基于STEAM的創(chuàng)客教育活動設(shè)計與應(yīng)用研究

沈延

摘 要：本文基于江陰市要塞中學(xué)課題研究成果，對STEAM教育和創(chuàng)客教育的內(nèi)涵進(jìn)行解讀，結(jié)合STEAM教育特點(diǎn)闡述了創(chuàng)客教育的理念和教學(xué)模式，著重分析了創(chuàng)客教育活動的設(shè)計與應(yīng)用，希望對STEAM教育和創(chuàng)客教育的開展有積極的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;創(chuàng)客教育;活動設(shè)計;應(yīng)用

中圖分類號：G4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2096-0069（2020）01-0076-04

江陰市要塞中學(xué)是江蘇省科學(xué)教育特色學(xué)校，是2018年度全國青少年人工智能活動特色單位，科學(xué)教育已經(jīng)有35年的歷史，從最初以報務(wù)訓(xùn)練為主體的國防科技教育發(fā)展形成了國防科技教育、模型科技教育、活動科技教育、現(xiàn)代科技教育四大塊主要陣地。在科技、經(jīng)濟(jì)、社會快速發(fā)展的今天，面對如何傳承辦學(xué)特色、如何深化特色教育等一系列問題，需要在實(shí)踐中探索新的發(fā)展。如今，信息技術(shù)奧林匹克、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)、學(xué)生“小創(chuàng)客”“小發(fā)明”等已經(jīng)進(jìn)入學(xué)校校本選修課程。近幾年的教育實(shí)踐中，學(xué)校發(fā)現(xiàn)學(xué)生對“小創(chuàng)客”“小發(fā)明”活動有濃厚的興趣，學(xué)生主動探索、批判思考、動手實(shí)踐能力明顯增強(qiáng)，在此基礎(chǔ)上，學(xué)校對STEAM的創(chuàng)客教育活動展開了深入的實(shí)踐和研究。

一、STEAM教育和創(chuàng)客教育的融合

（一）基礎(chǔ)概念的厘定

STEAM教育目的在于打破學(xué)科壁壘，逐漸發(fā)展為科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)在內(nèi)的STEAM課程，促進(jìn)學(xué)科之間的交叉融合，發(fā)揮綜合性教育功能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力[1]。STEAM教育并非簡單機(jī)械地疊加各個學(xué)科，而是按照內(nèi)在邏輯將其編排成新的整體。

創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化在教育領(lǐng)域的延伸，是一種基于興趣和創(chuàng)意的非正式學(xué)習(xí)[2]。在創(chuàng)客教育中，重視學(xué)生的主體地位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生具備創(chuàng)造氣質(zhì)，樂于分享和傳播創(chuàng)意，并進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，能夠?qū)?chuàng)意想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。創(chuàng)客教育是在學(xué)生既有能力上的創(chuàng)新教育模式，采用做中學(xué)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)法等有效方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（二）STEAM教育和創(chuàng)客教育的關(guān)系

STEAM教育和創(chuàng)客教育有著一些共通點(diǎn)，也存在很大的差異。相近之處在于二者都重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，都來源于現(xiàn)實(shí)情境中的問題。而不同點(diǎn)在于STEAM教育重視培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的多元思維，創(chuàng)客教育重視培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)造思維和實(shí)踐能力[3];STEAM教育問題來源于教師創(chuàng)設(shè)的具體情境，是教師引導(dǎo)學(xué)生解決問題，創(chuàng)客教育來源于學(xué)生自身的現(xiàn)實(shí)情境，是學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)并解決問題;STEAM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)，創(chuàng)客教育不強(qiáng)調(diào)學(xué)科而重視創(chuàng)造;STEAM教育中教師是教學(xué)的設(shè)計者、組織者和引導(dǎo)者，創(chuàng)客教育中教師是學(xué)生的支持者，更多依靠學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

（三）STEAM教育和創(chuàng)客教育融合的必要性

在創(chuàng)客教育的實(shí)施過程中，存在一些不合理現(xiàn)象，比如不遵循教育規(guī)律，過于重視技術(shù)的炫酷，忽略了能力的培養(yǎng)[4]。

創(chuàng)客教育重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，然而在實(shí)際教學(xué)中往往將創(chuàng)客教育安排在學(xué)生的業(yè)余時間，一個原因在于高中的升學(xué)壓力很大，很多學(xué)校不愿創(chuàng)客教育占用過多授課時間，影響學(xué)生的成績;另一個原因在于未能形成完善的創(chuàng)客教育課程和模式支持，既缺乏創(chuàng)客教育課程，又沒有相應(yīng)的創(chuàng)客教育課堂教學(xué)模式，導(dǎo)致創(chuàng)客教育未能充分發(fā)揮自身作用。

