基于STEM的创客教育

刘斌立 刘国璋

摘 要 目前，我国教育界时常出现“STEM”“创客”的字眼，引起了社会广泛的关注。这足以说明STEM教育、创客教育虽说是“舶来品”，却顺应了时代对创新人才的迫切需求，已成为国际科技教育发展的主流。从STEM教育与创客教育的起源说起，对内容形式、核心特征、教学流程进行剖析，论述了二者之间的关系：既有共同点又有差异性。希望日后通过研究的不断深入，真正掌握它们的内涵外延，灵活地运用在实践中，探索出一条提升青少年综合素质的适切途径！

关键词 创客教育 科技教育 青少年

1 面向未来的教育改革

2016年，教育部制定了《教育信息化“十三五”规划》，明确要求积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等全新教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力，促进学生的全面发展，发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。

世界各国为应对竞争压力，纷纷开展了顺应时代的教育改革。其中，STEM教育和创客教育是近年来教育领域所关注的热点话题，它们在国家政策的大力扶持下掀起了一波又一波的浪潮。事实上，在基础教育的理论与实践中，二者对于综合能力的培养、思维方式的训练、教学模式的创新来说意义重大。

1.1 什么是STEM教育

STEM是科学（science）、技术（technology）、工程（engineering）、数学（mathematics）四门学科英文首字母的缩写。STEM课程旨在加强四个方面的教育：（1）科學素养，即运用科学知识了解自然界并参与影响自然界的过程;（2）技术素养，即认识、使用和评价技术的能力;（3）工程素养，即对工程的设计与开发;（4）数学素养，即一种基础工具，用于发现、表达和解释多种情境下的数学问题。

1.2 什么是创客教育

“创客”一词来源于英文“maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。这里的“创”不只是创新，更是创造。当创客精神与教育相遇，“创客教育”便诞生了。可以说，创客教育集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，契合了学生富有好奇心和想象力的天性。在创客课程体系的平台下，立足现实需求，引入数字化工具，倡导做中学，培养学生解决问题、团队协作的能力。

1.3 STEM教育与创客教育的关系

21世纪是知识与经济全球化的时代，科学技术的作用愈加凸显，优秀的人才将成为未来社会的中坚力量。无论STEM教育还是创客教育，都顺应了社会的快速发展对人才的需求。虽然在对创新人才的培养上有着共同的期许，但仔细分析二者的具体目标，其差异仍然显而易见。STEM教育强调培养学生全方位的综合素质，而创客教育则强调培养学生的创客精神和创造能力。这些细节上的区别必将带来不同的价值取向、认知模式以及教育方法。

从起源来看，STEM教育的出现早于创客教育。虽然二者产生的初衷不同，但彼此的渊源深厚。STEM教育是美国政府为提升国力的举措，而创客运动是美国民间对STEM教育政策的正面响应。因此，自上而下的STEM教育与自下而上的创客教育最终殊途同归。可以说，创客教育是STEM教育的有效手段，STEM教育是创客教育的重要基础。

内容侧重不同，但二者互为补充。STEM教育是以情境导入和主题探究为特色的综合性科学教育;创客教育是以设计制作和开源共享为特征的综合性实践教育。STEM教育的核心任务是构建跨学科的课程体系，帮助学生对综合知识的学习;创客教育的核心任务是鼓励学生利用身边的资源，亲自动手造物。这就决定了STEM教育的本质是对以知识传授为主的学校教育方式的改进，而创客教育的本质则是对现代作坊式学徒制教育形式的复兴。

STEM教育和创客教育，一个正式，一个非正式;一个重过程，一个重结果;一个预设，一个生成，形成了相互依存的关系。通过二者的深度融合，可将知识获取、方法探究与创新生产的过程有机统一，以螺旋式上升的形式促进学生对知识的记忆和理解，同时激发学生的学习热情，培养学生的创新思维和动手能力。

