王德艷 黨寶寶

【摘要】建構(gòu)數(shù)字化教育生態(tài)是促進教師專業(yè)發(fā)展的必然要求，也是STEAM卓越教師培養(yǎng)的重要支撐。文章探索教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能STEAM教師專業(yè)發(fā)展的根本路徑在于，如何推進人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在教師領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動智能技術(shù)與STEAM教師在學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)平臺、教研體系、學(xué)習(xí)共同體等方面的深度融合。實踐中，要積極推進“人工智能+教育”STEAM教學(xué)平臺建設(shè)，打造“智能化、數(shù)字化”STEAM校園環(huán)境，建構(gòu)STEAM教師專業(yè)發(fā)展的“數(shù)字化教研體系”，形成以“數(shù)字化支撐”的教師學(xué)習(xí)共同體，以教育數(shù)字化賦能STEAM教師專業(yè)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型；STEAM教師；專業(yè)發(fā)展

【中圖分類號】G451.2【文獻標(biāo)志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）07—0089—04

進入新時代，以人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)等為代表的新技術(shù)正在加速推動人類社會變革，數(shù)字化已成為變革教育方式、建構(gòu)課堂教學(xué)新樣態(tài)、促進教師專業(yè)發(fā)展、提供個性化學(xué)習(xí)服務(wù)、支撐教育高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。2022年4月，教育部等聯(lián)合印發(fā)了《新時代基礎(chǔ)教育強師計劃》，提出要推進教師隊伍建設(shè)信息化，強調(diào)教育數(shù)字化對教師隊伍建設(shè)的重要性；指出深入實施人工智能助推教師專業(yè)發(fā)展的試點行動，探索人工智能助推教育管理優(yōu)化、教師教育改革、教學(xué)方法創(chuàng)新的新路徑和新模式。這為教育數(shù)字化與教師隊伍建設(shè)的融入提供了政策依據(jù)。STEAM教育是集科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）等多領(lǐng)域融合的綜合教育活動，強調(diào)知識跨界、問題生成、批判建構(gòu)、創(chuàng)新驅(qū)動等，課程實施過程體現(xiàn)了綜合化、實踐化、活動化的特征，旨在培養(yǎng)學(xué)生高階思維品質(zhì)和解決問題的能力。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是教育信息化的特殊教育階段，旨在將數(shù)字技術(shù)融合至教育體系中，培養(yǎng)教師和學(xué)生的數(shù)字化意識與思維、數(shù)字化能力與方法，建構(gòu)數(shù)字化的教育生態(tài)[1]。隨著數(shù)字技術(shù)與教育實踐的逐步融合，學(xué)生的生活與學(xué)習(xí)場域中隨時充斥著信息化的痕跡，他們在數(shù)字化知識儲備、技能應(yīng)用、實踐操作等與生活、學(xué)習(xí)息息相關(guān)的經(jīng)驗方面有了更高的數(shù)字能力。這必然要求教師不斷提升自己的數(shù)字化能力及素養(yǎng)，具有跨學(xué)科綜合知識與專業(yè)背景，更好地從學(xué)生的視角觀察和理解世界，以適應(yīng)學(xué)生發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。有研究指出，當(dāng)前我國中小學(xué)STEAM教育發(fā)展相對緩慢，面臨著STEAM教育資源環(huán)境保障不充分、STEAM教師存在流動性大、STEAM教育學(xué)科協(xié)同整合力度不足等問題[2]。教師作為課程改革活動的先行者，在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型時期，如何依托數(shù)字技術(shù)促進STEAM教師專業(yè)發(fā)展？其實踐路徑是什么？這些問題的探究，對于提升STEAM教育質(zhì)量具有重要的實踐意義。

