基于STEAM教育理念的创客课程的设计与实践

李杰

摘要：本文以校本课程“智能浇花系统”为例阐述了基于STEAM教育理念的创客课程的教学分析、具体教学流程，通过实例说明以STEAM教育理念的创客课程，更能促进学生跨学科思维的养成，提升学生综合性能力，促进学生全面发展。

关键词：STEAM教育;创客课程

现如今科技创新是决定一个国家国际地位地位的一个重要因素，因此，如何培养具有创造性思维的创新型人才成为教育的重中之重。创客课程重视以学生为主体，强调学生主动探索，将创意想法变成现实，旨在培养学生创新能力。同时，STEAM教育理念注重过程和实践，以解决实际问题提升跨学科思维和创新精神，与創客课程的课程目标不相谋和。基于此，将创客课程与STEAM教育深度融合，借鉴STEAM 教育中先进的教育理念和教学方法，改变传统教育中“以知识传授为主“的教学方式，培养学生创造性思维，为创客课程教学模式提供新思路。

一、STEAM教育

STEAM，分别是科学 、技术 、工程、艺术及数学，5个要素之间相互补充、相互渗透、共同发展，以基于项目、基于问题的学习为主要的学习方式，引导学生通过合作与实践，完成主题项目，培养跨学科思维和创新精神。

二、创客课程

在创客教育中，重视学生的主体地位，强调学生自主探究解决问题，乐于分享和传播创意。创客课程是在学生既有能力上的创新教育模式，采用做中学、体验学习法等有效方法，培养学生创造力、知识技能和探究能力。

三、基于STEAM教育理念的创客课程的教学过程

课程目标。教师通过对创客课程内容的把握，融入STEAM教育理念，明确课程三维目标，使学生对这节课内容有较为清晰的认识。

问题导入。有趣生动的课堂导入是一节课教学成功的开始，STEAM教育重视 在真实情景中基于问题、项目的解决，因此需要为学生提供贴近生活的学习情境，发挥创造性思维。

问题分析。教师引导学生分析上一阶段的问题，参与到问题的解决，以多角度、多方面看待问题，引发学生思考，促进学生深层次学习。

实践合作。小组合作共同设计出一个解决问题的方案，该方案通过小组交流后，动手实践，并验证自己的问题是否解决。

成果展示。成果展示是将学生的作品对外展览、交流的过程，每个小组分别上台进行成果展示，台下小组评价这一组的优势与不足，提出的改进建议。

交流评价。该环节分为三个环节，分别为教师评价、学生互评以及自我评价。教师评价主要从学生的思路以及创新点进行指正和点评。学生互评，学习其他同学的思路及方法，能够为下次探究提供一个新的思考方法。自我评价的目的是找出自己在本次过程中的不足之处，避免下次出现同样的错误。

四、基于STEAM教育理念的创客课程的教学案例

本文以“智能浇花系统”的设计和开发为例，分析基于STEAM教育的创客课堂教学过程。

（一）发现问题

学生自主个性化的学习，发现植物的生存需要一定的条件，例如水、温度、光照等。但因疏于照料，植物缺乏浇水，极易枯萎。基于这样的真实生活情境，如何解决这一问题？

（二）设计解决方案

1.问题分析，确定项目主题

将问题进行解析，引发学生思考，提出利用技术解决问题的想法，确定项目主题：制作智能浇花系统。

2.课程安排

根据steam教育理念中的工程思维，设置了五个课时，每课时40分钟。

（三）动手实践

首先，引导学生自主学习，通过网络查询的方式了解不同植物对水分的需求以及所需各元件的功能和特点，并填写记录表。

其次，教授学生每个电子元件的程序编写，如土壤湿度传感器的数据读取。

各小组讨论分析得出“智能浇花系统”的工作原理，并编写程序。再次，模型制作提醒学生要首先考虑元件的安装位置，讨论制作草图，根据草图进行模型制作。最后，各小组成员需要将软硬件组装起来，将模型和UNO主控板、传感器等电子元件搭建成真正能解决问题的产品“智能浇花系统”。

（四）展示与评价

成果展示是将学生的作品对外展览、交流的过程，每个小组分别上台进行成果展示，台下小组评价这一组的优势与不足，提出的改进建议。

为了对学生能力进行综合考量，本课程从自我评价、学生互评、教师评价、创新思维、成果展示等多个维度对学生的学习进行评价，如表3。

五、结论

综上，以STEAM为基础教学理念的创客教育教学模式，实现跨学科的融合通过这样的学习方式，促使学生养成了综合应用工程、科学、艺术等学科知识解决问题的意识，有效锻炼学生实践能力，拓展了创造性思维，为我国中小学生提供便利、高效的教学模式。