山师关学院学报 D010.16069j.cmki.51-1610g4.2023.09.01g 从STEM到STEAM:脑科学基础及教育启示 (秦州学院教育科学学院,江苏泰州225300 要在乳片兴教也型木兰在入球湿提变中微兰保的教 生创新思费并进学生全声和谐发展 左脑是拍家脑和学术脑,右脑是艺术和剑通脑 半球在分工的基础上相互协。加艺木人文等学科可以有效开发学生右脑措能关提升学生剑造力。从重视左 SE化当注重防学的EA是有,这一能提们在新学中必无全左右的共 开发,其育启不体现在餐育目标、数套结构、课程结构、教育方式以及教育浮价观等环节。 中图分类号: 424 文献标 文章编号 1009 8666(2023)09-0136-05 教教学规律源干心理的规律而、理规 层面探索STEM到STEAM的转化动因可以帮时 律的底层逻辑则在于脑的发有发展规律 基 教师认识教有进步的底层逻辑 此,华东师范大学袁振国教授明确提出,“大 -、其于笔国实用主义的传统STE 的发育规律,就是教育的根本规律。”四在中国 教育 乃至世界教育的浸长发展历程中,先人们没有 STEM (Science,Technology.Engineering.Math- 脑科学的指导,仍然在教育实践中归纳总结 ematics)是科学、技术、工程、数学四个学科首字 许多教有规律。随若前科学在21世纪日新月异 母组成的一个新词,STEM既可以看作是一种课 的发展,基于脑的学习(Brain-based learning)已 程 也可以看作 种学习方式和教学策略 经成为共识,在脑科学新发现的基础上重新审 STEM的核心是在数学或者学习过程中对四个 视经验性教育规律的合理性成为必要。)2006 学科进行世合,使其成为有机的整体。)STEM 年,美国政府首次提出SEM数音,2010年又增 教育诞生于美国,早在1986年,美国国家科学 加了汤盖美术、音乐社会、语言等科目的人文 委员会在《本科的科学、数学与工程教育》中就 艺术学科, 这 变化不仅仅因为艺术学科的发 提出了整合科学、技术、工程、数学四个学科的 散思维功能和粘合剂作用,它还有着对脑发 建议,但是尚未明确提出STEM。间直到2006 发展规律的深层次考量。当今教有界的各种牧 年,美国政府在《美国竞争力计划》中提出,为 育教学模式层出不穷,令人眼花乱,从脑科学 挖掘学生学习潜力,保持美国在科学技术与创 收稿日期:2022-02-22 基金项日:江苏省2022年自然科学基金面上项日“基于覆盖刻画和映射方法的知识空间理论研究”(BK20221299):江苏省 教育科学“十三五“规划2018年度课题“基于认知科学的数国儿室数学能力训练方法研究(D201801/54) 作者简介:胡林成(196们一),男,甘肃榆中人,素州学院教育科学学院教授,博士,研究方向:认知心理学,发展与教育心理学 136 C)1994-02 China Academic Joumal Electronie Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
第 3 8 卷 第 9 期 2 0 2 3 年 9 月 媒 屮 种 筘 嗱 沒> 学报 J o u r n a l o f Le s h a n No r ma l U n i v e r s i t y No . 9 , V o l . 3 8 S e p . , 2 0 2 3 D 0 1 : 1 0 . 1 6 06 9 / j . c n k i . 5 1 1 6 1 0/ g 4 . 2 0 2 3 . 0 9 . 0 1 9 从 S TE M 到 S TE AM : 脑 科 学 基础 及教 育 启 示 胡 林 成 ( 泰 州 学 院 教 育 科 学 学 院 , 江 苏 泰 州 2 2 5 3 00 ) 摘 要 : 在 早 期 的 S TE M 教 育 中 融 进 艺 术 类 学 科 就 是 在 全 球 课 程 变 革 中 被 寄 予 厚 望 的 S TE A M 教 育 。 早 期 的 S TE M 教 育 虽 然 符 合 巴 甫 洛 夫 高 级 神 经 类 型 学 说 , 但 是 基 于 现 代 脑 科 学 的 分 析 发 现 , S TE A M 比 S T E M 更 有 利 于 培 养 学 生 创 新 思 维 并 促 进 学 生 全 面 和 谐 发 展 。 “ 左 右 脑 分 工 理 论 ” 认 为 , 左 脑 是 抽 象 脑 和 学 术 脑 , 右 脑 是 艺 术 脑 和 创 造 脑 , 两 半 球 在 分 工 的 基 础 上 相 互 协 作 。 增 加 艺 术 人 文 等 学 科 可 以 有 效 开 发 学 生 右 脑 潜 能 并 提 升 学 生 创 造 力 。 从 重 视 左 脑 的 S TE M 进 化 为 注 重 全 脑 学 习 的 S TE A M 是 全 球 教 育 界 的 进 步 , 这 一 转 向 提 醒 我 们 在 教 学 中 必 须 注 重 左 右 脑 的 共 同 开 发 , 其 教 育 启 示 体 现 在 教 育 目 标 、 教 育 结 构 、 课 程 结 构 、 教 育 方 式 以 及 教 育 评 价 观 等 环 节 。 关 键 词 : S TE M ; S TE A M ; 脑 科 学 基 础 ; 教 育 启 示 中 图 分类 号 : G4 2 4 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1 0 0 9 8 6 6 6 ( 2 0 2 3 ) 0 9 0 1 3 6 05 教 育 教 学 规 律 源 于 心 理 的 规 律 , 而 心 理 规 律 的 底 层 逻 辑 则 在 于 脑 的 发 育 发 展 规 律 , 基 于 此 , 华 东 师 范 大 学 袁 振 国 教 授 明 确 提 出 , “ 大 脑 的 发 育 规 律 , 就 是 教 育 的 根 本 规 律 。 ” [ 1 ] 在 中 国 乃 至 世 界 教 育 的 漫 长 发 展 历 程 中 , 先 人 们 没 有 脑 科 学 的 指 导 , 仍 然 在 教 育 实 践 中 归 纳 总 结 出 许 多 教 育 规律 。 随 着 脑 科 学 在 2 1 世 纪 日 新 月 异 的 发 展 , 基 于 脑 的 学 习 ( B r ai n - b a s e d l e ar n i n g ) 已 经 成 为 共识 , 在 脑 科 学 新 发 现 的 基 础 上 重 新 审 视 经 验 性 教 育 规 律 的 合 理 性 成 为 必 要 。 [ 2 ] 2 0 0 6 年 , 美 国 政 府 首 次 提 出 S TE M 教 育 , 2 0 1 0 年 又 增 加 了 涵 盖 美 术 、 音 乐 、 社 会 、 语 言 等 科 目 的 人 文 艺 术 学 科 , 这 一 变 化 不 仅 仅 因 为 艺 术 学 科 的 发 散 思 维 功 能 和 粘 合 剂 作 用 , 它 还 有 着 对 脑 发 育 发 展 规 律 的 深 层 次 考 量 。 当 今 教 育 界 的 各 种 教 育 教 学 模 式 层 出 不 穷 , 令 人 眼 花 缭 乱 , 从 脑 科 学 层 面 探 索 S TE M 到 S T E A M 的 转 化 动 因 可 以 帮 助 教 师认识教 育 进 步 的 底 层 逻 辑 。 