艺术可以教会STEM一两件事
图片来源:ACS国际学校
正如教室布局在过去几十年里发生的变化一样，一些教育学家正在挑战今天所教授的课程应该被划分为独立科目的观点。
许多人认为教育的目标不应该仅仅是获取知识，而是如何使用知识，以及如何随着需求的变化而调整知识。一些人认为，混合教学法不仅能培养全面发展的学生，还能给所有学科领域带来更多意义，创造更平等的教育体验，无论能力水平如何。
格雷姆·劳里(Graeme Lawrie)是ACS国际学校的合作总监。他说，学科学科正在衰落，IT不再是一个独立的学科。这是一件好事，因为学生可以把一节课学到的技能用到其他领域。例如，如果你能学会用Python编程，那么你就可以创建自动化系统来处理其他学科中整理的数据，他解释道。
劳里说:“我们经常看到孩子们在Pro-Desktop或SolidWorks上学习3D设计，他们开始用它来雕塑和艺术作品，并使用3D建模来制作电脑游戏。”
去年10月，ACS在英国萨里郡的索普公园为一万名学童组织了免费的STEAM(科学、技术、工程、艺术和数学)活动STEAM 2022。这一天旨在让公立学校的孩子们探索音乐和戏剧，以及用他们在课堂上可能无法接触到的现实生活经验来构建计算机。
作为一名学生和一名科学和设计技术的教师，劳里的学校经历推动了他的发展。他说自己是一名高功能自闭症患者，因为学校没有能力处理他的思维方式而挣扎。
如果孩子们能一边学习Python，一边制作钢铁侠(Iron Man)服装或拆弹机器人之类的东西，劳瑞相信，他们会比在教室里老师站在前面，举着零件说“这是晶体管，这是电阻器”时更专注。他认为，这也意味着有天赋的孩子可以做更多的事情，而对于那些有困难的孩子来说，他们可以做一些相对简单的事情，但仍能满足课程要求，而不会感到自己落后了。他说:“他们仍在享受，仍在探索，只是他们的工作节奏不同了。”
他认为教师们需要认识到今天的情况有多么不同，并将其作为如何教学STEAM课程的基础。对于Lawrie来说，教授一门特定的编程语言不如教授适应变化的技能重要。他说，当一个孩子离开学校时，他或她不会使用相同的编程语言或相同的语法。“但是教会他们掌握一种新的软件并毫无畏惧地使用它的技能，这将伴随他们一生。”
同样，他也挑战了学生不应该在学校使用手机的规定。他宁愿教他们如何最大化其效率，而不仅仅是作为一个计算器或相机，而是有效地搜索信息。“如果你能写一段简单的Python代码，并正确使用移动技术，你可以在一半的时间内完成任何事情，”他说。
Lawrie说道:“我认为STEAM是将所有其他主题结合在一起的粘合剂。工程是一种让学生一起独立工作的方式，使用解决问题的技能和与他人共情。“当你在设计某样东西时，通常你是在为别人制造它。你在寻找真正的需求和机会。你看到的是你对世界上的事物一无所知。所以，如果你要设计一些东西，你必须考虑结构，你必须考虑材料。然后你可能会和那些领域的专家一起工作……STEAM所涉及的技能和知识，可以提高学校和工作场所的其他学科领域。”
然而，劳里强调，对教师来说，致力于这种方法是很重要的。“政府在很多年前就给自己出了个问题，当时他们开始向接受教学学位课程的人提供黄金问候。进入这个行业的人都不喜欢孩子;他们这样做是因为他们想摆脱他们的学生债务。
“你需要人……他们热爱自己的工作，热爱他们所教的学科，也热爱教育孩子……你需要对教学有热情，你需要对你的学科内容有热情，”他坚持说。
劳瑞特别乐于传递自己的热情。他回忆起一个例子，他教一个从未写过代码的学生用Python做一些事情，代码有一页那么长。在第二节课上，他们向他展示了如何将代码转换成三行，并问他这样会不会更好?“能够说‘太棒了。你能告诉我怎么做吗?’会突然激励他们，因为他们知道的比你多，他们在教你，”他解释道。“没有比教学更好的学习方式了。”
两个女孩带着一个微型注射器
图片来源:Micro:bit教育基金会
Micro:bit教育基金会的首席执行官加雷斯·斯托克代尔(Gareth Stockdale)也认为，兴趣和热情有助于教学和学习。他说，micro:bit可以通过手机或平板电脑编程，通过帮助解决对学生来说重要的问题来扩大参与，无论是音乐、艺术，还是为当地的一些事情创造一个解决方案，比如一个“绿色”项目。他说，Micro:bit很好，可以吸引那些不一定认为技术适合自己的人。
“英国和其他地方的教育体系设置的方式是15/16分的高风险考试，这意味着我们在相当早的时候就缩小了学习的重点。从9年级开始，人们开始学习GCSE的教学大纲和课程，所以对这门学科的‘感觉’能力就少了，”他指出。
小学允许更多的跨课程学习，但由于sat和排名表的原因，扫盲和计算能力仍然是重点。他承认:“英国教育标准局(Ofsted)最近改变了关注重点，开始关注一所学校的全部课程，这为我们提供了更多探索的机会。”