2 “STEM+创客教育”的核心特征

2.1 跨学科

在“STEM+创客教育”中，我们意识到之前学科分类所带来的弊端，试图打破学科界限，不再将重点放在特定学科，而是将重心放在具体问题。充分调动学生的潜能，把科学、技术、工程和数学四门学科整合起来，以整体、联系的思维达成跨学科学习，解决日常生活中的实际问题。

2.2 开放性

在“STEM+创客教育”中，经验交流是关键环节，可对方案作出修正和改善，为下一次的活动做好准备。此外，互联网是没有边界的，不妨跳出去取经，向外寻找更多的支持和指导，最大化地推介自己的作品。在参与中体现价值，在分享中获得快乐，在收获中成就自我。

2.3 趣味性

首先，在活动主题的选择上，致力于学生感兴趣的、息息相关的内容，拉近学习与生活之间的距离，从而达到良好的学习效果;其次，在活动实施的过程中，突出学生的主体地位，引导学生主动参与学习，极大地调动学生的积极性。

2.4 体验性

“STEM+创客教育”不是教授孤立、抽象的学科知识，而是把知识还原于丰富的生活场景，结合有趣的任务，借助克服挑战完成教学。通过反复观察、实践、练习，对情感、行为、事物的内省体察，学生不仅能够获得结果性知识，而且能够习得蕴含其中的过程性知识。在体验学习中，感受真实的生活，实现社会性成长。

2.5 协作性

“STEM+创客教育”注重在群体协同中取长补短、互帮互助，进行群体性知识建构。学习环境的设计包括“协作”和“会话”两个要素：学生以小组为单位，搜集和分析学习资料，并提出和验证假设;同时，通过会话商讨如何完成规定的学习任务。值得注意的是，最后的总结评价以小组成员的共同表现为参考，而不是根据个人的表现进行独立评价。

3 “STEM+创客教育”的教学流程

苏联著名教育学家苏霍姆林斯基说过：“儿童的智慧在他们的指尖上”。我们在尊重青少年生理和心理发展特点的基础上，秉承寓教于乐的设计理念，将STEM教育、创客教育引入科技教育。如图1所示，“STEM+创客教育”从核心素养的视角出发，设置了螺旋式上升的教学目标，全面增强学生的各项能力。按照“选择项目”“制定计划”“活动探究”“制作作品”“成果交流”“总结评价”六个步骤，基于问题（创设情境）、基于设计（背景经验）、基于项目（工程规划），循序渐进地发展孩子们的创造力。

4 启示与思考

随着研究的不断深入，只有真正掌握STEM教育和创客教育的内涵外延，才能将基于STEM的创客教育灵活地运用在我们的教学活动中。笔者认为，路很长、峰很高，但持久发展，必有成效。

4.1 学习环境与人才培养目标直接相关

知识是学习者通过与学习环境的互动而建构的产物，并非完全来自外部的灌输。只有当学习镶嵌在运用知识的情境之中，有意义的学习才能发生。长期以来，学校的学习环境一直延续着工业时代的传统，以满足标准化学科设置与集体授课方式。当下，随着人才培养目标的变革，学习环境的设计理念和空间呈现也将随之改变。

4.2 确保运行机制顺利实施的五大要素

一是以课程体系建设为抓手，切实推進;二是以教学活动优化为核心，科学评估;三是以师资素质培养为根本，储备提高;四是以科艺创新体验为突破，综合发展;五是以整体环境创设为基础，全员参与。

参考文献

[1]刘国璋.耕耘与收获：我的科普教育足迹[M].上海：上海科技教育出版社，2012.

[2]刘国璋.青少年生物和环境科普活动的设计与开发[M].上海：上海科技教育出版社，2003.

[3]刘国璋.面向全体学生的校外科技教育课程化实践探索[J].现代教学，2005（3）：23-24.

[4]孙月瑛，刘国璋.浅论校外生物学教研活动内容、主题的确定和分析[J].生物学教学，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