[摘要]STEM教育理念具有跨學科性、突出工程設計過程、激發(fā)創(chuàng)造力等特點。本文基于STEM教育理念，構建了旨在發(fā)展設計類學生藝術創(chuàng)造力的STEM-AC教學模式。教學實踐發(fā)現，STEM-AC教學模式對學生藝術創(chuàng)造力的的獨特性、創(chuàng)造性解決問題、情感性、整合性等有顯著影響。

[關鍵詞]STEM教育；藝術創(chuàng)造力；工程設計；教學模式" " "[DOI]：10.20122/j.cnki.2097-0536.2025.02.031

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）英文首字母的縮寫，由于STEM學科在科技創(chuàng)新方面的重要性，各國逐漸將STEM教育看成是培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的重要途徑，并得到廣泛關注。在廣泛開展STEM教育的大潮流中，如何有效開展STEM教學提升學生創(chuàng)新能力，探索其教學模式和教學策略，成為STEM教育落地課堂教學深入應用的現實問題。美國教育部發(fā)布的《STEM2026：STEM教育中的創(chuàng)新愿景》報告指出，STEM課堂教學設計與實施是亟待解決的開展STEM教育的8大挑戰(zhàn)之一。過去20余年，改革大學課堂教學模式、創(chuàng)新教學方法的呼聲愈發(fā)強烈，STEM教育教學模式、基于實證（evidence-based）的跨學科教學模式、探究性實驗教學模式得到重視，在課堂上對學生思維過程進行系統(tǒng)引導，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維和問題解決能力逐漸形成了一條科學、清晰的路徑?；诖?，本研究將STEM教育方法作為發(fā)展設計類專業(yè)大學生藝術創(chuàng)造力的具體實施路徑，嘗試構建一個基于STEM教育理念的發(fā)展學生藝術創(chuàng)造力（Artistic Creativity，AC）的教學模式，以期為推動新文科教學改革提供有一定意義的參考。

一、面向創(chuàng)新思維培養(yǎng)的STEM學習過程

STEM教育是一種面向高階思維的創(chuàng)新教育，強調以跨學科項目引領，通過小組合作探究來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[1]。據筆者了解和一些報道所見，STEM教育研究已由概念界定、政策引介、模式探索向課程開發(fā)、效果評估、學習分析等方面轉變，但是由于對STEM學習目標、教育價值認識不清，其工具主義傾向、泡沫化苗頭初現端倪[2]。從期望價值視角分析國內外有關STEM學習過程和模式的論述，指向創(chuàng)新思維的STEM學習路徑主要包括CDIO理念下的STEM學習過程、PBL理念下的STEM學習過程。

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），是最新的工程教育理念。CDIO本質上概括了工程實踐活動的操作程序，也展現了創(chuàng)造性設計過程的要素。CDIO學習過程首先要促進學生從工業(yè)實踐或日常生活中提出問題，并期望學生以產品（或作品）設計引領整個問題解決過程，然后基于想法進行草圖、原型、模型設計，隨之將二維或三維的設計原型轉化成實物產品，并與原型期望進行結構、功能等方面的匹配，反饋產品是否達到“構想-設計”階段的預期標準。最后，通過功能性測試、過程性完善，進行產品外觀、結構、功能等方面的精細化，使產品具有一定的社會價值或教育意義[3]。

PBL是指基于問題的學習（problem-based learning），PBL隨建構主義學習理論發(fā)展而來，在STEM跨學科學習中，PBL被賦予了新的內涵，是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的基石。由于STEM學習過程強調創(chuàng)設真實的問題情境，勢必需要聯結科學、技術、工程、數學及藝術等多學科緊密聯系的跨學科知識解決問題。因此，從解決問題的視角讓學生進行問題表征，即將問題轉化為具有一定目的的認知過程，讓學生能夠定義、明確問題，進一步提出研究問題，對問題的緊迫性、可行性、目標性進行分析，由此實現基于跨學科知識進行問題解決，提高創(chuàng)造思維能力。

