基于STEM的創客教育

劉斌立 劉國璋

摘 要 目前，我國教育界時常出現“STEM”“創客”的字眼，引起了社會廣泛的關注。這足以說明STEM教育、創客教育雖說是“舶來品”，卻順應了時代對創新人才的迫切需求，已成為國際科技教育發展的主流。從STEM教育與創客教育的起源說起，對內容形式、核心特征、教學流程進行剖析，論述了二者之間的關系：既有共同點又有差異性。希望日后通過研究的不斷深入，真正掌握它們的內涵外延，靈活地運用在實踐中，探索出一條提升青少年綜合素質的適切途徑！

關鍵詞 創客教育 科技教育 青少年

1 面向未來的教育改革

2016年，教育部制定了《教育信息化“十三五”規劃》，明確要求積極探索信息技術在“眾創空間”、跨學科學習（STEAM教育）、創客教育等全新教育模式中的應用，著力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力，促進學生的全面發展，發揮信息化面向未來培養高素質人才的支撐引領作用。

世界各國為應對競爭壓力，紛紛開展了順應時代的教育改革。其中，STEM教育和創客教育是近年來教育領域所關注的熱點話題，它們在國家政策的大力扶持下掀起了一波又一波的浪潮。事實上，在基礎教育的理論與實踐中，二者對于綜合能力的培養、思維方式的訓練、教學模式的創新來說意義重大。

1.1 什么是STEM教育

STEM是科學（science）、技術（technology）、工程（engineering）、數學（mathematics）四門學科英文首字母的縮寫。STEM課程旨在加強四個方面的教育：（1）科學素養，即運用科學知識了解自然界并參與影響自然界的過程;（2）技術素養，即認識、使用和評價技術的能力;（3）工程素養，即對工程的設計與開發;（4）數學素養，即一種基礎工具，用于發現、表達和解釋多種情境下的數學問題。

1.2 什么是創客教育

“創客”一詞來源于英文“maker”，是指出于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人。這里的“創”不只是創新，更是創造。當創客精神與教育相遇，“創客教育”便誕生了。可以說，創客教育集創新教育、體驗教育、項目學習等思想為一體，契合了學生富有好奇心和想象力的天性。在創客課程體系的平臺下，立足現實需求，引入數字化工具，倡導做中學，培養學生解決問題、團隊協作的能力。

1.3 STEM教育與創客教育的關系

21世紀是知識與經濟全球化的時代，科學技術的作用愈加凸顯，優秀的人才將成為未來社會的中堅力量。無論STEM教育還是創客教育，都順應了社會的快速發展對人才的需求。雖然在對創新人才的培養上有著共同的期許，但仔細分析二者的具體目標，其差異仍然顯而易見。STEM教育強調培養學生全方位的綜合素質，而創客教育則強調培養學生的創客精神和創造能力。這些細節上的區別必將帶來不同的價值取向、認知模式以及教育方法。

從起源來看，STEM教育的出現早于創客教育。雖然二者產生的初衷不同，但彼此的淵源深厚。STEM教育是美國政府為提升國力的舉措，而創客運動是美國民間對STEM教育政策的正面響應。因此，自上而下的STEM教育與自下而上的創客教育最終殊途同歸。可以說，創客教育是STEM教育的有效手段，STEM教育是創客教育的重要基礎。

內容側重不同，但二者互為補充。STEM教育是以情境導入和主題探究為特色的綜合性科學教育;創客教育是以設計制作和開源共享為特征的綜合性實踐教育。STEM教育的核心任務是構建跨學科的課程體系，幫助學生對綜合知識的學習;創客教育的核心任務是鼓勵學生利用身邊的資源，親自動手造物。這就決定了STEM教育的本質是對以知識傳授為主的學校教育方式的改進，而創客教育的本質則是對現代作坊式學徒制教育形式的復興。

STEM教育和創客教育，一個正式，一個非正式;一個重過程，一個重結果;一個預設，一個生成，形成了相互依存的關系。通過二者的深度融合，可將知識獲取、方法探究與創新生產的過程有機統一，以螺旋式上升的形式促進學生對知識的記憶和理解，同時激發學生的學習熱情，培養學生的創新思維和動手能力。

2 “STEM+創客教育”的核心特征

2.1 跨學科

在“STEM+創客教育”中，我們意識到之前學科分類所帶來的弊端，試圖打破學科界限，不再將重點放在特定學科，而是將重心放在具體問題。充分調動學生的潛能，把科學、技術、工程和數學四門學科整合起來，以整體、聯系的思維達成跨學科學習，解決日常生活中的實際問題。