一、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型對STEAM卓越教師培養(yǎng)的意義

2018年2月，教育部等聯(lián)合印發(fā)的《教師教育振興行動計劃（2018-2022年）》提出了“互聯(lián)網(wǎng)+教師教育”創(chuàng)新行動，強調(diào)要發(fā)揮數(shù)字技術(shù)推動教師教育改革、提升教師素質(zhì)的作用。主張利用云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)，推動以自主、合作、探究為主要特征的教學(xué)方式變革。2021年，我國東部地區(qū)開始實施“數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點區(qū)”“教師數(shù)字素養(yǎng)提升工程”等，通過人工智能等信息技術(shù)，提升STEAM教師教學(xué)能力，提高教學(xué)效率。這些教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的實施，讓STEAM教師在具備深厚的教育情懷、扎實的專業(yè)基礎(chǔ)上，還要有勇于創(chuàng)新教學(xué)、善于綜合育人和具有終身學(xué)習(xí)的能力。

1.建構(gòu)數(shù)字化教育生態(tài)是促進STEAM卓越教師培養(yǎng)的必然要求。如何培養(yǎng)智能時代具有數(shù)字化特征的STEAM卓越教師呢？本質(zhì)上是要建構(gòu)數(shù)字化教育生態(tài)環(huán)境。隨著全球范圍內(nèi)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐不斷加快，尤其在經(jīng)濟全球化沖擊下，世界主要發(fā)達國家和國際組織先后出臺一系列教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略措施，充分發(fā)揮教育數(shù)字化的政治穩(wěn)定、經(jīng)濟繁榮、科技創(chuàng)新和文化傳播的功能，并將其作為國家數(shù)字化戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。2021年，聯(lián)合國教科文組織發(fā)布了《一起重新構(gòu)想我們的未來：為教育打造新的社會契約》，OECD也發(fā)布了《2021年數(shù)字教育展望》，均提出要升級改造數(shù)字化語言教育基礎(chǔ)設(shè)施，建構(gòu)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境[3]。2021年11月，我國教育部頒布了《提升全民數(shù)字素養(yǎng)與技能行動綱要》《“十四五”國家信息化規(guī)劃》，要求全面提升教育數(shù)字化水平，并把提升全民“數(shù)字素養(yǎng)與技能”作為建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國”的一項基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性工程，明確提出了實施教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重大意義[4]。卓越教師的培養(yǎng)必然要求將數(shù)字技術(shù)整合到STEAM教育領(lǐng)域各個層面，推動STEAM教育組織架構(gòu)、課程內(nèi)容、教學(xué)過程、學(xué)習(xí)評價方式等全方位的創(chuàng)新與變革，建構(gòu)具有開放性、適應(yīng)性、柔韌性的數(shù)字化STEAM學(xué)習(xí)生態(tài)。

2.教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是促進STEAM卓越教師培養(yǎng)的重要支撐。培養(yǎng)新時代的STEAM卓越教師，要適應(yīng)教育數(shù)字化的轉(zhuǎn)型要求，將人工智能等數(shù)字化技術(shù)與STEAM教師專業(yè)發(fā)展深度融合，培養(yǎng)具有良好數(shù)字素養(yǎng)、適應(yīng)未來教育的高質(zhì)量教師。一方面是以教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升STEAM教師的適應(yīng)能力。充分利用數(shù)字化技術(shù)，深化STEAM教師教學(xué)研究與實踐創(chuàng)新的素養(yǎng)，促進他們專業(yè)發(fā)展，為他們終身學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持。另一方面是讓教育數(shù)字化成為STEAM教師教學(xué)實踐的有效工具，使其逐漸適應(yīng)教育數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境，熟悉掌握智能化的教學(xué)媒介，不僅要做到“懂教”“會教”，還要“善教”。如美國認(rèn)為STEAM教育是K-12階段的核心，關(guān)于國家科技人才的培養(yǎng)，是國家教育改革的重要內(nèi)容，在STEAM教學(xué)中深度融入了人工智能元素，為各學(xué)科的知識整合與交流提供了有力技術(shù)支持和幫助[5]。