一 、 基 于 美 国 实 用 主 义 的 传 统 S TE M 教 育 S T E M ( S c i e nc e , Te c h no l o gy , E n g i ne e r i ng , M at h - e m at i c s ) 是 科 学 、 技 术 、 工 程 、 数 学 四 个 学 科 首 字 母 组 成 的 一 个 新 词 , S TE M 既 可 以 看 作 是 一 种 课 程 , 也 可 以 看 作 是 一 种 学 习 方 式 和 教 学 策 略 , S T E M 的 核 心 是 在 教 学 或 者 学 习 过 程 中 对 四 个 学 科 进 行 融 合 , 使 其 成 为 有 机 的 整 体 。 [ 3 ] S TE M 教 育 诞 生 于 美 国 , 早 在 1 9 8 6 年 , 美 国 国 家 科 学 委 员 会 在 《 本 科 的 科 学 、 数 学 与 工 程 教 育 》 中 就 提 出 了 整 合 科 学 、 技 术 、 工 程 、 数 学 四 个 学 科 的 建 议 , 但 是 尚 未 明 确 提 出 S TE M 。 w 直 到 2 0 0 6 年 , 美 国 政 府 在 《 美 国 竞 争 力 计 划 》 中 提 出 , 为 了 挖 掘 学 生 学 习 潜 力 , 保 持 美 国 在 科 学 技 术 与 创 收稿 日 期 : 2 0 2 2 0 2 2 2 基 金 项 目 : 江 苏 省 2 02 2 年 自 然科学基金 面 上 项 目 “ 基于 覆 盖刻 画 和 映 射方法 的 知 识 空 间 理论研究 ” ( B K2 0 2 2 1 2 9 9 ) ; 江 苏 省 教育科学 “ 十 三 五 ” 规划 2 0 1 8 年 度 课题 “ 基于认知 科学 的 数 困 儿童数学 能 力 训 练 方法研究 ” ( D/ 2 0 1 8 / 0 1 / 5 4 ) 作 者简 介 : 胡林成 ( 1 9 6 7 ) , 男 , 甘肃榆 中 人 , 泰州 学 院 教育科学学 院教授 , 博士 , 研究 方 向 : 认知 心 理学 , 发展 与 教育 心 理学 。 1 3 6
新方面的优势,鼓励学校提供STEM教育,随后 程和艺术解读的科学和技术,全部基于数学元 在2007年美国国会通过了第一部针对STEM教 素)。FSTEAM教育的目标侧重于培养学生的创 育的法案一《国家竞争力法》(America com 新思维和问题解决能力,它以学生为中心,通过 me.为STE教育的资金保陈,专业设置 课 对科学,技术,工程、艺术和数学等学科的融合 程开发、教师培训等提供了法律保障。同年,美 以开放式的教学方式引导学生面向真实的问 国国家科学委员会再次发布报告希望将STEM 题,在科学探究和过程设计中达成做中学的目 数有从本科延伸至中小学数有阶段。2010年,美 的。其主要的数学模式包括基于项目的学习 国政府发布《准备与激励:为了美国未来的K (Projeet-based Learning,PBL)和基于设计的学习 12科学、技术、工程与数学教育》,在幼儿园至高 Design-based Learning.DBL 与STEM数育培 中毕业阶段(K-l2:Kindergarten to high school 养学生理工科方面跨学科创新能力的目标不 diploma)推进STEM教有。2018年,白宫科学与 同,STEAM教育的培养目标扩展为培养学生的 技术政策办公室发布报告,为K-20阶段 设计思维、创造性解决问题的能力和合作共情 (Kindergarten to graduate degree,幼儿园至博士 能力。刚显然,没有广义艺术学利料的介入很难实 学位)的学生提供基于未来工作的学习。同年12 现这样宏大的目标。 月,白宫发布美国STEM教育五年(2019-2023) 鉴于STE数育的缺陷,2011年,英国科技 战略 “北极星”计划,这一计划旨在使每个美 与艺术基金会(NESTA)发布报告 ,建议在STE 国人都掌握基本的STM概念,促进这一领域欠 中加入艺术类课程。同年,韩国教育部在 缺的学生对STEM的学习,并鼓励学生从事 《STEAM数官方案》中将人文艺术知识融人到 STEM职业。时至今日,STEM教育已经上升为美 STEM数育中,确保能够发展学生的综合创新能 国的国家发展战略,成为提高国家核心竞争力 力。2014年,类国艺术教育协会(NAEA)提出了 维护美国什界领导地位的人才基。可以看出 下AM数育的四项标准,将艺术与其他四门学 SE教的产生带有浓重的美国实用主义倾 科相提并论。2017年,中国教育部联合相关机想 发布《中国STEAM教有发展报告》,明确提出了 二,STEAM向教育终极目标的回归 STEAM数育,认为STEAM数育能够有效培育学 STE数有在美国推广的同时,英国、日本 生的创浩和参与的素养科技与人文的贯酒的 韩国、中国等国家也积极引人STE教育。但是 馆更有力地提升学生剑新能力例2018年5月 随着SEM教育的推广及各国研究的深入,人们 中国教育科学研究院启动《中国SEM教有 发现SEM教有虽然可以满足政府对工程技术 2029创新行动计划》,该计划强调参与机构的当 人才的需求。但是知很难大成培养学生创新思 及性,使STEM教育能够惠及全体学生,培养学 维和解决问题能力的目标。 更遍论培养全面发 生的创新思维和科学探究能力。 展的、富有人文精神的合格公民这样的终极教 三、STEAM教育的脑科学合理性分析 育目标。 显然,由于广义艺术学科的融人,使得 人文艺术类课程不仅可以提高STEM教有 STEAM教有在国内外教育界的地位更加凸显 的趣味性,而且是实现教育目标的重要途径 为什么各国教育界如此重视艺术学科融 于这样的认识,2010年美国维吉尼亚科技大学 STEM教育?目前,研究者针对STEM中增加“艺 的格雷特·亚克门(Georgelte Yakman}在STEM 术”学科的益处进行了不同视角的研究分析。 中加入了艺术(Ars),第一次提出了STEAM教 艺术与科学技术融合, 可以促进学生的学 有的概念,这里的艺术盖美术、音乐,社会,语 艺术的发散思维可以弥补STE1教育 言等人文艺术学科。呵以用一个公式来说明亚 求同思维过多的顺向:国“艺术”可以发挥粘合 克门教授的思想.STEAM=Science&Technolo 剂的作用,将STEM的四学科神奇地结合起来 gy interpreted through 激发学生的学习兴趣和创造力,可以促进学生 based in Mathematical elements (STEAM= 的认知和社会能力的发展,提升学习主动性,发 137 C)1994-2023 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.hutp://www.cnki.net
新 方 面 的 优 势 , 鼓 励 学 校 提 供 S T E M 教 育 , 随 后 在 2 0 0 7 年 美 国 国 会通 过 了 第 一 部 针 对 S T E M 教 育 的 法 案 《 国 家 竞 争 力 法 》 ( A me r i c a C o m ? p e t e s ) , 为 S TE M 教 育 的 资 金 保 障 、 专 业 设 置 、 课 程 开 发 、 教 师 培 训 等 提 供 了 法 律 保 障 。 [ 5 ] 同 年 , 美 国 国 家 科 学 委 员 会 再 次 发 布 报 告 希 望 将 S T E M 教 育 从 本 科 延 伸 至 中 小 学 教 育 阶 段 。 2 0 1 0 年 , 美 国 政 府 发 布 《 准 备 与 激 励 : 为 了 美 国 未 来 的 K - 1 2 科 学 、 技 术 、 工 程 与 数学 教 育 》 , 在 幼 儿 园 至 高 中 毕 业 阶 段 ( K - 1 2 : Ki nd e r g ar t e n t o h i g h s c h o o l d i p l o ma ) 推 进 S T E M 教 育 。 