基于 STEAM 的儿童编程课程活动设计
题 目 基于 STEAM 的儿童编程课程活动设计
研究
Title The Children Programming Curriculum
and Activities based on STEAM of
Design and Research
学院（所、中心） 职业与继续教育学院
专 业 名 称 教 育 技 术 学
研 究 方 向 S T E A M 教 育
研究生姓名 马仲吉 学号 12015001298
导 师 姓 名 李汉斌 职称 副研究员
2018 年 5 月 论文独创 性声明 及使用 授权
本论文是 作者在 导 师 指 导 下取得的 研究成果。除 了文 中 恃 别 加 以 标注和 致谢 的 地方
夕卜，论 文 中 不包含其 他人 已 经发表或 撰写 过的研 究成果，不存 在 剽 窃或 抄 袭 行 为。与 作
者一同工 作 的 同 志对 本研 究 所 做 的 任何 贡 献均 已 在 论 文 中 作 了 明 确 的说 明 并表示 了 谢
思。
现就论文 的 使用对 云 南大学授权如 下：学 校有 权保留 本论文（含 电 子版），也 可 以
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（内 部或 保密 的 论文 在解密后 应 遵 循此规 定）
研宄生 签名：导师签 名：
令日 期：中文摘要
I
中文摘要
步入 21 世纪的进程中，人工智能时代已经到来。人类社会也伴随着走过了农业社
会、工业社会、信息社会，以及未来的智能社会。每一个社会形态对应的正是每一个
教育时代的迭代和更新。而此刻是信息社会和智能社会的汇聚点、坐标点、定位点。
未来社会的瞬息万变，已经令我们难以预料，面对着未来社会的不确定性，教育的下
一步该怎么走？未来已经来临，只是尚未流行。面对未来，我们需要拥有面向未来教
育的学习方式。互联网+教育、物联网+教育、大数据+教育、云计算+教育、人工智能+
教育、虚拟现实+教育、增强现实+教育、混合现实+教育、区块链+教育等教育理念、
模式、技术不断的刷新着我们对教育的认知。下一步的未来社会可能是人工智能社
会，面对这样一个不可知的未来，大多数学习者还只停留在只会搜索信息、处理信
息、使用信息的阶段，对于信息背后影藏的秘密却不得而知。计算机的秘密就是编
程，而编程知识的学习成了培养信息素养的方式之一。
本研究选择儿童作为研究对象，开展基于 STEAM 的儿童编程课程活动设计研究。
从建构主义学习理论的视角研究儿童编程的学习过程，结合多元智能学习理论和 STEAM
教育的高度契合点研究儿童编程，旨在开展儿童编程活动来帮助儿童提升信息素养、
创新能力、创造能力，培养儿童的数字化思维、编程思维、批判性思维、问题解决的
能力和习惯。从多元化、多学科、跨学科、跨领域的角度最终实现 STEAM 人才的培
养。本研究的创新点有如下三个：
（一）提出了基于 STEAM 教育的课程设计范式；
（二）对 PBL 和主题课程支持下的 STEAM 教育特征作了归纳和阐述；
（三）将该课程设计范式应用于 CodeMonkey 的儿童编程课程中加以实践和应用。
本研究有利于其他学校或机构在开展类似的儿童编程课程活动的时候，方便一线
教师从业者、STEAM 教育研究者、儿童编程课程实践者得以借鉴和应用。
关键词：未来教育；STEAM 教育；儿童编程；信息素养；课程活动
Abstract
II
Abstract
In the process of entering the twenty-first Century, the era of artificial intelligence has
arrived. Human society is also accompanied by agricultural society, industrial society,
information society and future intelligent society. Every social form corresponds to the iteration
and renewal of every educational era. At the moment, it is the convergence point, coordinate
point and positioning point of information society and intelligent society. The rapid change of
the future society has made it difficult for us to predict. In the face of the uncertainty of the
future society, what should we do next? The future has come, but it is not yet popular. Facing
the future, we need to have a learning style for future education. Internet + education, Internet
of things + education, big data + education, cloud computing + education, artificial intelligence
+ education, virtual reality + education, education + education, augmented reality + education,
mixed reality + education, block chain + education, so many idea, mode and technology
constantly refresh our knowledge on education. The next step of the future society may be a
society of artificial intelligence. In the face of such an agnostic future, most of the learners
remain in the stage of only searching for information, processing information and using
information. The secret behind the hidden information behind the information is not known.