二、基于STEM教育理念的AC教學模式建構

（一）藝術創(chuàng)造力的內涵

藝術創(chuàng)造力（Artistic Creativity，AC）是人們在創(chuàng)作過程中，通過獨特的思維方式、靈感來源及對傳統(tǒng)形式的挑戰(zhàn)，所展現出的創(chuàng)新能力。它不僅是對現有藝術技巧和材料的重新組合，更重要的是，能夠突破慣性思維，創(chuàng)造出富有個性和深刻內涵的作品。藝術創(chuàng)造力的內涵包含了感知的獨到視角、情感的獨特表達，以及對文化、社會和歷史的深刻解讀。

藝術創(chuàng)造力是設計類專業(yè)大學生必備的一種高階思維能力，尤其在視覺設計、工業(yè)設計、交互設計等領域，具備創(chuàng)新思維和藝術敏感性的學生更創(chuàng)作出更優(yōu)秀的作品或產品[4]。藝術創(chuàng)造力不僅是作品新穎性所在，更是推動設計理念和創(chuàng)造靈感不斷變革的動力源泉。設計類學生的藝術創(chuàng)造力是創(chuàng)新設計思維的核心。設計不是簡單形式整合和功能堆砌，而是創(chuàng)新思想和理念的顯性表現。設計作品的創(chuàng)新性往往取決于學生能打破常規(guī)思維禁錮，從視覺、結構、情感、功能等方面嘗試新穎、不同的表達方式。藝術創(chuàng)造力使設計不僅僅停留在“做出來”的層面，而是推動設計的本質——創(chuàng)造出具有獨特思想、情感和文化價值的作品。

（二）基于STEM教育理念的AC教學模式建構

STEM教育理念是更具有跨學科整合性的學習方式，與發(fā)展設計類學生藝術創(chuàng)造力的教育理念不謀而合。根據STEM教育在發(fā)展創(chuàng)新思維方面的優(yōu)勢，本研究構建了旨在發(fā)展設計類學生藝術創(chuàng)造力的STEM-AC教學模式，旨在引導學生經歷創(chuàng)造性設計的完整過程，促進學生設計思維、藝術創(chuàng)造力的發(fā)展。STEM-AC教學模式的環(huán)節(jié)如下圖1所示。

第一，提出問題。本環(huán)節(jié)是為了設置問題情境，引發(fā)學生的設計思考和興趣，吸引學生主動參與到后續(xù)設計任務活動中?；谇榫程岢鏊麄冴P注的問題，從而吸引學生積極參與學習任務。作為教學的開端，情境問題的選取應與活動任務密切相關，既可以是現實社會中的問題，也可以是學生在生活或學習中可能遇到的現象或問題。

第二，制定方案。本環(huán)節(jié)要求學生基于問題情境中的設計任務制定方案或者產品草圖，體現一定的目標。任務目標是學生開展產品設計的重要方向指引。本環(huán)節(jié)中，學生要深入剖析問題的突破點，并找到問題解決的大致方案，然后開展進一步方案制定或產品草圖設計。方案應具有可行性和實用性。本環(huán)節(jié)對學生的創(chuàng)造性思維要求較高，需要學生對問題解決的大方向和項目目標有統(tǒng)整性的認識。

第三，設計與開發(fā)。本環(huán)節(jié)旨在基于項目方案進行精細化設計與實施。這一過程中學生要明確工程設計實踐的限制條件和功能要求，確保設計要具有可操作性和實踐性，學生可通過實際操作來回應計劃或方案。同時，教師應為學生提供必要的資源支持，包括學習材料、工具和設備等，以保障學生順利完成項目任務。

第四，測試與優(yōu)化。本環(huán)節(jié)是對初步完成的設計產品進行功能測試和效果檢驗。一般而言，測試與優(yōu)化過程會形成一個迭代環(huán)，通過對產品、作品存在的不足進行測試與分析，不斷優(yōu)化設計創(chuàng)新點。多次的分析、設計、制造和測試之后，最終學生的成果或解釋將趨于完美，學生在不斷嘗試的過程中藝術創(chuàng)造力得到發(fā)展。該環(huán)節(jié)的重點是學生根據測試反饋反思并對方案進行調整。這一過程不僅要求學生在技術層面進行調整，還可能涉及到其他方面的改進，比如資源管理、時間安排或團隊協(xié)作。