2 0 1 8 年 , 白 宫 科 学 与 技 术 政 策 办 公 室 发 布 报 告 , 为 K - 2 0 阶 段 ( Ki n d e rg ar t e n t o g r ad u at e d e g re e , 幼 儿 园 至 博 士 学 位 ) 的 学 生 提供 基 于 未来 工 作 的 学 习 。 同 年 1 2 月 , 白 宫 发 布 美 国 S T E M 教 育 五 年 ( 2 0 1 9 - 2 0 2 3 ) 战 略 “ 北 极 星 ” 计 划 , 这 一 计 划 旨 在 使 每 个 美 国 人 都 掌 握 基 本 的 S T E M 概 念 , 促 进 这 一 领 域 欠 缺 的 学 生 对 S T E M 的 学 习 , 并 鼓 励 学 生 从 事 S TE M 职 业 。 时 至 今 日 , S TE M 教 育 已 经 上 升 为 美 国 的 国 家 发 展 战 略 , 成 为 提 高 国 家 核 心 竞 争 力 , 维 护 美 国 世 界 领 导 地 位 的 人 才 基础 。 可 以 看 出 , S TE M 教 育 的 产 生 带 有 浓 重 的 美 国 实 用 主 义 倾 向 。 二 、 S TE A M 向 教 育 终 极 目 标 的 回 归 S TE M 教 育 在 美 国 推 广 的 同 时 , 英 国 、 日 本 、 韩 国 、 中 国 等 国 家 也 积 极 引 人 S TE M 教 育 。 但 是 , 随 着 S TE M 教 育 的 推 广 及 各 国 研 究 的 深人 , 人 们 发 现 S TE M 教 育 虽 然 可 以 满 足 政 府 对 工 程 技 术 人 才 的 需 求 , 但 是 却 很 难 达 成 培 养 学 生 创 新 思 维 和 解 决 问 题 能 力 的 目 标 , 更 遑 论 培 养 全 面 发 展 的 、 富 有 人 文 精 神 的 合 格 公 民 这 样 的 终 极 教 育 目 标 。 人 文 艺 术 类 课 程 不 仅 可 以 提 高 S TE M 教 育 的 趣 味 性 , 而 且 是 实 现 教 育 目 标 的 重 要 途 径 。 基 于 这 样 的 认 识 , 2 0 1 0 年 美 国 维 吉 尼 亚 科 技 大 学 的 格 雷 特 ? 亚 克 门 ( Ge o r g e t t e Y ak man ) 在 S T E M 中 加 人 了 艺 术 ( Ar te ) , 第 一 次 提 出 了 S T E A M 教 育 的 概 念 , 这 里 的 艺 术 涵 盖 美 术 、 音 乐 、 社会 、 语 言 等 人 文 艺 术 学 科 。 m 可 以 用 一 个公 式来 说 明 亚 克 门 教 授 的 思 想 , S TE A M = S c i e n c e & Te c h no l o - gy i nt e r p r e t e d t h r o u g h E n g i n e e r i ng & t h e A rt s , al l b a s e d i n M at h e ma t i c al e l e m e n t s ( S TE A M = 通 过 工 程 和 艺 术 解 读 的 科 学 和 技 术 , 全 部 基 于 数 学 元 素 ) 。 H S T E A M 教 育 的 目 标 侧 重 于 培 养 学 生 的 创 新 思 维 和 问 题 解 决 能 力 , 它 以 学 生 为 中 心 , 通 过 对 科 学 、 技 术 、 工 程 、 艺 术 和 数 学 等 学 科 的 融 合 , 以 开 放 式 的 教 学 方 式 引 导 学 生 面 向 真 实 的 问 题 , 在 科 学 探 究 和 过 程 设 计 中 达 成 做 中 学 的 目 的 。 其 主 要 的 教 学 模 式 包 括 基 于 项 目 的 学 习 ( P r oj e c t - b a s e d L e ar ni ng , P B L ) 和 基 于 设 计 的 学 习 ( D e s i g n - b a s e d L e ar n i ng , D B L ) 。 与 S TE M 教 育 培 养 学 生 理 工 科 方 面 跨 学 科 创 新 能 力 的 目 标 不 同 , S TE A M 教 育 的 培 养 目 标 扩 展 为 培 养 学 生 的 设 计 思 维 、 创 造 性 解 决 问 题 的 能 力 和 合 作 共 情 能 力 。 [ 8 ] 显 然 , 没 有 广 义 艺 术 学 科 的 介 人 很 难 实 现 这 样 宏 大 的 目 标 。 鉴 于 S TE M 教 育 的 缺 陷 , 2 0 1 1 年 , 英 国 科 技 与 艺 术 基 金 会 ( N E S T A ) 发 布 报 告 , 建 议 在 S T E M 中 加 人 艺 术 类 课 程 。 同 年 , 韩 国 教 育 部 在 《 S TE A M 教 育 方 案 》 中 将 人 文 艺 术 知 识 融 人 到 S TE M 教 育 中 , 确 保 能 够 发 展 学 生 的 综 合 创 新 能 力 。 2 0 1 4 年 , 美 国 艺 术 教 育 协 会 ( N AE A ) 提 出 了 S TE A M 教 育 的 四 项 标 准 , 将 艺 术 与 其 他 四 门 学 科 相 提 并 论 。 2 0 1 7 年 , 中 国 教 育 部 联 合相 关 机 构 发 布 《 中 国 S TE A M 教 育 发 展 报 告 》 , 明 确 提 出 了 S TE A M 教 育 , 认 为 S TE A M 教 育 能 够 有 效 培 育 学 生 的 创 造 和 参 与 的 素 养 , 科 技 与 人 文 的 贯 通 能 够 更 有 力 地 提 升 学 生 创 新 能 力 。 [ 9 ] 2 0 1 8 年 5 月 , 中 国 教 育 科 学 研 究 院 启 动 《 中 国 S T E M 教 育 2 0 2 9 创 新 行 动 计划 》 , 该 计 划 强 调 参 与 机 构 的 普 及 性 , 使 S T E M 教 育 能 够 惠 及 全 体 学 生 , 培 养 学 生 的 创 新 思 维 和 科 学 探 究 能 力 。 [ 1 ° ] 三 、 S TE A M 教 育 的 脑 科 学 合 理 性 分 析 显 然 , 由 于 广 义 艺 术 学 科 的 融 人 , 使 得 S TE A M 教 育 在 国 内 外 教 育 界 的 地 位 更 加 凸 显 。 为 什 么 各 国 教 育 界 如 此 重 视 艺 术 学 科 融 人 S TE M 教 育 ? 目 前 , 研 究 者 针 对 S T E M 中 增 加 “ 艺 术 ” 学 科 的 益 处 进 行 了 不 同 视 角 的 研 究 分 析 。 譬 如 , 艺 术 与 科 学 技 术 融 合 , 可 以 促 进 学 生 的 学 习 ; ? 艺 术 的 发 散 思 维 可 以 弥 补 S T E M 教 育 中 求 同 思 维 过 多 的 倾 向 ; [ 1 2 ] “ 艺 术 ” 可 以 发 挥 粘 合 剂 的 作 用 , 将 S TE M 的 四 学 科 神 奇 地 结 合起来 , 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣 和 创 造 力 , 可 以 促 进 学 生 的 认 知 和 社 会 能 力 的 发 展 , 提 升 学 习 主 动 性 , 发 1 3 7