2.2 開放性

在“STEM+創客教育”中，經驗交流是關鍵環節，可對方案作出修正和改善，為下一次的活動做好準備。此外，互聯網是沒有邊界的，不妨跳出去取經，向外尋找更多的支持和指導，最大化地推介自己的作品。在參與中體現價值，在分享中獲得快樂，在收獲中成就自我。

2.3 趣味性

首先，在活動主題的選擇上，致力于學生感興趣的、息息相關的內容，拉近學習與生活之間的距離，從而達到良好的學習效果;其次，在活動實施的過程中，突出學生的主體地位，引導學生主動參與學習，極大地調動學生的積極性。

2.4 體驗性

“STEM+創客教育”不是教授孤立、抽象的學科知識，而是把知識還原于豐富的生活場景，結合有趣的任務，借助克服挑戰完成教學。通過反復觀察、實踐、練習，對情感、行為、事物的內省體察，學生不僅能夠獲得結果性知識，而且能夠習得蘊含其中的過程性知識。在體驗學習中，感受真實的生活，實現社會性成長。

2.5 協作性

“STEM+創客教育”注重在群體協同中取長補短、互幫互助，進行群體性知識建構。學習環境的設計包括“協作”和“會話”兩個要素：學生以小組為單位，搜集和分析學習資料，并提出和驗證假設;同時，通過會話商討如何完成規定的學習任務。值得注意的是，最后的總結評價以小組成員的共同表現為參考，而不是根據個人的表現進行獨立評價。

3 “STEM+創客教育”的教學流程

蘇聯著名教育學家蘇霍姆林斯基說過：“兒童的智慧在他們的指尖上”。我們在尊重青少年生理和心理發展特點的基礎上，秉承寓教于樂的設計理念，將STEM教育、創客教育引入科技教育。如圖1所示，“STEM+創客教育”從核心素養的視角出發，設置了螺旋式上升的教學目標，全面增強學生的各項能力。按照“選擇項目”“制定計劃”“活動探究”“制作作品”“成果交流”“總結評價”六個步驟，基于問題（創設情境）、基于設計（背景經驗）、基于項目（工程規劃），循序漸進地發展孩子們的創造力。

4 啟示與思考

隨著研究的不斷深入，只有真正掌握STEM教育和創客教育的內涵外延，才能將基于STEM的創客教育靈活地運用在我們的教學活動中。筆者認為，路很長、峰很高，但持久發展，必有成效。

4.1 學習環境與人才培養目標直接相關

知識是學習者通過與學習環境的互動而建構的產物，并非完全來自外部的灌輸。只有當學習鑲嵌在運用知識的情境之中，有意義的學習才能發生。長期以來，學校的學習環境一直延續著工業時代的傳統，以滿足標準化學科設置與集體授課方式。當下，隨著人才培養目標的變革，學習環境的設計理念和空間呈現也將隨之改變。

4.2 確保運行機制順利實施的五大要素

一是以課程體系建設為抓手，切實推進;二是以教學活動優化為核心，科學評估;三是以師資素質培養為根本，儲備提高;四是以科藝創新體驗為突破，綜合發展;五是以整體環境創設為基礎，全員參與。

參考文獻

[1]劉國璋.耕耘與收獲：我的科普教育足跡[M].上海：上海科技教育出版社，2012.

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[4]孫月瑛，劉國璋.淺論校外生物學教研活動內容、主題的確定和分析[J].生物學教學，1998（12）：28-29.

Maker education based on STEM// LIU Binli， LIU Guozhang

First-Author's Address Beijing Yulewan Education Technology Co.， Ltd.， E-mail： marketing@stemedu.cn

Abstract Currently the high-profile term "STEM（science， technology engineering & mathematics）" and "maker" in the education field has drawn huge social attention. Such phenomenon indicates that STEM and maker education have met the demand of innovative talents in contemporary Chinese society though they are borrowed ideas from the West， they could be considered as the main stream of the science education development internationally. In this article， the origin of STEM and maker education will be introduced， followed by the analysis of their content forms， core characteristic and teaching process， discussing the relation between them. By continuing the research on STEM and maker education in depth， we hope to better master their connotation and denotation， and apply them in the science education， explore an apposite approach to improve teenagers' comprehensive quality.

Keywords maker education， science and technology education， youngsters