第五，反思與評價。本環(huán)節(jié)學生的行為主要表現為對整個學習過程、方法以及最終成果的回顧、評估和自我調整。這個環(huán)節(jié)強調學生在項目完成后進行深度反思，從而識別自身的成長與不足，為后續(xù)學習和實踐提供改進方向和動力。通過反思，學生不僅能夠發(fā)現自己在項目中取得的成就，還能識別自己在執(zhí)行過程中未曾注意到的問題或做得不夠好的地方。這一過程有助于學生更好地理解自己的優(yōu)點與局限，進而為下一步的改進提供依據。

三、基于STEM教育理念的AC教學實踐

（一）對象與研究設計

基于STEM-AC教學模式，在設計類本科專業(yè)“服飾與服裝設計專業(yè)”的《計算機輔助設計》《立體裁剪》等課程中進行了旨在發(fā)展學生藝術創(chuàng)造力的教學。教學實驗采用單組追蹤實驗設計，時間為3個月，在教學開始和結束時分別對學生進行藝術創(chuàng)造力測試。

測試量表為“大學生藝術創(chuàng)造力測試（The Artistic Creativity Test for College Students，ACTCS）”，包括獨特性、復雜性、情感性、技術技能、創(chuàng)造性解決問題、整合性等6個方面。該量表包含了10道題目，旨在評估藝術創(chuàng)造力和藝術表現能力。ACTCS的信度在多個研究中得到了驗證，顯示出良好的內部一致性和重測信度。本研究顯示，其Cronbach's" Alpha 只為0.85。驗證性因素分析顯示，KMO值為0.872，卡方Bartlett球形度檢驗值為373.765，df=94，plt;0.01。根據特征值大于的標準，共抽離出6個因子，與理論建構一致，累計貢獻率達到81.35%，說明量表ACTCS結構效度較好。

（二）結果與分析

基于本研究所構建STEM-AC教學模式開展教學實踐，結果顯示，整體而言，采用STEM-AC模式教學前后學生的藝術創(chuàng)造力呈顯著差異（t=5.832，plt;0.05），教學實踐后學生藝術創(chuàng)造力得分均值高于前側（M后=8.543gt;M前=6.368），說明基于STEM教育理念的AC教學模式能顯著提升學生的藝術創(chuàng)造力。在任務驅動的現實環(huán)境中進行產品設計與開發(fā)，體會設計、測試、改進、創(chuàng)新等產品研發(fā)和實施過程，學生的高層次思維得到發(fā)展，對工程設計過程和程序的認識有了較大提升，逐漸由模糊變得明晰，說明基于STEM教育理念的AC教學模式在一定程度上提升了學生藝術創(chuàng)造力。

具體來看，教學前后學生藝術創(chuàng)造力的獨特性、創(chuàng)造性解決問題、情感性、整合性等方面具有顯著差異（plt;0.05），特別是藝術創(chuàng)造力的獨特性的得分均值由4.239增長到8.832，提升較大。但教學前后學生藝術創(chuàng)造力的復雜性、技術技能等方面具有起伏，且教學前后無顯著差異。這表明，盡管STEM-AC教學模式在提升學生創(chuàng)造性解決問題的能力和情感表達等方面取得了明顯效果，但在提升復雜性和技術技巧的掌握上，可能還受到其他因素的影響。

需要指出的是，STEM教育理念是一種復合性的教育信念，并非固定于某一個教學環(huán)節(jié)，教師在運用STEM-AC教學模式時更應該基于教學內容科學合理的安排教學環(huán)節(jié)，以發(fā)展學生的藝術創(chuàng)造力為首要任務，在開放性設計環(huán)境中激發(fā)學生高層次認知，提升其藝術創(chuàng)造力和工程設計思維。

參考文獻：

[1]王璞，苗玉偉.美國高校STEM教育的多元實踐路徑研究——基于自組織理論的視角[J].教育發(fā)展研究，2024，44（Z1）：115-124.

[2]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015，（4）：13-22.

[3]褚鈺萌，鄧洋陽，葉愛山.STEM理念下高等教育應用型課程建設研究[J].江蘇商論，2023，（10）：100-103.

[4]毛志昂.基于STEM教育理念的工業(yè)設計教育研究[D].江西財經大學，2023.