由此可見，創(chuàng)客教育在普通高中的實(shí)施還存在一定的困難，需要將STEAM教育與創(chuàng)客教育相融合，以STEAM教育的跨學(xué)科教育彌補(bǔ)創(chuàng)客教育不遵循教育規(guī)律、缺乏系統(tǒng)學(xué)科知識的不足，并解決學(xué)校迫于升學(xué)壓力不重視創(chuàng)客教育的問題[5]。

二、基于STEAM的創(chuàng)客教育原則

（一）可操作性原則

創(chuàng)客教育活動需要貼近學(xué)生生活實(shí)際，符合學(xué)生的認(rèn)知水平，才能具有較強(qiáng)的可操作性。因此，創(chuàng)客教育活動需要與學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)實(shí)際相聯(lián)系，讓學(xué)生能夠身臨其境地思考和探索，將所學(xué)知識遷移到實(shí)際問題的解決中。教師在設(shè)計創(chuàng)客教育活動時，需要準(zhǔn)確把握學(xué)生的認(rèn)知水平，考慮學(xué)生的接受能力，不能過于脫離實(shí)際，要盡可能地將教學(xué)活動與實(shí)際生活相聯(lián)系。

（二）完整性原則

雖然創(chuàng)客教育活動和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比更加靈活、開放，但仍然要重視教學(xué)的完整性，要涵蓋教學(xué)資源的配置、教學(xué)目標(biāo)要求的分析、教學(xué)程序的設(shè)計、教學(xué)的效果評價等各個要素，要統(tǒng)籌把握。

例如，在理論基礎(chǔ)上，需要了解建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論等理論知識，為創(chuàng)客教育活動的設(shè)計與應(yīng)用提供理論指導(dǎo);在教學(xué)目標(biāo)分析上，要明確創(chuàng)客教育活動的目標(biāo)和主題，確定具體的評價標(biāo)準(zhǔn);在教學(xué)資源的配置上，要明確創(chuàng)客教育活動需要的教學(xué)設(shè)施和條件，配備好資源，制定完善的活動方案。

（三）合作探究原則

在創(chuàng)客教育中，自主學(xué)習(xí)與合作探究的學(xué)習(xí)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于課堂上的聽講，因此要重視在創(chuàng)客教育活動中學(xué)生的自主性和互助性，為學(xué)生創(chuàng)造合作探究的學(xué)習(xí)空間，讓每個學(xué)生都能發(fā)揮所長，展現(xiàn)自己的能力，調(diào)動學(xué)生的參與意愿，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。

（四）主體性原則

學(xué)生是創(chuàng)客教育的主體，在教學(xué)活動的設(shè)計和實(shí)施過程中，要堅持學(xué)生為主體的原則，將學(xué)生擺在中心位置。不管是學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定，還是學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法的選擇，都需要考慮學(xué)生的特點(diǎn)和需要，盡可能使學(xué)生自發(fā)、自主地學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中習(xí)得知識，鍛煉能力。需要注意的是，尊重學(xué)生的主體地位，不等同于教師放任不管，教師要從臺前到幕后，做好創(chuàng)客教育活動的指導(dǎo)者和協(xié)助者，在必要的時候給予學(xué)生一定的幫助和支持，從而促進(jìn)學(xué)生順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

三、基于STEAM的創(chuàng)客教育活動設(shè)計分析

（一）常見問題分析

1.活動設(shè)計脫離真實(shí)情境

從當(dāng)前創(chuàng)客教育的實(shí)踐情況來看，往往都很重視學(xué)生動手參與體驗(yàn)，形成某項作品，但活動設(shè)計主題往往是來源于電路、機(jī)器人等方面的內(nèi)容，雖然看似與學(xué)科教學(xué)相聯(lián)系，讓學(xué)生習(xí)得一定的基礎(chǔ)性知識，然而這種活動未能與實(shí)際生活相聯(lián)系，無法將科學(xué)理論應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)問題的解決上，缺乏指導(dǎo)實(shí)踐的價值，難以體現(xiàn)學(xué)以致用的學(xué)習(xí)目的[6]。

2.活動內(nèi)容忽視學(xué)科間的聯(lián)系

創(chuàng)客教育活動豐富多樣，涵蓋眾多學(xué)科的知識，然而實(shí)際教學(xué)中往往未能科學(xué)梳理各學(xué)科的基本知識，將其進(jìn)行合理整合，導(dǎo)致創(chuàng)客教育活動或是缺乏針對性，過于面面俱到，或是不同學(xué)科的知識沒能有機(jī)結(jié)合在一起，無法有效提升學(xué)生的綜合能力。