展学生的创造力,有助于学生更加全面的发展 医学奖。斯佩里关于大脑两半球功能专门化 1但是,目前教有界尚无对STEAM教有脑科学 研究深刻揭示了科学创造和艺术创造的生理机 基础的系统研究,也缺乏对TEAM教育认知神 削,超越了当时这方面所有的科学家,其中包括 经科学合理性的有效论证 巴甫洛夫。的他通过著名的“裂脑实验”揭示】 尽管 艺术"类学科与STEM相融合具有上 大脑两半球的秘密,证实了大脑工作的不对称 述各种益处,而其最主要的优点则在于这样的 性,提出了“左右脑分工理论”,使我们认识到大 做法符合脑科学规律,可以使各学科的学习相 脑两半球是高度专门化的。左脑的主要功能是 得益彰,彼此促进 语言、书写、分析、逻辑推理、数学运算、抽象思 (一)STEM教育对应高级神经活动类型理 维等:右脑的主要功能是空间认知,形象思维 音乐,美术、糖蹈、情感侧浩性及综合活动等 20世纪初,心理学家基干巴甫洛夫的高级 左脑以合题形式来分析车物的个别特性,并运 神经活动类型理论 提出 类思维的两种类 用语言进行概括和抽象 右脑的信息加工方式 。早期的STEM教有虽然符合思维两类型说 是整体的、直观的、完形的,右半球长于形状 但品,脑科学研究的量新发展表明,早期S正M 觉,空间知觉和处理音乐信息。总之,大时两坐 教育并不符合“基于脑的学习”的现代共识 球在功能上是专门化的,或者称之为一侧化或 巴甫洛夫因其提出的条件反射理论于190 者单侧化。基于“左右脑分 工理论 ,有人将左脑 年荣获诺贝尔生理学奖,他认为人类有两种高 称为科学脑,将右脑称为艺术脑。至此,我们似 级神经的类型。第一种是以最接近第一信号系 乎可以将左半球与科学家联系起来,而把右半 统活动的类型,这种人倾向于运用感官来获得 球与艺术家联系起来,这似乎为巴市洛夫的两 对外界的整个印象,得到直观认识,属于艺术 种高级神经活动类型与科学家和艺术家之间的 类型。另一种类型与此相反,他们的心理活动基 对应关系提供了新的脑科学证据。如果我们简 于第二信号系统,善于抽象思维,属于思想家类 单地认为STEM教育可以通过对学生的左脑进 型。艺术家是“整个地、全面地、全部地掌握 行专项强化训练就能够培养出富有创造力的科 现实,掌握活生生的现实”,而思想家却“把现实 技工程人才,那仍然是对斯佩里大脑单侧化理 加以细分,仿佛要把现实分割开,要在其中浩出 论的误读。 某种临时的骨干”。虽然巴甫洛夫根据两种信号 斯佩里的“左右脑分工理论”虽然强调大时 系统的理论来说明人类思维的两种类型有其时 的左右分工 但是也特别强调正常大脑两半球 代先进性,但是,脑科学的研究证明,巴甫洛夫 的相互协调,因为两半球是由所体(corpus cal 的理论并未完全揭示出科学和艺术的本质以及 osm连接起来的。联胝体是连接大脑两半球的 二者之间的生理机制 白质联合,由2亿多条髓鞘化的轴突纤维组成, STEM教育的思路基本与巴甫洛夫的科 负责两侧脑半球之间的信息传递和功能整合 家和艺术家的划分类型相对应。从STEM教有的 斯佩里1962)认为胼低体能够激活未直接受到 缘起来看,上世纪八十年代的美国政府发现,在 刺激的半球.进而促进两半球之间的信息共享 全球竞争日趋激烈的大背景下,关国的二十 实现两侧的功能整合。 Geschwind知Galaburda 世纪最需要、 也最短缺的是科学技术和工程方 (1985)发现,大脑单侧化程度与个体胼胝体大小 面的人才,基于这样的需求而提出了SEI教有 呈负相关。团这就意味着,大脑单侧化程度越低 并投入重金在各级学校推广,专门培养具有科 的个体拥有更发达的斯胝体。阁因此,发达的胼 学家大脑的人才。显然,这种思路并不完全符合 体可以降低两侧半球的不对称效应, 进而付 现代脑科学研究的发现 得两侧半球在不同任务中的差异减少。 (二)STEAM教育理念契合左右脑分工理论 爱因斯坦的超级大脑最明显的特点之一就是其 1981年,美国神经生理学家罗本,斯佩里 肥大的联胝体。 (Roger Wolco Sperry)也获得了诺贝尔生理学 众所周知,脑是心理的器官,心理是脑的功 138 2023 China Academie Joumal Electronie Publishing House.All rights reserved.http:/www.cnki.net
展 学 生 的 创 造 力 , 有 助 于 学 生 更 加 全 面 的 发 展 。 [ 1 3 ] 但 是 , 目 前 教 育 界 尚 无 对 S T E A M 教 育 脑 科 学 基 础 的 系 统 研 究 , 也 缺 乏 对 S T E A M 教 育 认 知 神 经 科 学 合理 性 的 有 效论证 。 尽 管 “ 艺 术 ” 类 学 科 与 S TE M 相 融 合 具 有 上 述 各 种 益 处 , 而 其 最 主 要 的 优 点 则 在 于 这 样 的 做 法 符 合脑 科 学 规律 , 可 以 使 各 学 科 的 学 习 相 得 益 彰 , 彼 此 促进 。 ( _ ) S TE M 教 育 对 应 高 级 神 经 活 动 类 型 理 论 2 0 世 纪 初 , 心 理 学 家 基 于 巴 甫 洛 夫 的 高 级 神 经 活 动 类 型 理 论 , 提 出 人 类 思 维 的 两 种 类 型 说 。 早 期 的 S T E M 教 育 虽 然 符 合思 维 两 类 型 说 , 但 是 , 脑 科 学 研 究 的 最 新 发 展 表 明 , 早 期 S T E M 教 育 并 不 符 合 “ 基 于 脑 的 学 习 ” 的 现 代 共识 。 巴 甫 洛 夫 因 其 提 出 的 条 件 反 射 理 论 于 1 9 0 4 年 荣 获 诺 贝 尔 生 理学 奖 , 他 认 为 人 类 有 两 种 高 级 神 经 的 类 型 。 第 一 种 是 以 最 接 近 第 一 信 号 系 统 活 动 的 类 型 , 这 种 人 倾 向 于 运 用 感 官 来 获 得 对 外 界 的 整 个 印 象 , 得 到 直 观 认 识 , 属 于 艺 术 家 类 型 。 另 一 种 类 型 与 此 相 反 , 他 们 的 心 理 活 动 基 于 第 二 信号 系 统 , 善 于 抽 象 思 维 , 属 于 思 想 家 类 型 。 ? 艺 术 家 是 “ 整 个 地 、 全 面 地 、 全 部 地 掌 握 现 实 , 掌 握 活 生 生 的 现 实 ” , 而 思 想 家 却 “ 把 现 实 加 以 细 分 , 仿 佛 要 把 现 实 分 割 开 , 要 在 其 中 造 出 某 种 临 时 的 骨 干 ” 。 虽 然 巴 甫 洛 夫 根 据 两 种 信 号 系 统 的 理论 来 说 明 人 类 思 维 的 两 种 类 型 有 其 时 代 先 进 性 , 但 是 , 脑 科 学 的 研 究 证 明 , 巴 甫 洛 夫 的 理 论 并 未 完 全 揭 示 出 科 学 和 艺 术 的 本 质 以 及 二 者 之 间 的 生 理机 制 。 S T E M 教 育 的 思 路 基 本 与 巴 甫 洛 夫 的 科 学 家 和 艺 术 家 的 划 分 类 型 相 对 应 。 从 S T E M 教 育 的 缘 起来 看 , 上 世 纪 八 十 年 代 的 美 国 政 府 发 现 , 在 全 球 竞 争 日 趋 激 烈 的 大 背 景 下 , 美 国 的 二 十 一 世 纪 最 需 要 、 也 最 短 缺 的 是 科 学 技 术 和 工 程 方 面 的 人 才 , 基 于 这 样 的 需 求 而 提 出 了 S TE M 教 育 并 投 人 重 金 在 各 级学 校 推 广 , 专 门 培 养 具 有 科 学 家 大 脑 的 人 才 。 显 然 , 这 种 思 路并 不 完 全符 合 现 代 脑 科 学 研 究 的 发 现 。 ( 二 ) S T E AM 教 育 理 念 契 合 左 右 脑 分 工 理 论 1 9 8 1 年 , 美 国 神 经 生 理 学 家 罗 杰 . 