The secret of a computer is programming, and the learning of programming knowledge is one
of the ways to cultivate information literacy.
This study chooses children as the research object to carry out the activity design of
children programming course based on STEAM. From the perspective of constructivist learning
theory, the learning process of children's programming is studied, combined with the theory of
multiple intelligent learning and the high agreement point of STEAM education, the study of
child programming aims at developing children's programming activities and helping children
to improve their information literacy, innovation ability, and the habit of developing children's
digital thinking. From the perspective of diversification, multidisciplinary, interdisciplinary and
cross domain, STEAM talents are finally trained. The innovative points of this study are as
follows: Three:
(1) Put forward the curriculum design paradigm based on STEAM education. Abstract
III
(2) The characteristics of STEAM education supported by PBL and thematic curriculum
are summarized and expounded.
(3) Apply the curriculum design paradigm to CodeMonkey programming and practice.
This study is helpful for other schools or institutions to carry out similar programs for
children programming courses, and it is convenient for practitioners, STEAM education
researchers and children programming practitioners to learn and apply them.
Key words: Future education; STEAM education; Child program; Information literacy;
Curriculum activities
目录
IV
目录
中文摘要 ........................................................... I
Abstract .......................................................... II
目录 .............................................................. IV
第 1 章 绪论 ........................................................ 1
1.1 研究背景 .......................................................... 1
1.2 研究问题和思路 .................................................... 1
1.2.1 研究问题 .................................................... 1
1.2.2 研究思路 .................................................... 3
1.3 研究内容和目的 .................................................... 4
1.3.1 研究内容 .................................................... 4
1.3.2 研究目的 .................................................... 5
1.4 研究方法 .......................................................... 6