例如，某個創(chuàng)客教育活動中制作可控制變化的LED燈，涉及科學(xué)、技術(shù)、編程、工程等領(lǐng)域知識，但由于沒有整體規(guī)劃各學(xué)科的知識，學(xué)生只能學(xué)習(xí)零散的知識，無法掌握學(xué)科的知識框架，因此，設(shè)計制作的作品并不令人滿意。因此，在教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，教師不僅要掌握多學(xué)科知識及相互關(guān)系，還要考慮學(xué)生認(rèn)知水平，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。

（二）創(chuàng)客教育活動設(shè)計對策

1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)的活動實(shí)踐情境

教師需要深刻認(rèn)識建構(gòu)主義理論和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論，重視為學(xué)生提供貼近生活的學(xué)習(xí)情境，只有面臨真實(shí)的問題，才能更好地調(diào)動學(xué)生的參與熱情和探究潛能。傳統(tǒng)的創(chuàng)客教育活動往往僅僅重視實(shí)踐探究，固守教學(xué)設(shè)計理論和模型，這不符合教學(xué)設(shè)計動態(tài)化綜合化發(fā)展的趨勢，需要立足學(xué)生生活實(shí)際，為學(xué)生營造真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，并理順多學(xué)科知識間的聯(lián)系，讓學(xué)生習(xí)得教學(xué)活動中的多學(xué)科知識和技能。

2.鼓勵學(xué)生參與設(shè)計

學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主體，這不僅體現(xiàn)在學(xué)習(xí)活動的開展過程中，還體現(xiàn)在學(xué)習(xí)活動的設(shè)計上，教師要鼓勵學(xué)生積極參與到創(chuàng)客教育活動的設(shè)計中來。只有讓他們參與進(jìn)來，教師才能更好地了解學(xué)生的認(rèn)知水平和生活實(shí)際，不僅更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免教學(xué)活動脫離學(xué)生生活實(shí)際，更能夠了解學(xué)生多學(xué)科的知識和技能基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生對知識體系有整體的認(rèn)識，并有助于教師更好地協(xié)調(diào)多學(xué)科的知識體系，避免不同學(xué)科間的知識相互脫節(jié)，或是過于碎片化。

四、基于STEAM的創(chuàng)客教育活動應(yīng)用分析

（一）科學(xué)的目標(biāo)定位

基于STEAM的創(chuàng)客教育要圍繞核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，以跨學(xué)科素養(yǎng)、科學(xué)精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力培養(yǎng)為主要目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生融會貫通的跨學(xué)科知識運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊合作能力，獲得全面的發(fā)展。創(chuàng)客教育不但側(cè)重于知識的傳授，而且重視知識運(yùn)用的體驗(yàn)，尤其是多學(xué)科知識的融會貫通，這要求教學(xué)要以生成性目標(biāo)為導(dǎo)向，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造廣闊的空間。

（二）做中學(xué)的學(xué)習(xí)方式

創(chuàng)客教育活動重視在做中學(xué)，學(xué)生在教學(xué)情境中通過觀察、模仿、探究、實(shí)驗(yàn)等來進(jìn)行學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)活動中體驗(yàn)，習(xí)得知識和技能，獲得價值觀、情感等多方面的發(fā)展[7]。創(chuàng)客教育的做中學(xué)更加強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性思維，而不僅僅是照著做，要發(fā)揮學(xué)生的個人思維創(chuàng)意，進(jìn)行體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。因此，教師要重視學(xué)生的獨(dú)立自主性，摒棄劇本式探究的傳統(tǒng)思路，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行開放式探究，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)作，在創(chuàng)中做，通過自己的動手實(shí)踐將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際作品，強(qiáng)化知識的綜合運(yùn)用，使得學(xué)習(xí)具有現(xiàn)實(shí)意義。同時，教師要借助結(jié)構(gòu)化的腳手架引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識框架和經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，比如對學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)進(jìn)行激發(fā)，或是將學(xué)生的創(chuàng)意應(yīng)用到其他問題的解決上，促進(jìn)學(xué)生深層次學(xué)習(xí)。

（三）問題解決導(dǎo)向的動態(tài)評價方式

在創(chuàng)客教育活動的教學(xué)評價上，重視問題的解決和創(chuàng)造性，具體評價方式重視過程性評價、迭代式評價，對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行實(shí)時評價，并根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)變化進(jìn)行動態(tài)評價[8]。傳統(tǒng)教學(xué)往往以知識和技能的掌握為主要目標(biāo)，采用測驗(yàn)考試的方式進(jìn)行結(jié)果性評價，創(chuàng)客教育的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，評價對象包括設(shè)計方案、模型、產(chǎn)品等，需要考量學(xué)生作品的創(chuàng)造性和解決問題的能力，以過程為導(dǎo)向而非以結(jié)果為導(dǎo)向。