斯 佩 里 ( Ro g e r Wo l c o t t S p e r ry ) 也 获 得 了 诺 贝 尔 生 理 学 、 医 学 奖 。 斯 佩 里 关 于 大 脑 两 半 球 功 能 专 门 化 的 研 究 深 刻 揭 示 了 科 学 创 造 和 艺 术 创 造 的 生 理 机 制 , 超 越 了 当 时 这 方 面 所 有 的 科 学 家 , 其 中 包 括 巴 甫 洛 夫 。 ? 他 通 过 著 名 的 “ 裂 脑 实 验 ” 揭 示 了 大 脑 两 半 球 的 秘 密 , 证 实 了 大 脑 工 作 的 不 对 称 性 , 提 出 了 “ 左 右 脑 分 工 理 论 ” , 使 我 们 认识 到 大 脑 两 半 球 是 高 度 专 门 化 的 。 左 脑 的 主 要 功 能 是 语 言 、 书 写 、 分 析 、 逻 辑 推 理 、 数 学 运 算 、 抽 象 思 维 等 ; 右 脑 的 主 要 功 能 是 空 间 认 知 、 形 象 思 维 、 音 乐 、 美 术 、 舞 蹈 、 情 感 、 创 造 性 及 综 合 活 动 等 。 左 脑 以 命 题 形 式 来 分 析 事 物 的 个 别 特 性 , 并 运 用 语 言 进 行 概 括 和 抽 象 。 右 脑 的 信 息 加 工 方 式 是 整 体 的 、 直 观 的 、 完 形 的 , 右 半 球 长 于 形 状 知 觉 、 空 间 知 觉 和 处 理 音 乐 信 息 。 总 之 , 大 脑 两 半 球 在 功 能 上 是 专 门 化 的 , 或 者 称 之 为 一 侧 化 或 者 单 侧 化 。 基 于 “ 左 右 脑 分 工 理论 ” , 有 人 将 左 脑 称 为 科 学 脑 , 将 右 脑 称 为 艺 术 脑 。 至 此 , 我 们 似 乎 可 以 将 左 半 球 与 科 学 家 联 系 起来 , 而 把 右 半 球 与 艺 术 家 联 系 起来 , 这 似 乎 为 巴 甫 洛 夫 的 两 种 高 级 神 经 活 动 类 型 与 科 学 家 和 艺 术 家 之 间 的 对 应 关 系 提 供 了 新 的 脑 科 学 证 据 。 如 果 我 们 简 单 地 认 为 S TE M 教 育 可 以 通 过 对 学 生 的 左 脑 进 行 专 项 强 化 训 练 就 能 够 培 养 出 富 有 创 造 力 的 科 技 工 程 人 才 , 那 仍 然 是 对 斯 佩 里 大 脑 单 侧 化 理 论 的 误 读 。 斯 佩 里 的 “ 左 右 脑 分 工 理 论 ” 虽 然 强 调 大 脑 的 左 右 分 工 , 但 是 也 特 别 强 调 正 常 大 脑 两 半 球 的 相 互 协 调 , 因 为 两 半 球 是 由 胼 胝 体 ( c o r p u s c a l ? l o s u m ) 连 接 起来 的 。 胼 胝 体 是 连 接 大 脑 两 半 球 的 白 质 联 合 , 由 2 亿 多 条 髓 鞘 化 的 轴 突 纤 维 组 成 , 负 责 两 侧 脑 半 球 之 间 的 信 息 传 递 和 功 能 整 合 。 ? 斯 佩 里 ( 1 9 6 2 ) 认 为 胼 胝 体 能 够 激 活 未 直 接 受 到 刺 激 的 半 球 , 进 而 促 进 两 半 球 之 间 的 信 息 共 享 , 实 现 两 侧 的 功 能 整 合 。 Ge s c h wi n d 和 Gal ab u r d a ( 1 9 8 5 ) 发 现 , 大 脑 单 侧 化 程 度 与 个 体 胼 胝 体 大 小 呈 负 相 关 。 ? 这 就 意 味 着 , 大 脑 单 侧 化 程 度 越 低 的 个 体 拥 有 更 发 达 的 胼 胝 体 。 ? 因 此 , 发 达 的 胼 胝 体 可 以 降 低 两 侧 半 球 的 不 对 称 效 应 , 进 而 使 得 两 侧 半 球 在 不 同 任 务 中 的 差 异 减 少 。 ? 譬 如 , 爱 因 斯 坦 的 超 级 大 脑 最 明 显 的 特 点 之 一 就 是 其 肥 大 的 胼胝 体 。 ? 众 所 周 知 , 脑 是 心 理 的 器 官 , 心 理 是 脑 的 功 1 3 8
能,所以,脑科学必然是心理规律和教育科学的 了教育者对前科学规律从自发到自觉的认识 生理基础。斯佩甲的“左右脑分工理论”告诉我 华。这一认识升华启示我们要在教有目标,教育 们,大脑两半球的分工与不同的智能有一定的 结构、课程结构、数育方式以及数官评价观等数 计成关系 左脑与STEM教育的内容关系密切, 育环节中让基于脑的学习与教育落地生根。 右脑与艺术人文等学科关系紧密,胼胝体又将 首先,就教育目标而言,STEAM教育有利于达 大脑两半球紧:联系了起来,ST下M数育要培养 成学生个性和谐发展的嫩省目标,并日这一目 学生的创造力离不开右脑的艺术,艺术人文的 标取向有利于消解STEM教育“裂学独尊”的领 发展也离不开左脑的协助。这就是STEM教有过 向。 艺术类综合学科的融合极大地消解了 STEM 北为STEAM数育的脑料学生理基础 数育的工具理性主义倾向,匡扶了失信的教育 (三)STEAM教育催生科学教育的艺术化 目标。第二,就教育结构而言,STEM教育以课堂 纵现人类世的文明中 ·直存在一种有 教学为主要的教育结构, 洛了课外实践活动 趣的现象, 那就是科学创造与艺术总是相互渗 与文化艺术对学生能力素养的养成功能 透,相互促进,相得益彰。在科学研究中许多重 于左右脑协调发展的STEAM教育则将教育重 大的科学发现都有赖于科学家的美感、艺术直 新回归到课堂教学、实践活动与文化陶治三位 觉和想象力。例如,海森堡在发现量子力学时的 一体的和谐教育结构中,并根据时代发展的需 惊慌、美妙与晕眩。韦尔因为凭直觉感受到自 要创新三种教育要素的组合方式。 第 提出的引力规范理论的美妙,最终证实自己的 教育主动追求课程结构的和谐,在传统的数玛 直觉完全正确。而法拉第“作为一个发明家,在 化、语言为主的左脑依懒型课程结构中融入艺 很大程度上应归功于想象力给他的激励 。现在 术、操作、想象等右脑依赖型课程能够有效提厂 看来,之所以出现这种有趣现象是因为胼胝 学习过程中左右脑的使用效率,这与合作教有 发挥了沟通左右脑之间信息交流的无可梦代的 学侣导者附季宁提出的将形象性学科与言语性 作用,尽管科学家主要使用的是左脑,而右脑的 学科交叉排列的理念不某而合。四第四,STEAM 美感」 艺术直觉和想象能力通过 胼胝体影响 教育运用言语和非言语两种方式进行教学,回 左脑,左右脑的功能相互配合和渗透,使人脑的 归到和谐教育的数学方式。教师既用两种不同 思雄立体化,不仗提高了人脑的创造力,同时也 的方式数学,又鼓励学生运用言语和非言语两 丰宫了思维的艺术元素。脑科学的新发现和 动方式学习不仅可以促排学生古觉思雄的发 学家的经验都表明,科学与美感和艺术能力是 展,强化程序性知识的学习效果,同时优化内隐 无法分离的,科学的发展也是艺术和美学的发 学习效果,而且可以促进学生数理逻辑思维的 展,科学教音艺术化是STEAM教育的核心,艺艺 发展,有利于陈述性知识网路表征的建构。第 术是创造力发展的催化剂。STEAM教有就是要 五,从评价方式来看.STM教育以传统的纸笔 在学习科学技术和工程的过程中尽可能 地接角 测试来测景学生的数理逻辑智能的发展,评价 艺术,使学生获得艺术的审美缴感性,最大限度 内容和目标失之信烦,而STEAM教音则回归多 地发挥右脑功能,最终实现学生的全面和谐发 元智能的教育评价观.从多元智能的视角对学 。 生发展进行全方位评价,鼓扇学生左右脑协 四、STEAM教育的启示 调发展,促成全面和谐发展教育目标的落地生 综上可见,从STEM到STEAM的进步彰显 根。 参考文献! 在科学中寻找 有智慧 朱元华.正理念下的小学数学展性课程实研误程数学 开究.201710:88-94 [4]任秋燕.基于SEAM理,念的大班几童工程教育研究D,南京:南京师范大学,2018 139 C)1994 2023 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net