1.4.1 文献分析法 .................................................. 6
1.4.2 内容分析法 .................................................. 6
1.4.3 案例分析法 .................................................. 6
1.4.4 行动研究法 .................................................. 7
1.5 研究理论意义和实际价值 ............................................ 7
1.5.1 理论意义 .................................................... 7
1.5.2 实际价值 .................................................... 8
第 2 章 概念界定和研究综述 .......................................... 9
2.1 STEAM 教育 ........................................................ 9
2.1.1 STEAM 教育的定义 ............................................ 9
2.1.2 国外 STEAM 研究综述 ......................................... 10
2.1.3 国内 STEAM 研究综述 ......................................... 12
2.2 儿童编程 ......................................................... 15
2.2.1 儿童编程的定义 ............................................. 15 目录
V
2.2.2 国外儿童编程研究综述 ....................................... 15
2.2.3 国内儿童编程研究综述 ....................................... 16
2.3 信息素养 ......................................................... 17
2.3.1 信息素养的定义 ............................................. 17
第 3 章 基于 STEAM 的儿童编程课程设计 ............................... 19
3.1 理论依据 ......................................................... 19
3.1.1 建构主义学习理论依据 ....................................... 19
3.1.2 多元智能学习理论依据 ....................................... 19
3.2 编程思维 ......................................................... 20
3.2.1 科学思维 ................................................... 21
3.2.2 计算思维 ................................................... 22
3.2.3 言语思维 ................................................... 22
3.2.4 系统思维 ................................................... 22
3.2.5 设计思维 ................................................... 22
3.3 编程软件工具 ..................................................... 23
3.3.1 CodeMonkey 简介 ............................................ 23
3.3.2 CodeMonkey 游戏场景 ........................................ 23
3.4 课程目标 ......................................................... 24
3.4.1 PBL 支持的 STEAM 课程 ....................................... 24
3.4.2 主题支持的 STEAM 课程 ....................................... 26
3.5 课程范式：基于 STEAM 教育的课程设计范式 ........................... 29