當(dāng)前創(chuàng)客教育活動的評價方式比較單一，比如通過問卷調(diào)查和訪談的方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)過程，在評價過程中比較被動，很難通過評價改善后續(xù)教學(xué)。這種方式?jīng)]有充分發(fā)揮學(xué)生的作用，可以采用學(xué)生互評、小組自評等豐富評價方式，這樣能夠更加充分、全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在評價標(biāo)準(zhǔn)上，要重視對學(xué)生的肯定和鼓勵，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步，促進(jìn)學(xué)生更加積極主動地參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和興趣。

（四）構(gòu)建民主平等的師生關(guān)系

在創(chuàng)客教育活動中，教師要和學(xué)生構(gòu)建民主平等的互動關(guān)系，弱化教師的控制，突出學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)活動的主人公和實(shí)踐的創(chuàng)造者，變?yōu)閷W(xué)習(xí)內(nèi)容的生產(chǎn)者。教師要發(fā)揮鼓舞、激勵、引導(dǎo)的作用，做學(xué)生的咨詢顧問和治療專家，不能預(yù)設(shè)太多問題，或是過多干預(yù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

（五）搭建創(chuàng)客空間

創(chuàng)客教育活動的開展離不開創(chuàng)客空間的支持，創(chuàng)客空間包括實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械加工室等場所，需要各種軟硬件工具、材料的支持，高水平的創(chuàng)客空間能夠?yàn)榻虒W(xué)活動提供強(qiáng)力的支持?；赟TEAM的創(chuàng)客教學(xué)中，未必需要先進(jìn)的設(shè)備，但需要豐富的教學(xué)資源和必要的實(shí)踐工具，這需要學(xué)校做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，為創(chuàng)客教育活動的開展提供必要的資源支持。

五、結(jié)語

綜上所述，STEAM和創(chuàng)客教育的融合，能夠彌補(bǔ)當(dāng)前創(chuàng)客教育存在的缺陷和不足，促進(jìn)創(chuàng)客教育的發(fā)展，更好地培養(yǎng)學(xué)生的多方面素質(zhì)能力。這需要學(xué)校做好創(chuàng)客空間建設(shè)，打造一支高水平的師資隊伍，成立創(chuàng)客教學(xué)小組，通過教師集體的努力，不斷深入對創(chuàng)客教育課程和模式進(jìn)行研究，提升學(xué)校的創(chuàng)客教育水平，充分發(fā)揮STEAM和創(chuàng)客教育的育人作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李俊，潘惠紅，徐傳宗.校本化STEAM課程實(shí)踐探究：以順峰中學(xué)為例[J].教育信息技術(shù)，2019（Z1）：89-92+88.

[2]章盛智，叢敏.創(chuàng)客教育與基于STEAM的通用技術(shù)項目教學(xué)融合探究[J].福建教育學(xué)院學(xué)報，2018（11）：79-81.

[3]李紅紅.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代創(chuàng)客教育與STEAM的教育結(jié)合研究[J].內(nèi)蒙古教育，2018（20）：105-106.

[4]李彤彤.創(chuàng)客式教學(xué)：面向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的STEAM課程教學(xué)新范式[J].中國電化教育，2018（9）：40-47.

[5]馮京和.創(chuàng)STEAM課程體系 造開放創(chuàng)客空間：淺談學(xué)校創(chuàng)客教育特色的發(fā)展[J].基礎(chǔ)教育參考，2017（16）：33-36.

[6]區(qū)建峰.創(chuàng)新創(chuàng)客教育的區(qū)域推進(jìn)研究與實(shí)踐[J].中國民族教育，2017（Z1）：70-72.

[7]高云峰，師保國.跨學(xué)科創(chuàng)新視角下創(chuàng)客教育與STEAM教育的融合[J].華東師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2017（4）：47-53+135.

[8]趙瑩瑩，陳求實(shí).基于3D打印與智能控制的STEAM課程的探索與實(shí)踐[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2017（5）：72-75.

Research on the Design and Application of Maker Education Activity Based on STEAM

—Taking the Maker Education Activity Based on STEAM in Yaosai High School in Jiangyin City as an Example

SHEN Yan

（Yaosai High School in Jiangyin City of Jiangsu Province，Wuxi，Jiangsu，China 214400）

Abstract： This paper has explained the connotation of STEAM education and maker education based on the project research results of Yaosai High School in Jiangyin City，expounded the idea and teaching mode of maker education combining the characteristics of STEAM education，and analyzed the design and application of maker education activity，hoping to providing references for the carrying out of STEAM education and maker education.

Key words： STEAM education;maker education;activity design;application