3.教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推動STEAM教師職業(yè)角色重構(gòu)的驅(qū)動力。在智能化、大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的時代背景下，教師面對的是學(xué)習(xí)渠道多元、知識形態(tài)多樣的學(xué)生，在教育數(shù)字化的助推下，教師的職業(yè)角色必然要轉(zhuǎn)變[6]。學(xué)校教育系統(tǒng)中，各種網(wǎng)絡(luò)信息平臺的全面普及，智慧學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)空間的建設(shè)等，正在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)更豐富的STEAM知識，如“數(shù)字教材、空中課堂、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)云平臺”等不斷涌現(xiàn)，隨時隨地滿足著學(xué)習(xí)者個性化的知識需求[7]。同時，也改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，使學(xué)校教育與社會教育等界限日益模糊，教學(xué)也不再局限于課堂中的師生、生生互動，使知識學(xué)習(xí)打破了傳統(tǒng)上的空間與時間的限制，STEAM教師不再僅僅是知識的“傳遞者、組織者”，他們在面對知識儲備更加豐富的學(xué)生時，也逐漸向知識學(xué)習(xí)的“輔助者、促進者、開發(fā)者、研究者、終身學(xué)習(xí)者”的角色轉(zhuǎn)變。

二、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能STEAM教師專業(yè)發(fā)展的實踐路徑

1.推進“人工智能+教育”STEAM教學(xué)平臺建設(shè)。對標(biāo)智能時代教學(xué)改革的新要求，學(xué)校需要整合現(xiàn)有優(yōu)勢資源，推動STEAM學(xué)科教學(xué)的融合與平臺建設(shè)。當(dāng)前，教學(xué)平臺的發(fā)展也越來越快，由單一的以教師為中心發(fā)展到綜合性的教學(xué)模式，借助各種數(shù)字化媒體設(shè)備輔助課堂教學(xué)的實現(xiàn)。因此，要依托人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)載體，同時借鑒國際前沿的STEAM教學(xué)資源、課程設(shè)計與數(shù)據(jù)平臺，以實踐問題為導(dǎo)向，以STEAM項目為牽引，實施“基礎(chǔ)性、前瞻性、多學(xué)科交叉融合”的課程教學(xué)，開發(fā)適合我國教師專業(yè)發(fā)展的“人工智能+教育”集成化教學(xué)平臺，打造具有影響力的在線開放STEAM課程平臺。當(dāng)然，這需要突破人工智能與STEAM融合的技術(shù)瓶頸，解決大數(shù)據(jù)、人工智能在STEAM教學(xué)平臺搭載、應(yīng)用的問題[8]。

2.打造“智能化、數(shù)字化”STEAM校園環(huán)境。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能STEAM教師專業(yè)發(fā)展需要推進“數(shù)字校園”的建設(shè)。構(gòu)建智能、互動、共享、綠色的智慧化校園，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)生態(tài)化、教育管理智慧化、教學(xué)服務(wù)保障便捷化的重要舉措。首先，要優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施，加強校園互聯(lián)互通建設(shè)，實現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，為教師與學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)保障。其次，要開發(fā)一批“線上線下”有機銜接的數(shù)字化學(xué)生平臺，推進STEAM“虛擬實驗室”和“智慧教室”的建設(shè)，為學(xué)生STEAM知識探索、實驗操作等提供無限可能的智慧平臺，建構(gòu)物理環(huán)境、資源平臺、交流場域有機整合的學(xué)習(xí)空間[9]。把傳統(tǒng)的線下課堂世界與智慧學(xué)習(xí)結(jié)合起來，滿足學(xué)生STEAM知識學(xué)習(xí)的資源需求。最后，學(xué)校要加快STEAM研究中心以及案例的開發(fā)建設(shè)，打破數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)的學(xué)科界限，引入數(shù)字教育科技產(chǎn)品，為學(xué)生提供智能、快速、系統(tǒng)、全面的學(xué)習(xí)服務(wù)與分析系統(tǒng)，結(jié)合STEAM課程的特點，建立高效、靈動、便捷、能激發(fā)學(xué)生STEAM學(xué)習(xí)興趣的智能化校園環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的興趣，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

