核心概念，是基于事实基础上抽象出来的深层次的、可迁移的概念[36]，能够将多种知识有意义地连结起来，是不同环境中应用这些知识的关键。在STEAM教育中，跨学科大概念是位于两个或者更多STEAM教育学科中的内容思想或者过程思想，例如变量，模式等，因为这些大概念的跨学科性，其可以为教育工作者提供设计和实施整合科学、技术、工程、艺术以及数学课程单元的有意义的、最有效的方式和途径。开发STEAM教育课程单元最有效的方法是发现两个或多个学科之间的跨学科大概念，并从每个学科中选择标准，并将标准与目标和评估结合起来。在选择STEAM课程单元计划的主题时，除了合作教育者的内容知识之外，教育工作者应该考虑他们自己的专业领域和内容知识。跨学科的大概念虽然在不同的STEM学科中被定义和被使用的方式相似，但在不同的学科背景中并不完全相同，使用跨学科的大概念能够帮助学生思考和联系这些差异.以促进对概念的深入理解[37]。
（二）强调基于艺术的实践，提升艺术地位
Clapp和Jimenez强调在STEAM教育中真正融人艺术的重要性在于强调基于艺术的实践，艺术的融入一定是有意义且明确的[38]。从事STEAM教育的教育工作者、管理人员以及课程开发人员应有意将艺术融人到学习者的学习经历中，在学习者的学习体验中有效整合艺术与STEM教育，重视以艺术为基础的概念和实践。首先，在实际的STEAM教育中，有些仅仅是STEM教育中的概念，却被认为是STEAM教育的学习经验，蓄意纳入一个或多个艺术形式到学习者学习中，是实现STEAM教育的第一步。第二，学科的平衡整合是STEAM教育的主体思路，将艺术平等地融入STEAM教育中的其他学科领域，发挥学科间的协同作用，使学生在不同学习领域之间的学习自然渗透或同时发生。最后，艺术同STEAM教育其他学习领域在构建概念等方面有异曲同工之处，艺术不能只是在STEAM教育中松散地或者隐含地探索，而是需要进行深度学习，实施STEAM教育应该引起对艺术的思考与参与，即使不能熟练掌握也要对艺术学科的知识技能有深入的理解。
（三）挖掘适切教育资源，营造艺术氛围
艺术作品主要依靠其感染与熏陶作用来增强自身的教育性，相对于在线平台、创客空间等诸多STEAM教育资源[39]，博物馆以其兼容并蓄、具身感知的独特优势赢得越来越多STEAM教育者的关注。David Anderson-直从事博物馆教育的研究与实践工作已近30年，其指出博物馆教育在从STEM教育向STEAM教育过渡的过程中能够充分发挥“A”的作用，具有明显教育优势[40]。2014年，纽约博物馆协会（MANY）举办了年度博物馆行动会议，会议主题为从STEM至STEAM，支持博物馆将艺术元素纳入到STEM教育，并最终体现在博物馆的实践中[41]。博物馆的非传统教育环境非常适合学科整合的教学方式，跨学科的展品能够将STEAM教育的各个学习领域自然而然的结合在一起，同时，博物馆固有的参与氛围也促使学生更积极地进行学习。有的博物馆会举办青年艺术咖啡馆，让艺术家谈论其职业生涯及其在创作艺术时如何运用科学，有的博物馆会设计创新工作室，类似于艺术家的工作室，让学生模拟艺术家的创作过程等，也有的博物馆使用艺术作品解释科学概念，比如使用摄影作品解释气候变化等。
在当今不断演变的社会中，我们需要未来的领导者通过创新解决方案来解决复杂问题。STEAM教育课程和STEAM教学实践是实现这一现实诉求的可行方案。艺术通常不被视为教育的重要组成部分，但其在促进创造力、审辩式思维等方面已经显示了强大的功能，通过STEAM教育将艺术与STEM教育对话，艺术有机会展示其对当代课程和教学的价值和贡献。真正的STEAM教育不应该简单地学习适当的技巧、历史以及原则，而是应该鼓励具有真实应用的探索与可迁移技能。STEAM教育运动一直在不断增长，为了理解有效的教学实践，STEAM教育仍需要不断地深入研究，除了需要基于STEAM教育研究的方法和模型之外，还需要对课程的有效性进行定量以及定性的研究与探讨，需要更多的研究和数据进行有效支持。
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