3.5.1 课程对象分析 ............................................... 31
3.5.2 STEAM 课程内容设定 ......................................... 32
3.5.3 STEAM 课程环境创设 ......................................... 32
3.5.4 课程策略 ................................................... 33
第 4 章 儿童编程活动实施过程 ....................................... 37
4.1 CodeMonkey 儿童编程实践 .......................................... 37
4.1.1 活动设计阶段 ............................................... 37
4.1.2 活动开发阶段 ............................................... 42 目录
VI
4.1.3 活动实施阶段 ............................................... 44
4.1.4 活动反思阶段 ............................................... 45
第 5 章 课程效果：评价与改进 ....................................... 46
5.1 形成性评价 ....................................................... 46
5.2 总结性评价 ....................................................... 47
5.3 课程不足及活动改进策略 ........................................... 48
第 6 章 总结反思、展望 ............................................. 50
6.1 总结反思 ......................................................... 50
6.2 研究展望 ......................................................... 51
附录 .............................................................. 53
附录 1：课程设计表 ................................................... 53
附录 2：活动设计表 ................................................... 55
参考文献 .......................................................... 57
攻读硕士学位期间完成的科研成果 .................................... 60
致谢 .............................................................. 61
第 1 章 绪论
1
第 1 章 绪论
1.1 研究背景
人类社会的变化历经了农业社会、工业社会、信息社会、直到未来可能到来的
智能社会。我们处在信息社会和智能社会的交叉节点，未来社会的下一步走向是未
知的、多元化的、不可控的。面对瞬息万变的社会环境，多元文化，科技发展，时
代进步都是我们难以预料的。大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链、智能
穿戴设备、虚拟现实、3D 打印、STEAM 教育、创客教育、互联网+教育、MOOC、
微课、BYOD（自带设备）等教育技术领域的前沿问题不断推陈出新，推动着我们
从教育信息化迈向教育现代化。在面对如此多元的未来社会环境条件下，未来教育
的形态将会是什么样的？未来教育会以怎样的方式来开展？究竟什么样的教育才
是理想的未来教育？这一个个的问题，都引发社会各界人士在不断的思考。尤其是
奋战在教育一线的教育工作者和科研工作者们，大家都在探索和研究，什么才是更
为符合当下我们所要面临的教育问题？在如此纷繁复杂的社会背景下，为了寻找
这个答案，笔者研读了诸多文献，以期得出一个相对确信的答案。在带着问题研读
的过程中，发现了 STEAM 教育正是基于真实的生活场景和社会问题，在多元的、
智能的、跨学科、跨领域的思想下提出来的教育理念，STEAM 教育理念与当下社
会，甚至未来多变的社会环境是紧密相关的。为适应多变的社会环境，STEAM 教
育的提出，恰恰为解决诸多教育问题指明了方向。传统单一的学科知识和专业将难
以应对未来多变的社会环境，传统的教学授课模式应该做出一些革新，才能应对不
确定的未来。在这样的大背景下，STEAM 教育的研究越来越有必要。
1.2 研究问题和思路
1.2.1 研究问题
学员对科技产品背后隐性知识的盲区，获悉编程知识的重要。笔者在参加以
STEAM 教育理念组织的“天文科技”夏令营和“茶马古道”冬令营活动中，课余云南大学（教育技术学）硕士学位论文
2