能 , 所 以 , 脑 科 学 必 然 是 心 理 规 律 和 教 育 科 学 的 生 理 基 础 。 斯 佩里 的 “ 左 右 脑 分 工 理论 ” 告 诉 我 们 , 大 脑 两 半 球 的 分 工 与 不 同 的 智 能 有 一 定 的 对 应 关 系 , 左 脑 与 S T E M 教 育 的 内 容 关 系 密 切 , 右 脑 与 艺 术 人 文 等 学 科 关 系 紧 密 , 胼 胝 体 又 将 大 脑 两 半 球 紧 密 联 系 了 起来 , S TE M 教 育 要 培 养 学 生 的 创 造 力 离 不 开 右 脑 的 艺 术 , 艺 术 人 文 的 发 展 也 离 不 开 左 脑 的 协 助 。 这 就 是 S T E M 教 育 进 化 为 S TE A M 教 育 的 脑 科 学 生 理基础 。 ( 三 ) S T E AM 教 育 催 生 科 学 教 育 的 艺 术 化 纵 观 人 类 灿 烂 的 文 明 史 , 一 直 存 在 一 种 有 趣 的 现 象 , 那 就 是 科 学 创 造 与 艺 术 总 是 相 互 渗 透 , 相 互 促 进 , 相 得 益 彰 。 在 科 学 研 究 中 许 多 重 大 的 科 学 发 现 都 有 赖 于 科 学 家 的 美 感 、 艺 术 直 觉 和 想 象力 。 例 如 , 海 森堡 在 发 现 量 子 力 学 时 的 惊 慌 、 美 妙 与 晕 眩 。 韦 尔 因 为 凭 直 觉 感 受 到 自 己 提 出 的 引 力 规 范 理论 的 美 妙 , 最 终 证 实 自 己 的 直 觉 完 全 正 确 。 而 法 拉 第 “ 作 为 一 个 发 明 家 , 在 很 大 程 度 上 应 归 功 于 想 象力 给 他 的 激励 ” 。 现 在 看 来 , 之所 以 出 现 这 种 有 趣 现 象 是 因 为 胼 胝 体 发 挥 了 沟 通 左 右 脑 之 间 信 息 交 流 的 无 可 替 代 的 作 用 , 尽 管 科 学 家 主 要 使用 的 是 左 脑 , 而 右 脑 的 美 感 、 艺 术 直 觉 和 想 象 能 力 通 过 胼 胝 体 影 响 了 左 脑 , 左 右 脑 的 功 能 相 互 配 合 和 渗 透 , 使 人 脑 的 思 维 立 体化 , 不 仅 提 高 了 人 脑 的 创 造 力 , 同 时 也 丰 富 了 思 维 的 艺 术 元 素 。 脑 科 学 的 新 发 现 和 科 学 家 的 经 验 都 表 明 , 科 学 与 美 感 和 艺 术 能 力 是 无 法 分 离 的 , 科 学 的 发 展 也 是 艺 术 和 美 学 的 发 展 , 科 学 教 育 艺 术 化 是 S TE A M 教 育 的 核 心 , 艺 术 是 创 造 力 发 展 的 催 化 剂 。 S TE A M 教 育 就 是 要 在 学 习 科 学 技 术 和 工 程 的 过 程 中 尽 可 能 地 接 触 艺 术 , 使 学 生 获 得 艺 术 的 审 美 敏 感 性 , 最 大 限 度 地 发 挥 右 脑 功 能 , 最 终 实 现 学 生 的 全 面 和 谐 发 展 ? [ 2 1 ] 四 、 S TE A M 教 育 的 启 示 综 上 可 见 , 从 S T E M 到 S TE A M 的 进 步 彰 显 了 教 育 者 对 脑 科 学 规 律 从 自 发 到 自 觉 的 认识 升 华 。 这 一 认识 升 华 启 示 我 们 要 在 教 育 目 标 、 教 育 结 构 、 课 程 结 构 、 教 育 方 式 以 及 教 育 评 价 观 等 教 育 环 节 中 让 基 于 脑 的 学 习 与 教 育 落 地 生 根 。 [ 2 2 ] 首 先 , 就 教 育 目 标 而 言 , S T E A M 教 育 有 利 于 达 成 学 生 个性 和 谐 发 展 的 教 育 目 标 , 并 且 这 一 目 标 取 向 有 利 于 消 解 S T E M 教 育 “ 科 学 独 尊 ” 的 倾 向 。 艺 术 类 综 合学 科 的 融 合极 大 地 消 解 了 S T E M 教 育 的 工 具 理 性 主 义 倾 向 , 匡 扶 了 失 偏 的 教 育 目 标 。 第 二 , 就 教 育 结 构 而 言 , S TE M 教 育 以 课堂 教 学 为 主 要 的 教 育 结 构 , 忽 略 了 课 外 实 践 活 动 与 文 化 艺 术 对 学 生 能 力 素 养 的 养 成 功 能 。 而 基 于 左 右 脑 协 调 发 展 的 S TE A M 教 育 则 将 教 育 重 新 回 归 到 课 堂 教 学 、 实 践 活 动 与 文 化 陶 冶 三 位 一 体 的 和 谐 教 育 结 构 中 , 并 根 据 时 代 发 展 的 需 要 创 新 三 种 教 育 要 素 的 组 合方 式 。 第 三 , S T E A M 教 育 主 动 追 求 课 程 结 构 的 和 谐 , 在 传 统 的 数 理 化 、 语 言 为 主 的 左 脑 依 赖 型 课 程 结 构 中 融 人 艺 术 、 操 作 、 想 象 等 右 脑 依 赖 型 课程 能 够 有 效 提 升 学 习 过 程 中 左 右 脑 的 使 用 效 率 , 这 与 合 作 教 育 学 倡 导 者 谢 季 宁 提 出 的 将 形 象 性 学 科 与 言 语 性 学 科 交 叉 排 列 的 理 念不 谋 而 合 。 @ 第 四 , S T E A M 教 育 运 用 言 语 和 非 言 语 两 种 方 式 进 行 教 学 , 回 归 到 和 谐教 育 的 教 学 方 式 。 教 师 既 用 两 种 不 同 的 方 式 教 学 , 又 鼓 励 学 生 运 用 言 语 和 非 言 语 两 种 方 式 学 习 , 不 仅 可 以 促 进 学 生 直 觉 思 维 的 发 展 , 强 化 程 序 性 知 识 的 学 习 效 果 , 同 时 优 化 内 隐 学 习 效 果 , 而 且 可 以 促 进 学 生 数 理 逻 辑 思 维 的 发 展 , 有 利 于 陈 述 性 知 识 网 络 表 征 的 建 构 。 第 五 , 从 评价 方 式 来 看 , S TE M 教 育 以 传 统 的 纸 笔 测 试 来 测 量 学 生 的 数 理 逻 辑 智 能 的 发 展 , 评 价 内 容 和 目 标 失 之 偏 颇 , 而 S T E A M 教 育 则 回 归 多 元 智 能 的 教 育 评 价 观 , 从 多 元 智 能 的 视 角 对 学 生 发 展 进 行 全 方 位 评 价 , 鼓 励 学 生 左 右 脑 协 调 发 展 , 促 成 全 面 和 谐 发 展 教 育 目 标 的 落 地 生 根 ? [ 2 4 ] 参 考 文 献 : [ 1 ] 袁 振 国 . 在 脑 科 学 中 寻 找 教 育 智 慧 [ J ] . 同 舟 共 进 , 2 0 2 0 ( 1 ) : 1 8 2 1 . [ 2 ] 詹 森 . 基 于 脑 的 学 习 : 教 学 与 训 练 的 新 科 学 [ M ] . 梁 平 , 译 . 上 海 : 华 东 师 范 大 学 出 版 社 , 2 0 0 8 . [ 3 ] 朱 元 华 . S TE A M 理 念 下 的 小 学 数 学 拓 展 性 课 程 实 践研 究 [ J ] . 课 程 教 学 研 究 , 2 0 1 7 ( 1 0 ) : 8 8 9 4 . [ 4 ] 任 秋 燕 . 基 于 S TE A M 理 念 的 大 班 儿 童 工 程 教 育 研 究 [ D ] . 南 京 : 南 京 师 范 大 学 , 2 0 1 8 . 1 3 9