3.建構(gòu)STEAM教師專業(yè)發(fā)展的“數(shù)字化教研體系”。教研是提高教師“軟實力”的有效手段，也是促進教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑。STEAM教師教研傳統(tǒng)方式與現(xiàn)代智能技術(shù)的銜接，讓實踐中的教育教學(xué)問題與教師實際發(fā)展需要相匹配，重新塑造了教師教研的空間場域、交流方式、互動內(nèi)容與促進功能，為教研活動提供資源適配、策略支持、支架工具等，極大地整合教研資源，促進教研水平提升[10]。各中小學(xué)要把數(shù)字化資源融入教師教研中，使其成為支持STEAM教師專業(yè)發(fā)展的利器。一是要重構(gòu)學(xué)校STEAM教學(xué)資源，分層分類設(shè)定教研所需資源，為教師教研提供豐富的課程資源、專項資源和拓展資源等，滿足教師教研的需求。二是要建立數(shù)字化遠程STEAM教研系統(tǒng)。大量研究發(fā)現(xiàn)，目前我國中西部STEAM教育資源短缺，課程實施單一，教師教研缺失等問題凸顯[11]。因此，通過數(shù)字化交互系統(tǒng)，實現(xiàn)中東西部教師的高質(zhì)量溝通與交流。讓西部的STEAM教師借助“虛擬仿真、虛擬體驗”等方式，提升創(chuàng)新能力。

4.形成以“數(shù)字化支撐”的STEAM教師學(xué)習(xí)共同體。隨著教學(xué)理念的變化和數(shù)字技術(shù)的進步，人們逐漸意識到學(xué)習(xí)共同體的獨特價值。長期以來，STEAM教學(xué)突出了學(xué)科教學(xué)的特色，各學(xué)科之間的知識壁壘分明，彼此割裂的、碎片化的STEAM知識講授難以發(fā)揮整體育人功能，學(xué)生STEAM知識獲取以簡單、機械的平面方式為主，深度學(xué)習(xí)難以發(fā)生，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。而教師學(xué)習(xí)共同體，對于打破學(xué)科教學(xué)的壁壘，推進教師教學(xué)經(jīng)驗共享、交流，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)具有重要的意義[12]。學(xué)習(xí)共同體讓教師關(guān)注到了知識建構(gòu)的社會性和文化性，讓STEAM教學(xué)經(jīng)驗與智慧得以共享，提高教師的專業(yè)能力與數(shù)字素養(yǎng)。“數(shù)字化”的STEAM教師學(xué)習(xí)共同體，解決了時間、空間上制約教師共同教研交流的問題[13]，通過智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化載體，讓更多STEAM教師通過分享、協(xié)助的方式，將有共同教育目標(biāo)的教師聯(lián)結(jié)在了一起。對于眾多中小學(xué)STEAM教師而言，他們需要與更多的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家以及工程師等社會力量以及不同學(xué)科教師之間開展交流互動，提升各學(xué)科教師廣泛、積極參與研討的可能性。另外，在STEAM教師職前、職后培養(yǎng)的過程中，也需要數(shù)字技術(shù)的支撐，實現(xiàn)中小學(xué)STEAM教師與校外科學(xué)教育場館、科研院所和STEAM領(lǐng)域?qū)W者專家的聯(lián)系，讓他們有更多機會接觸科學(xué)實驗，對話科學(xué)家與工程師，增強他們對STEAM實踐性知識的理解。

數(shù)字時代，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和知識獲取途徑發(fā)生了重要變化，提升教師的數(shù)字素養(yǎng)已成為教育改革與發(fā)展的必然。STEAM教育領(lǐng)域需要發(fā)揮教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的力量，為教育教學(xué)注入新的活力。隨著我國創(chuàng)新型、綜合型人才需求的不斷增加，夯實理工科教育的基礎(chǔ)，我們必須重視STEAM教育發(fā)展，打造高質(zhì)量的STEAM師資隊伍，成為促進我國教育整體發(fā)展的重要舉措，也是促進教育公平、踐行學(xué)科核心素養(yǎng)的重要保障。

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編輯：張昀