“但当我们具体谈论数字创意和编码时，其中一个障碍是教师的经验。”最近的研究发现，在英国教授计算机的小学教师中，有61%没有这方面的背景。
“我们试图让micro:bit尽可能容易上手，并为不同领域的人们提供接触点。”它可以用作数据记录器，监测学校附近的交通状况，例如，通过按不同的按钮来登记一辆汽车或一辆卡车。数据可以可视化，以满足课程中的元素。斯托克代尔说，编码本身成为了创造的促进者，而不是一种手段。
最近推出的声波编辑器，可以用于音乐和物理课程。声波可以被操纵来产生声音，并显示波形的变化如何影响声音。
在艺术课上，led可以用来创作从机器人、可穿戴设备到灯光艺术装置的艺术品。在2021年莱斯特灯光节上，micro:bit被用于制作艺术装置，参观者可以使用micro:bit制作自己的装置或光雕塑。
考试选择受到很多因素的影响，斯托克代尔认为，在改变父母和老师对为什么这些技能是基础技能以及为什么人们应该学习这些技能的态度方面，还有很多事情需要做。
“现在的主要障碍是课程的狭隘……我们如何拓宽技能，并支持教师以跨课程的方式做更多的事情，”斯托克代尔说。
在美国，Code.org正在努力让小学到高中都必须教授计算机科学。在一些州，没有计算机科学学分是不可能毕业的，但对斯托克代尔来说，这是一个难题。“这表明人们开始意识到为什么这些技能很重要，但这也证明了计算机科学的教学方式再次变得非常狭隘。作为一个组织，我们在这里不是为了让每个人都成为软件工程师，我们在这里是为了确保人们更好地理解技术，理解支撑它的概念……适应科技。”他担心的是，如果教育过于狭隘，进入职场后就会出现技能短缺。
该基金会与DATA(设计与技术协会)密切合作，后者在学校推广这门学科。苹果前首席设计官乔尼•艾夫爵士(Sir Jony Ive)在政府最近发布的《重新想象D&T》(reimagined D&T)报告的前言中，对政府知识丰富的课程非常不满。他说，这一战略忽视了创造性学科和实用的、以技能为基础的教育，他说这是一个“深刻而无知的错误”。
他指出，设计与技术是一门可以结合数学、科学、历史、心理学和艺术的交叉学科。他接着说:“它鼓励实际解决问题、合作、同理心和创造力，以及批判性和分析性思维。最重要的是，设计和技术激发了年轻人的好奇心，让他们相信自己的想法，并让他们有能力探索世界上最大问题的解决方案。”
艺术合作激发创新
诺丁汉大学电力电子和机器中心(pecc)研究小组任命发明家和艺术家Jo Fairfax为创意驻院，这是其与Lakeside Arts合作的一部分，目的是培养一个激发工程师创造力的环境。
费尔法克斯的作品包括创造一系列自动禅宗花园机器。机器的顶部是一层铁屑，当它感觉到有人靠近时，就会形成形状。磁铁是由Arduino Uno操作的机制激活的，该机制通过编程在床的底部移动磁铁，模仿大自然的运动来创造形状。
pecc研究小组负责人帕特·惠勒教授说:“拥有一定程度的创造力对我们研究项目的推进至关重要，但有时却缺乏。我觉得招募一位艺术家的技能将为我们提供一个绝佳的机会，通过将艺术融入工程环境来激发团队的创新。”
费尔法克斯补充道:“我一直喜欢融合艺术、科学、技术和工程，所以这次实习就像为我的头脑、心灵和灵魂喝甘露。我认为这两个行业是完美的伙伴，可能存在惊人的相似之处。”
Lakeside Arts的商业发展主管兼副总监詹姆斯·帕克(James Parker)认为，费尔法克斯对公共艺术的可持续性和环境的价值观使他成为“完美的人选”。他说，这个项目还没有明确的结果，但他相信，实习可能会发掘出不同的合作方式。
学习，不学习
Precision Acoustics试图将STEAM的“A”介绍给多尔切斯特的Sunninghill预备学校，并带着管乐器参观，以演示声音是如何形成和传播的。对于年龄较大的学生，他们会进行演示和实验室实验，向他们解释超声波在医学上的应用，但对于五年级和六年级的学生，长号手大卫·贝尔(David Bell)，该公司的测量科学家，向孩子们展示了长笛和单簧管如何发出声音，以及水管如何成为乐器。另一组孩子学习并演示了声音是如何传递的，每个瞳孔就像一个链中的分子。学校的反馈是积极的，贝尔说:“我们解释了为什么(STEM)学科很有趣……它很好地展示了科学在现实生活中的应用。”
在2022年STEAM大会上，为幼儿制作残疾辅助设备的慈善机构MERU带来了两把轮椅的组件，学生们使用STEM技能来建造、设计和编程。
劳里说，孩子们可以看到他们所做的事情的价值，他们为什么要学习一些东西，为什么要用这些技能来完成一些事情。“我们给孩子们看什么并不重要;这些技能仍然存在于他们所做的一切事情中。有时候你只需要给玩家设置一个挑战，让他们去探索。”
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