[1观晓东,于冰,于海波关国5TEM教有的框架、特点及启示,华东师范大学学报(教有科学版),2017,354:40 [6任秋燕.基于SEAM理念的大班儿室工程教育研究D南京:南京范 )赵慧臣,陆晓婷开展STEAM教有,提高学生创新能力:访类国STEAM教育知名学者格雷特?重克门教授开放 数有调空201633/5.410 [8】白逸仙.斯坦福大学5TEM教育的方向及启示1.中国高校科技,201811:60-62. 91李刚,吕立杰.从STEM教育走向SEAM数有:艺术(A)的角色分析小.中国电化教育,2018(9):31-38. [10)中国STEM教有2029行动计划在京启动.中小学信息技术教有,2018(6):5. [11]MICHAUD M R.STEAM:Adding artto STEM edueation Distriet Administration.2014.50(1):64 [12]MICHELLE H.Land.Full STEAM Ahead:The benefits of Integrating the Arts Into STEM []Procedia Computer [3湖卫 2013,203 S确去桂县难科右右¥弹业布口裙运与韩细鉴荆砖S右以 14邵郊.巴重洛去的 能专化问题.生物学通报,19s74):9-1山 85251-53 [16]LUDERS E THOMPSON PM TOCA W.The development of the corpus callosum in the bealthy human brain I louma1dN-mecienoe201030/331-10gR5-10000 [17]GESCHWIND N.GALABRURDAA M.Cerebral lateralization:biological mechanisms.associations,and pathology:III. A hypothesis and a m for.Archives of Neurology.1985.42(5):428-459. [18)高飞,蔡厚德.胼胝体调节大脑两半球相互作用的机制心理科学进展,2013,21(7:1200-1212. [19]CLARKE J M.ZAIDEL E.Anatomical-behavioral relationships:corpus callosum morphometry and hemispherie special. n[J].Beh ural Brain Research.1994.64(1-2) [20陶婷婷.华 者探寻爱因斯坦大脑秘密N.上海科技报,2013-10-10 8 [23】杜最坤.谢季宁的教有变 1外国 24周爱保,林成刘.多元智力理论对中小学教存的启示湘潭斯范学院学报社会科学版.20031:118-121 From STEM to STEAM: The Brain Science Foundation and Its Educational Implications HU Lincheng (School of Educational Science,Taizhou Universiry,Taizhou Jiangsu 225300,China) Abstractfdiciplnes ino the eardy STEM cducaion STEAM oducation which s highh STEM STEAM is better thn STEM to pe the ccording rch.Sperry's "Left and Righ on.STEM education and humanities eduction mainly re on the right brain.Arts and bumanities is helpfulo kash the of rightbrains inechingeducion impicationse emraedn educationlducionl cre,curriculum structure,educational approaches and educational evaluation. Key words:STEM.STEAM:Brain Science Foundation:Educational Implication 【责任编辑:卿小莲】 140 (C)1994-2023 China Academie Joumal Eleetronie Publishing House.All rights reserved.hutp:/www.enki.net
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Fu l l S T E A M A h e a d : Th e b e ne fi t s o f I n t e g r a t i n g t h e A r t s I n t o S T E M [ J ] . Pr o c e d i a C o mp u t e r S c i e n c e , 2 0 1 3 , 2 0 : 5 4 7 5 5 2 . [ 1 3 ] 胡 卫 平 , 首 新 , 陈 勇 刚 . 中 小 学 S T E A M 教 育 体 系 的 建 构 与 实 践 [ J ] . 华 东 师 范 大 学 学 报 ( 教 育 科 学 版 ) , 2 0 1 7 , 3 5 ( 4 ) : 3 1 3 9 + 1 3 4 . [ 1 4 ] 邵 郊 . 巴 甫 洛 夫 的 第 二 信 号 系 统 的 概 念 和 大 脑 两 半 球 的 功 能 专 化 问 题 [ J ] . 生 物 学 通 报 , 1 9 8 7 ( 4 ) : 9 1 1 . [ 1 5 ] 姚 全 兴 . 斯 佩 里 对科学 和 艺 术 的 启 示 [ J ] . 社 会科 学 , 1 9 8 5 ( 2 ) : 5 1 5 3 . [ 1 6 ] L U D E RS E , T H O M PS O N P M , T O GA A W . T h e d e v e l o p m e n t o f t h e c o r p u s c a l l o s u m i n t h e h e a l t h y h u ma n b r a i n [ J ] . J o u rna l o f Ne u ro s c i e n c e , 2 0 1 0 , 3 0 ( 3 3 ) : 1 0 9 8 5 1 09 9 0 . [ 1 7 ] GE S C HWI N D N , GA LA B RU R D A A M . C e r e b ra l l a t e r a l i z a ti o n : b i o l o g i c a l me c h a n i s m s , a s s o c i a ti o n s , a nd p a t h o l o g y : I I I . A h y p o t h e s i s a n d a p r o g ra m fo r r e s e a rc h f j ] . A r c h i v e s o f N e u r o l o g y , 1 9 8 5 , 4 2 ( 5 ) : 4 2 8 4 5 9 . [ 1 8 ] 髙 飞 , 蔡 厚 德 . 