时间在和学员交流的时候，发现学员对机器人、航空火箭、手机、电脑、投影仪、
无线WIFI等科技产品或是终端设备非常感兴趣。当问到学员关于是否知道机器人、
航空火箭、手机、电脑、投影仪、无线 WIFI 等信息化产品是如何工作的时候？学
员大多数情况下是不知道的，此类问题反应的正是所谓“科技黑箱”的问题。除信
息技术相关专业人士以外，孩子、大人们和非专业人士都无从知道信息技术世界的
奥秘。笔者意识到孩子们信息素养的匮乏，虽然他们对计算机、手机等当下流行的
智能终端设备很喜爱，很感兴趣。但是大多数孩子都是在手机、电脑上玩简单的游
戏或是程序，却未曾知道游戏世界背后的技术秘密。问题的产生，笔者联想到所有
这些科技背后的奥秘，其核心不正是“编程”吗？从底层硬件到高层软件的结合，
其中都是离不开编程，所以让孩子接触和学习编程知识是培养信息素养最佳的途
径之一。
数字时代下数字化原住民应该与时代步伐相一致。作为数字化原住民的新一
代儿童均有不同程度的电子设备依赖症。他们均沉迷于网络世界，甚至有些孩子在
儿童时期就染上了网瘾、游戏瘾等不良嗜好和坏习惯。[
1]
对于此类孩童，家长和老
师都应该及早注意到，并采取正确的方式加以引导，让孩子以更有益于他的方式去
开启电子设备。网络是一把双刃剑，其中既有利端，也有弊端。引导孩子往有益于
本身的方向去使用电子设备，就是转移其注意力和关注度。孩子喜欢玩游戏、聊天、
搜索资讯、新闻，往往也不知晓此类应用背后所蕴含的秘密，引导其探索信息世界
背后的规律，就是学习编程相关的知识，让孩子在信息时代到来的今天不至于落后。
人工智能时代儿童学习编程知识是为了不输在起跑线上。信息时代已经到来，
而未来可能到来的人工智能时代，不得不让我们为孩子的教育产生诸多焦虑。部分
家长希望孩子在人工智能时代赶着这一次浪潮，故而希冀给孩子早点接触编程教
育。
幼儿园现阶段几乎没有儿童编程课程或是编程课程体系尚未完善。儿童编程
在民间教育产业中推动算比较快的，在中小学和幼儿园对儿童编程大规模应用和
开展基本上毫无痕迹可言。这类情况的出现，其原因是多方面的。一方面是教师已
经习惯于原有的教学模式、教学方法、教学内容，不愿意接收新鲜事物，对新技术、
新东西、新知识总是排斥的。某种程度上还表现出了教师信息素养能力的欠缺，不
愿意主动学习和探究信息技术相关知识。另一方面是很多机构或是学校，即使已经第 1 章 绪论
3
在开展儿童编程的相关课程活动，也是单纯的靠授课教师自由掌握的知识在讲授
和教学。没有统一的、科学的、可用的儿童编程教育相关的教材，教师在开展儿童
编程课程活动中难以达到的预期的教学效果，或是教学效果不显著。甚至还有一部
分学校没有开展儿童编程教育的意识，校长领导方面意识的不到位，不主张开展信
息技术的课程活动，信息技术设备的采购不到位，儿童信息素养能力的提升无从谈
起。
本研究结合 STEAM 教育理念的特点，旨在弥补孩子所缺失的编程知识，提高
其信息素养的处理能力，笔者借用 CodeMonkey 儿童编程工具研究和设计了一套
适合儿童学习编程的课程活动。其最终目的是引导孩子们正确认识电子设备、智能
终端等科技产品，揭开孩子们探索信息技术的奥秘，引导孩子们走入编程课程活动
中。研究中提出了基于 STEAM 教育的课程活动设计范式，希望能够为开展儿童编
程教育的机构或是学校的一线教师提供有价值和有意义的参考，帮助他们更好的
设计、实施和应用好儿童编程的课程活动。
1.2.2 研究思路
首先，在生活中发现研究问题，针对研究问题查阅相关资料，分析问题研究的
重要性、必要性、可行性。确定研究课题之后，通过文献分析法、内容分析法查阅
相关文献，知道和了解 STEAM 教育理念并以此作为理论依据，熟悉和掌握 STEAM
教育理念的同时，在基于 STEAM 教育理念的设计范式下解决了儿童编程课程活
动设计的问题，总结出 STEAM 教育理念支持下的儿童编程课程的设计问题、实施
问题、评价问题等。
其次，再适时的开发和设计出 STEAM 儿童编程课程，将该课程应用在实践行
动中做相关研究。
最后，对课程设计在 STEAM 的教育理念上做总结、评价、反思、展望。比如：
课程会设计针对儿童编程活动所涉及到的科学、技术、工程、艺术、数学等跨学科
知识、跨学科思维、跨学科素养的内容，做一些适宜儿童编程的课程活动，能够完
成的小型项目，解决一些生活中真实的问题。让孩子自己动手编程完成小项目，解
决新问题，重在培养孩子信息素养能力提升的同时综合素养能力方面也有所提升。
云南大学（教育技术学）硕士学位论文
4
图 1-1：基于 STEAM 教育的儿童编程课程活动研究思路
如图 1-1 所示，从基于 STEAM 的儿童编程课程活动设计研究的课题出发，发
现研究问题，确定研究课题，再到课题内容和目的的进一步确定。采用通常使用的
课题研究方法，即文献分析法、内容分析法、案例分析法、行动研究法对课题研究
进一步深入。从 STEAM 教育出发，结合儿童编程的基本问题，提出在儿童编程课
程中融入 STEAM 教育理念的课程活动设计范式，再对设计范式支持下的儿童编
程课程活动加以实践和应用，最后在幼儿教育阶段中来探索儿童编程教育，以期帮
助儿童更好的培养编程知识和信息素养的能力。
1.3 研究内容和目的
1.3.1 研究内容
STEAM 教育在我国民间教育中大量兴起也是 2015 年以来的事情，甚至有学
者将 2015 年定义为创新教育领域的 STEAM 教育元年。STEAM 教育领域的科研
发现研究问题 基
于
STEAM教
育
的
儿
童
编
程
课
