近年，STEAM+D在教育領域中的活躍度大大提高，很多家庭和學校都希望自己的孩子能接受STEAM+D的研究性訓練以提高孩子的研究能力、思維能力和動手能力。
在我國的教育背景下，STEAM+D也成為了培養拔尖優秀人才的手段。但是，STEAM+D是什麼，學生學什麼，有什麼作用，很多人還並不十分清楚。
01STEAM+D的緣來
STEAM+D和美國STEM教育
STEAM+D是在STEM基礎上發展起來的，STEM教育以科學(SCIENCE)、技術(TECHNOLOGY)、工程(ENGINEERING)、數學(MATHEMATICS)四個英文單詞的首字母縮寫而成。
STEM教育最早起源於美國科技促進協會(AAAS)在1985年發起的一項致力於改革美國科學、數學與科技教育的長期研究計劃——2061計劃(Project 2061)。
該計劃提出改變科學、數學及科技等學科教學策略的建議，希望通過數學、科學與科技統整的教學策略，將三大領域分立的知識體系與日常生活進行聯繫，提供學生更多地應用數學或科技的機會。
STEM教育模式以項目（PBL）為引領，學生基於真實世界的問題設計任務、參與體驗，透過科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)與數學(Mathematics)等跨學科課程統整的教學方法，產生直接經驗，從而內化為自己的能力。
STEM 教育被視為未來經濟與社會發展需要的重要技能。
2011年，美國國家科學院研究委員會發布了《成功的K-12階段STEM教育：確認科學、技術、工程和數學的有效途徑》的報告。將STEM教育從大學階段覆蓋延伸到高中以及幼兒園階段。
從美國的STEM教育的發展過程中可以看出: 美國對STEM教育的重視程度是越益增加的； 並且將STEM教育作為人才強國的手段放在了國家戰略的層面。
STEM發展成STEAM+D
但是隨著數字和互聯網時代的快速發展，對數據素養和藝術素養的重視也大大增加，於是就出現了STEAM+D，A是art，指藝術，D是data，指數據。
STEAM+D教育的出現是符合人的全面發展的原則而進行的教育領域的改革。
STEM+在我國
我國2016年出臺《中國學生髮展核心素養》。
2017年2月，教育部出臺《小學科學課程標準》，首次在基礎教育中把工程、技術與科學結合起來，展現出STEM教育的發展趨勢。
中國上海在2014年率先提出了STEM+的構想。
從2014年開始，上海市教委通過推進“長週期實證教育研究項目”在15區，200所幼兒園、小學、初中和高中實驗學校開始了STEM+教育的實證研究。這個“+”包含了科學、技術、工程、數學與人文精神、藝術素養和社會價值觀的結合。
全國人大代表、南京外國語學校教研室主任朱善萍是教育部“國培計劃”專家，在2016全國兩會上建議在全國的普通高中推廣‘STEM+’課程，打破原有的高中單一課程教授體系，實現跨學科融合、拓展和競升。
從我國的STEM以及STEM+的發展過程中可以看出： 我國對STEM+的重視程度也在不斷增加； 強調從高中的教學課程改革中，加入STEM+的教學理念和教學方法，並且已經在上海等地區進行了試點。
高考背景下的STEAM+D
在高考改革的背景下，單純以考試成績為評價標準，侷限於課堂本身的教育教學已漸漸不能應對高校多元化選材機制。
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》明確指出，全面提高普通高中學生綜合素質，推動高中多樣化發展。探索發現和培養創新人才的途徑是接下來高中教育發展的主要方向。
近年來，通過自主招生、綜合素質評價招生、農村專項計劃等不同的招生口徑，越來越多的學生，特別是拔尖學生通過展示自身高考成績以外的競爭力進入頂尖名校。
特別自2017年起，高考進入改革全面實施階段。新的改革賦予學生更多選擇的權利，也使得高校在遴選人才時更加全面多樣。
不單純依靠高考成績，更多考察學生的學科潛力、創新素養、綜合素質，成為高考選拔的大趨勢。
在此教育政策背景下，和STEAM+D相關的有利於學生的學科潛力、創新素養和綜合素質的教學教育也成為新高考下的香餑餑。
02STEAM+D有什麼作用
STEAM+D教育經常和當下流行的創客教育聯繫在一起。創客教育融合了教育、創業、科技、創新等等新概念。
STEAM+D教育激發了個體的創造慾望和創造能力，並且鼓勵學生以動手的形式完成科技相關的創造。
其次，STEAM＋D作為一個強調學生參與的科研項目訓練，在學生的綜合素質上也有著顯著的影響。
ApplySquare（申請方）STEAM＋D研究性訓練項目通過專業的研究性項目訓練，為學生提升專業背景，完善科研素養，開拓學術眼界，幫助學生實現通識和專業之間的銜接，為學生通過自主招生選拔、 綜合素質評價或海外留學申請提供幫助。
即使對參加高考普通招生錄取的學生，STEAM＋D研究性訓練項目對招生大類學科深入和專業的介紹解析，也有助於學生對高中主要科目內容從更高維度進一步加深理解，幫助他們在高考各科目考試中取得更好的成績。
具體作用主要體現在以下幾個方面：
客觀研究性項目經歷:
參與完成科研課題； 結識知名教授, 優秀學生將獲得教授推薦信，可用於升學及各種學業機會獲取。
學術成果獲取:
得到科研素養訓練，獲得科研課題成果； 培養學科競賽基礎、科技創新和發明創造能力，以及為參加競賽、發表論文及獲取專利打好基礎。
名校錄取提升:
瞭解高校和專業的競爭力及排名、自主招生評價體系與招生規則，獲取自主招生的加分機會；
通過STEAM+D項目獲得科研能力和成果，提高自主招生材料審核通過概率，有助於在面試中獲得更好表現； 形成對高考內容的更深層認識，制定出合理的備考方案。
提高學生專業認知: 結合“新高考”政策，瞭解學科專業，認知專業和職業的發展方向； 確定自己的優勢學科，協助選擇新高考考試科目。
學業生涯規劃:
在參加STEAM+D訓練之前，學生需要結合自己的興趣和個性化學業生涯規劃測評進行選擇決策，這一規劃覆蓋中學、大學、研究生、職場等各個階段，在一整套量化測評之後，學生將獲得有規劃、可執行、重效果的規劃路徑。
總結以上： STEAM+D研究性訓練不僅有利於作為客觀經歷和證據在學生的高考報考中發揮重要的作用。 並且，在研究性訓練過程中，和導師的互動和反饋都會增加學生對自己的興趣、能力和傾向的認知，提升學生的選擇和思考能力，最終有利於學生的生涯規劃。
03案例介紹
下面以山東某高中，聯合清華大學教授開展的 STEAM＋D研究性訓練為例，介紹ApplySquare（申請方）的STEAM+D的訓練過程是如何的。
訓練內容：
專業課題研究（科研):
STEAM+D研究性訓練通過發現科學問題、設計解決方案、執行方案、評價方案等一個完整的課題實踐過程，培養學生的分析能力、解決問題和實踐動手能力。
課題成果生成（成果):
訓練還會讓學生通過對科研項目的深入研究，產生論文、學術報告、學術會議、專利等形式的科研成果，並通過對科研項目及成果的講解分析，提高學生的學術表達能力。
專業相關技能訓練 （專業）:
STEAM+D訓練會教授學生專業相關科研方法論和實踐技能，幫助學生深入理解所選專業大類的研究現狀和未來發展，為後續項目實踐務實理論和技能基礎。
科研通識知識介紹（通識):
研究過程會對STEAM+D學科的通識知識進行講解，對科學研究的基本技能和概念進行介紹，培養基礎科學素養，明確學科興趣及長遠發展方向。
生涯規劃與升學指導 （生涯）:
STEAM+D研究性訓練會提供學生與各類優秀人才面對面交流的機會，瞭解國內高考、自主招生、綜合素質評價以及海外留學申請等的基本信息、招生邏輯和準備方法。
流程安排：
該STEAM+D項目的核心是專業課題研究及成果生成，幫助學生快速深入課題研究，同時將科研通識知識介紹、生涯規劃與升學指導、專業相關技能提升作為輔助內容。
流程如下：
- 由大學學者教授帶領
- 以學科通識課程為入口
- 引導學生組成項目小組
- 通過科研實踐等訓練
- 共同完成STEAM+D的研究性科研課題
- 並完成課題論文
- 獲得項目結業證書等項目成果
- 該STEAM+D研究性項目一般會以項目初期、集訓期和後期的流程進行。
項目初期：
- 學業導師和學校確定項目課題人員分配
- 學業導師分配課題相關材料，並進行人員和進度安排
- 學業顧問和學校老師溝通知識點預習
項目集訓期：
- 科研通識知識介紹
- 生涯規劃與升學指導
- 專業相關技能培訓
- 科研項目訓練與展示
項目後期：
- 項目的拓展與進階項目的準備
- 學業發展規劃專家團隊週期性跟進學生的生涯規劃與升學計劃
- 學業發展規劃專家團隊階段性反饋學生的學業畫像
課題內容：
在該STEAM+D研究性訓練的實現過程中，一般會由指導教授給出指定題目。具體項目會基於學生的興趣方向、高中學校的辦學特色以及可行的高校實驗室項目進行匹配。
數理基礎方向: 分數量子霍爾效應，太陽磁場的測量，用壓電陶瓷測量聲音在金屬中的傳播速度，傅立葉變換全息資料存儲等等
數據科學方向: 社交媒體用戶畫像，基於雲端的生物信息分析平臺及基因測序數據分析案例，證券投資決策與量化建模研究，基於消費數據的信用卡欺詐模型分析與預測等等。
生化與醫藥方向: 土壤微生物對植物生長的探究，超市常見食品微生物/衛生狀況檢驗，精準醫療與蛋白 質組學方向，藥物成分的萃取與合成等等。
工程與自動化方向: 數字芯片設計、FPGA開發、處理器設計，基於模塊化多電平變流器的柔性直流輸電系統仿真項目，機器人及無人機方向，利用槓桿操作的輪椅開發等等。
計算機與人工智能方向: 射擊類移動遊戲開發，計算機圖形學與影像，手機和手環的步態分析與睡眠分析，視覺智能在人臉檢測、識別和跟蹤方面的應用等等。
中文與中國傳統文化研學方向: 古典詩文的生命情感與中學生人文精神培養，古典詩文與漢語言文字，古 典詩文與中國文人的心路歷程，儒釋道與古典詩文，詩詞寫作初步等等。
以下是學生的科研成果的實例列舉，分別是出租車數量測算和城市擁堵解決方案。
這兩個案例都是基於學生在日常生活會遇到的難題，在研究性訓練中應用科學研究的方法提出自己的想法，並且通過合作討論寫下自己的解決方案。
04小節
STEAM+D教育不僅是一種科研訓練的手段，更代表著一種現代教育哲學，在ApplySquare（申請方）STEAM+D訓練下，教育者更關注學生的學習過程，而不是結果，教育過程的美目的是更多的讓學生聽到不同的觀點，嘗試不同的想法，在不斷試錯中發現問題，分析問題和解決問題。
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