基于智慧課堂的STEM教育產品設計

魯藝，劉鍵，張印帥，王曉燁

1.北京工業大學，北京 100124；2.聯想集團有限公司，北京 100085

STEM 教育源于美國科學委員會發布的教育報告[1]，跨學科及對不同學科的整合是STEM教育的核心思想，項目式學習則是STEM 教育的獨特課程組織方式。在發展早期，STEM 教育比較偏重如物理、工程、計算機等工程類知識的跨學科學習方式。隨著藝術教育的不斷加強，STEM 在實際教學中得到了越來越廣泛的應用，更多的人文學科融合到了STEM 教育領域中，美國學者Georgette Yakman 還在教育論壇上提出STEAM 概念[2]，倡導以新加入的“A”代表藝術（Art），同時還涵蓋美（Fine）、人文（Liberal）、形體（Physical）、藝術（Art）等更豐富的意義。

STEM教育中的四門學科是以整合的方式培養兒童學習理論的能力、掌握實踐知識的能力，以及靈活運用所學習的知識來解決實際遇到的問題的能力，并不進行固定模式的教育，而是依托兒童平時生活所遇到的問題來進行教育，讓兒童真正產生濃厚興趣，培養自身向日常生活遷移的科學意識和能力。目前Scratch是全球用戶量最多的STEM 教育工具，它所面向的是七歲以上無年齡上限的用戶，這種定位野心勃勃，但在實際使用時年長用戶會認為界面過于幼稚，而對于低齡用戶而言工具的使用方法又不易理解。因此，在用戶年齡層的選擇上，本課題更傾向于與Scratch JR 保持一致，即面向用戶為6～10歲的學齡兒童。考慮到他們自身的邏輯思考能力和文字的識別數量等，這一年齡層的產品也更能體現設計驅動的價值。對于該年齡段兒童，最關鍵的部分就是趣味性，因此STEM課程內容的設計一定要把知識與興趣結合，啟發兒童潛在的學習動機。……