程
活
动
设
计
研
究
确定研究课题 课题研究内容和目的
文献分析法
内容分析法
课题研究方法
案例分析法
行动研究法
儿童编程课程范式的提出
开展编程活动的实施和应用
总结、评价、反思、展望 第 1 章 绪论
5
工作者的也非常少，国内的部分学者也都分布在主要的几个沿海城市，即北上广深
等中小学、初高中、以及高等教育院校等地方。STEAM 教育在幼儿教育阶段，儿
童编程方向的应用和研究是非常少的，可参考的文献资料也不多。针对儿童编程课
程活动的设计也没有具体的课程范式可学习和借鉴，对于一线教师在设计儿童编
程课程活动的时候，就更是缺乏课程设计和活动设计的样本。本论文的研究内容聚
焦在了三个关键词之上，即 STEAM 教育、儿童编程、课程设计范式。
（一）研究 STEAM 教育理念。了解 STEAM 教育的由来，解析 STEAM 教育
从 STEM 教育转变成 STEAM 教育、或是 STEM+教育的历史渊源，还有国内外不
同学者对 STEAM 教育的理解和认知。理论作为支撑实践的基石，对 STEAM 教育
的理解和认知是否准确、到位，决定了设计课程时是否准备、凝练。STEAM 教育
是文中极其重要的一种教育理念，该理念的倡导应该贯彻落实在课程活动设计研
究中的每一步，达到融会贯通的地步。
（二）研究儿童编程。获悉儿童编程在国内外的发展和研究现状，了解儿童编
程课程活动的研究对象、年龄、采用的编程工具、教学方法、教学内容等，并对儿
童编程做详细的国内外研究综述，提出适合本地的儿童编程课程活动的开展方式。
（三）设计和开发基于 STEAM 教育理念的儿童编程课程设计范式。从背后支
撑的教育理论即建构主义学习理论和多元智能理论两者的结合，延伸至 STEAM 教
育理念支持的儿童编程课程活动，且对该课程活动提出和创建一个新的设计范式。
该设计范式主要是有利于其他学校或机构在开展类似的儿童编程课程活动的时候，
方便一线教师从业者、STEAM 教育研究者、儿童编程课程实践者得以借鉴和应用。
1.3.2 研究目的
基于面向未来的视角，研究 STEAM 教育理念的儿童编程课程活动是一个新
颖的研究课题。单独研究 STEAM 教育或是单独研究儿童编程，已有部分学者做过
相关研究，但将两者以整合、融合、跨学科的方式来做研究的学者却很少。笔者所
做的研究正是将 STEAM 教育和儿童编程两者相结合的一项研究课题。
核心素养之一的信息素养能力提升是关键。2016 年教育部颁布了《教育信息
化“十三五”规划》，其中特别强调了要将信息技术和教育教学做进一步整合研究，
来提升学生的信息素养、创新能力、数字化思维。[
2]
儿童编程就是将信息技术和教云南大学（教育技术学）硕士学位论文
6
育教学整合的课程实践活动，本研究课题的目的就是在基于 STEAM 教育的课程
设计范式下，应用和实施儿童编程课程活动，旨在开展儿童编程活动和帮助儿童提
升信息素养、创新能力、以及培养儿童数字化思维的习惯。有效帮助儿童在少儿阶
段更早的接触编程，并能够学习和掌握编程技能，应对未来多变的信息化社会。
1.4 研究方法
1.4.1 文献分析法
通过互联网对国内外文献进行研读，分析国内外近 5 年以来 STEAM 教育、儿
童编程的研究现状和发展趋势。对国内外 STEAM 的产生和发展做较为全面的分
析和阐述，以及 STEAM 理论、STEAM 背景、STEAM 内容、STEAM 案例等作综
合性的分析。对国内外儿童编程的研究现状，采用的编程工具、课程策略、评价方
式等做较为全面的概述，再结合 STEAM 教育和儿童编程的基础之上对文献进行
收集、整理、分析，方便于后续研究、实践、写作过程中能够做出创新性的科研成
果。
1.4.2 内容分析法
通过研读相关 STEAM 著作、微信公众号（移动端）、网页版 STEAM 内容和
儿童编程内容（PC 端）、中国知网 STEAM 文献，将大量文章收藏、整理和分析，
了解到 STEAM 在教育发展历程中所处的位置越发重要，其研究和学习的价值越
发凸显。并将文章、文献内容中涉及到与本研究相关的核心关键词做收集、整理、
分析，发现 STEAM 教育、儿童编程是当下较新的研究热点。在这两个研究热点的交
叉中做课题研究，也是极其容易产生新的研究价值和实际意义。
1.4.3 案例分析法
查阅具有价值的 STEAM 主题课程案例和活动案例，从基于项目的学习、基于
问题的学习、基于现象的学习、基于计划的学习等四个维度对 STEAM 主题活动案
例做深度剖析。通过以上四个维度的分析，提出了 STEAM 教育支持下的课程设计第 1 章 绪论
7
范式，并在 STEAM 课程设计的范式下，进一步对儿童编程课堂活动做相关的实践
和应用。
1.4.4 行动研究法
通过前期做大量的文献、内容、案例的分析后，在得出科学理论的条件下，研
究者亲自拟定研究计划、行动、观察、反思。由教育实践者和研究人员共同开展相
关 STEAM 项目式主题课程活动，在实际的活动场景中解决真实的教学问题。
1.5 研究理论意义和实际价值
1.5.1 理论意义
借助与 CodeMonkey 相似的儿童编程工具来开展 STEAM 教育理念下的儿童编
程活动是本研究中一个亮点。本课题的研究属于实践应用性的研究，旨在帮助一线
教学工作者、STEAM 教育研究员、儿童编程课程实践者提供一个可实践、可应用、
可操作的范式，避免后来探索者少走弯路。
儿童编程也是一个认知建构的过程。笔者认为儿童在学习编程的过程中，往往
是由一个个细小知识点的认知上逐渐建立起来的。编程是一个线性和非线性交叉