胼 胝 体 调 节 大 脑 两 半 球 相 互 作 用 的 机 制 [ J ] . 心 理科 学 进 展 , 2 0 1 3 , 2 1 ( 7 ) : 1 2 00 1 2 1 2 . [ 1 9 ] C LA R KE J M , Z A I D E L E . A n a t o mi c a l b e h a v i o r a l r e l a t i o n s h i p s : c o r p u s c a l l o s u m mo rp h o me t r y a n d h e mi s p h e ri c s p e c i a l i z a ti o n f j ] . B e h a v i o u ra l B r a i n R e s e a r c h , 1 9 9 4 , 6 4 ( 1 2 ) . [ 2 0 ] 陶 婷 婷 . 华 东 师 大 学 者 探 寻 爱 因 斯 坦 大 脑 秘 密 [ N ] . 上 海 科 技 报 , 2 0 1 3 1 0 1 1 ( 0 1 ) . [ 2 1 ] 姚 全 兴 . 斯 佩 里 对科学 和 艺 术 的 启 示 [ J ] . 社 会科 学 , 1 9 8 5 ⑶ : 5 1 5 3 . [ 2 2 ] 张 志 勇 . 脑 科 学 的 发 展 与 现 代 教 育 的 改 造 [ J ] . 教 育 评 论 , 1 9 9 0 ( 3 ) : 4 7 . [ 2 3 ] 杜 殿 坤 . 谢 季 宁 的 教 育 实 验 ( 之 二 ) [ J ] . 外 国 教 育 资 料 , 1 9 8 9 ( 3 ) : 3 6 4 3 . [ 2 4 ] 周 爱 保 , 胡 林 成 , 刘 萍 . 多 元 智 力 理 论 对 中 小 学 教 育 的 启 示 [ J ] . 湘 潭 师 范 学 院 学 报 ( 社 会科 学 版 ) , 2 00 3 ( 1 ) : 1 1 8 1 2 1 . F rom S TEM to S T EAM : Th e B rai n S ci ence Fou ndat i on an d I ts E ducati onal I mp l i c ati ons HU Li n c h e n g ( S c h o o l o f E d u c a t i o na l S c i e nc e , Ta i z h o u Uni v e r s i t y , Ta i z h o u J i a ng s u 2 2 5 3 0 0 , C hi na ) A b s t r ac t : Th e i nt e g ra t i o n o f a r t d i s c i p l i ne s i nt o t h e e a rl y S TE M e d u c a t i o n i s S TE AM e d u c a t i o n whi c h i s hi g hly e xp e c t e d i n t h e g l o b a l c u r r i c ul u m r e fo r m . Al t h o u g h t h e e a rl y S TE M e d u c a t i o n c o nfo r ms t o P a vl o v a s a dva n c e d ne u r o t yp e t he o r y , b u t S TE AM i s b e t t e r t ha n S TE M t o c ul t i v a t e s t u d e nt s " i nno va t i v e t hi nk i ng a n d p r o m o t e t h e i r c o mp r e h e ns i v e a n d ha r mo ni o u s d e v e l o p me nt a c c o r d i ng t o m o d e m b ra i n s c i e n c e r e s e a r c h . S p e r r y ^ s " L e f t a n d Ri g ht B ra i n Di vi s i o n Th e o r y " e mp ha s i z e s no t o nl y t he d i vi s i o n o f l a b o r o f t h e t wo h e mi s p h e r e s o f t he b r a i n , b u t a l s o t h e i r c o o r d i na t i o n . S TE M e d u c a t i o n ma i nl y r e l i e s o n t h e l e f t b r a i n , whi l e a r t s a n d hu ma ni t i e s e d u c a t i o n ma i nl y r e l i e s o n t h e r i g ht b r a i n . Art s a n d hu ma ni t i e s e d u c a t i o n i s h e l p fu l t o u nl e a s h t he p o t e nt i a l o f s t u d e nt s " r i g ht b r a i n a nd c a n i mp r o v e t he i r c r e a t i vi t y . The t ra ns fo r ma t i o n fr o m S TEM wi t h i t s p r i o r i t y o v e r l e f t b r a i n t o S TE AM wi t h i t s p r i o r i t y ov e r t h e t w o h e mi s p h e r e s m e a ns a p r o g r e s s i n e d u c a t i o n g l o b a l ly , whi c h e nl i g ht e ns u s t h e c o o r d i na t i o n o f l e ft a nd r i g ht b ra i ns i n t e a c hi ng . I t s e d u c a t i o na l i mp l i c a t i o ns a r e d e m o ns t r a t e d i n e d u c a t i o na l o bj e c t i v e s , e d u c a t i o na l s t r u c t u r e , c u r ri c ul um s t r u c t u r e , e d u c a t i o na l a p p r o a c h e s a n d e d u c a t i o na l e v a l u a t i o n . Ke y w or ds : S TE M , S TE AM ; B r a i n S c i e n c e F o u n d a t i o n ; E d u c a t i o na l I mp l i c a t i o ns 【 责 任 编 辑 : 卿 小 莲 】 1 4 0