的过程，又是一个点线面交织的进程，更是一个系统化的工程。编程学习者作为一
个学习个体，在与编程进行交互的学习中就是一个认知建构的过程。这正是在皮亚
杰和布鲁纳等学者认为的认知加工和认知结构学说中，提出的建构主义学习理论。
[3]
笔者所做课题关于儿童编程课的设计和开发，都是在建构主义理论学与教的基础
上所做的研究。
STEAM 教育与多元智能理论是一种紧密契合的存在。STEAM 教育是一个多
元化、跨学科、跨领域的教育理念，它也是多学科交叉的教育理念。STEAM 倡导
的是一种教育理念，而霍华德•加德纳提出的多元智能理论与其有相似、交叉、紧
密契合之处。多元智能理论[
4]
包含着语言言语智能、音乐节奏智能、数理逻辑智能、
视觉空间智能、身体动觉智能、自知自省智能、交往交流智能和自然观察智能，它
与各个内在的智能理论即是相对独立的存在，又是交互交叉、融合、交融的存在。 云南大学（教育技术学）硕士学位论文
8
1.5.2 实际价值
培养儿童掌握编程知识，在真实生活中用编程知识解决问题的能力。在儿童阶
段学习编程技术的应用，是基于真实的生活情境解决编程问题的课题，该课题的研
究是基于问题式、基于项目式、基于情景式、基于计划式的探究，其主要是让儿童
在问题中、项目中、情境中、和计划中的真实情况来解决问题。[
5]
编写短小的程序、
了解编程思维、项目思维、机器人制作等知识，真正的让儿童在自主学习的过程中
习得信息素养。培养儿童解决真实问题的能力，应对未来社会的不确定性。
培养面向未来的 STEAM 人才，应对未来多变的社会化环境。利用 STEAM 教
育理念的方式来培养人才，其培养出的是具备跨学科知识领域的人才。[
6]
该类型的
跨科人才属于 STEAM 人才，在未来多变的社会环境中，STEAM 人才将会成为社
会急需寻求的人才后备力量。STEAM 人才是具备多元知识、跨科知识、综合知识
较强的一个知识群体，社会所面临的问题都是极具复杂性、综合性、多元性的，对
于 STEAM 人才的需求在未来社会中是必不可少的。
第 2 章 概念界定和研究综述
9
第 2 章 概念界定和研究综述
2.1 STEAM 教育
2.1.1 STEAM 教育的定义
STEAM 教育就是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺
术（Art）和数学（Mathmatics）英文单词的首字母简称。本文提到的 STEAM 教育理念，
是基于“STEM+”或者“STEMx”在 STEM 的四个素养基础之上开展的研究。另外，还
把 Arts 加入到“STEM”教育理念中，让课程变得更加具有艺术性，更具有审美性，凸
显了人文艺术在四个学科基础之上的进一步升华，弥补了只以理工科为主，不注重艺术，
文艺气息的特点。STEM 教育具有跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、
艺术性、实证性、技术增强性等九种特性[
7]
，STEM 教育旨在培养四种素养，即科学素
养、技术素养、工程素养、数学素养。[
8]
科学素养强调课程引导者和开发者，要对科学
知识具备专业化的认知水平，知道科学研究的方法和技巧，了解科学知识对人文社会的
影响，熟悉用科学的方法解决实际问题；技术素养强调课程引导者具备学科相关的技术
手段和解决技术问题的基本知识和能力；工程素养强调课程引导者具备工程项目的实践
性经验，以便能从全局观的角度对项目工程加以把握，用项目化的思维解决项目工程的
难题；数学素养强调课程引导者善于把生活问题升华为数理逻辑中的具有概念化、抽象
化、模块化特征的认识论和方法论，以便加以指导生活实践。[
9]
除了在以上四大素养的
基础之上，儿童编程实践操作中还加上了人文艺术素养（Arts），让“STEM”+“A”变
成了“STEAM”。人文艺术素养强调课程引导者在个性和自由的基础之上培养自我对艺
术的认知和修养，以艺术和审美的眼光去看待教育。人文艺术也属于一种抽象的事物，
需要具备一定的艺术基础知识和审美能力，这种综合性的人文艺术素养是由内而外散发
出的一种气质。人文艺术从课程上说可以是音乐、绘画、雕塑、摄影、人文等的缩影。
STEAM 教育除了强调课程引导者需要具备 STEAM 教育的五大素养以外，学习者也需
要强化和培养 STEAM 教育的五大素养，这样的教育理念正是 STEAM 教育所提倡和鼓
励的。STEAM 教育理念示意图，如图 2-1 所示。 云南大学（教育技术学）硕士学位论文
10
图 2-1：STEAM 教育理念示意图
2.1.2 国外 STEAM 研究综述
STEAM 教育来自于美国，美国总统布什、奥巴马以及国务卿希拉里在美国教育发
展史上都曾为 STEAM 战略计划做出过政策上、经济上的支持和帮助。（美国官方公开
使用的术语）刚开始提出的时候叫做 STEM 教育( STEAM Education)，STEM 是科学
( Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的简称，
它不是四门学科的简单叠加，它更多的是强调多学科的交叉融合。笔者认为 STEM 具有
跨学科、多元化、动态性、综合性、复合性等特征，余胜泉教授则认为 STEAM 教育由
跨学科、趣味性、体验性、情境性、协作性、设计性、艺术性、实证性、技术增强性九
个核心理念所构成。[
7]
后来 STEM 加上了一个 A，即 Arts（艺术），就成了 STEAM。
