基于STEAM教育的“创客”校本课程的创设与应用的研究

    李林 杨梦林

    摘 要：STEAM教育打破了传统教育中单科知识互不联系的局限，将科学、科技、工程、艺术、数学五个学科进行相互联系、综合运用，强调跨学科、多领域综合运用的理念。[1]创客（Maker）教育是“互联网+”时代发展起来的一种创新型教育模式，是信息技术与现代教育教学深度融合的一种教育方式，是在创新创造中学习的新型教育理念。校本课程开发主要有调适、选择、创编等几种不同的方式。

    关键词：STEAM 创客教育 校本课程

    2015年9月初，教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，强调“在教学中融入信息化元素，通过信息技术促进各学科教学内容和模式的变革。[2]比如探索STEAM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识，使信息化教学真正成为教师教学活动的常态。”

    我校创客校本课程建设围绕“博雅教育、英语领先、全面发展”为办学特色，以“为社会的进步培养栋梁之材，为中国的教育树立光辉典范”为学校发展的使命，与STEAM课程中工程、科学、信息技术类等核心课程对接融合，尝试推动我校科技创新教育的改革。青少年具有好奇心强、想象力丰富的特点，而这些都是创造性个性品质的典型表现。目前，我国开展创客教育校本课程开发的设计与实施的实例还不是很多，并且绝大多数是围绕Scratch等开源性软件进行的教材开发与研究。创客教育作为一个新生事物处于初级研究阶段。如何进行校本课程开发？选择什么内容更适合学生的需要？程目标、开发方式、呈现方式等如何设计与实施？这些问题都值得教师去实践、探索。我将基于校本课程层面对其进行了积极的探索和研究。

    一、创客教育校本课程开发的理念与目标

    校本课程开发主要有调适、选择、创编等几种不同的方式。对学校创客教育校本课程开发来说，我所在学校主要采用调适和创编两种方式。小学创客教育校本课程呈现方式为基于常规课堂教学的研究和基于社团的项目研究。[3]

    （一）校本课程的开发理念

    第一，开发与构建小学创客教育校本课程，让学生的动手能力、创新精神、分享意识三个方面得以提升。创客教育作为一种融合多个学科和以项目式教学为基本模式的教学内容，可以让学生进一步提升动手能力，在交流中激发更多创新思想。第二，在校本课程实施的过程中，创设适合学生创造性学习的环境，建构新的学习方式，关注知识便于学生交流展示的创客教室和实践的结合。第三，在校本课程的实施与管理上，实现动态的目标管理，加强课程建设建构的开放性和个性化。在创客教育校本课程的实施过程中，教师根据教学内容和学生的掌握情况建立了动态的目标管理机制。例如，对Scratch软件中命令模块的使用，设置了多层目标，并根据学生个性化和开放性学习的需要，适时将微课引入课堂，使学生的学习更主动。

    （二）校本课程开发的目标

    1.进一步优化小学信息技术课程的整体结构，促进学生的高品质学习，对学生形成符合学科特色信息技术课的培养——动手能力、创新意识、合作分享。

    2.进一步提高小学信息技术和综合实践学科教师的课程意识，以及对校本课程的开发能力，促进信息技术和综合实践老师的专业化发展。

    3.积极探索小学信息技术学科教学过程中，校本课程开发所应具备的规律和模式，形成系统的小学创客教育校本课程体系。

    二、基于STEAM教育的“创客”课程计划

    （一）制定校本课程计划

    依据广州市小学课程目标、相关的STEAM基礎学科课程目标，以及小学生的认知基础，我们制定了课程的计划（见表1）。低年级重在兴趣的激发，中年级重在习惯的养成，高年级重在解决问题能力的提高。

    （二）选择适合学生年龄特点的课程载体

    小学生对计算机设计、动手操作等技术类课程都比较感兴趣。学校在创客课程内容的选择上，以信息技术的内容作为本课程主要的学习载体，并以“创客（Maker）”作为本课程的名称。具体载体选择如下：

    1.Scratch趣味编程——有吸引力、学科融合性强

    近几年，一款由麻省理工学院多媒体实验室设计开发的、面向青少年的简易编程工具——Scratch受到学校和教育工作者的热捧。Scratch软件能够让小学生轻松实现动画制作、游戏设计、音乐创作等，而且还可以外接传感器设计各类互动智能作品，能最大限度地激发学生的探究兴趣，开发学生的多元智能。它有利于整合各学科相关内容，是实施STEAM教育的良好学习工具。

    2.3D建模——支持创造设计与创造成果的生成

    3DS max是全世界最知名的三维动画制作软件，他在三维建模，动画，渲染方面近乎完美的表现，完全可以满足读者对制作高品质效果图，动画及游戏等作品的要求。三维打印凭借其直观性、便捷性和个性化成品特点成为“创客”课程不可缺的一个“智造”技术。实践显示，学生对于这—个新技术有着浓厚的学习兴趣。他们在惊叹3D打印技术的同时，也激发出了极大的创热情。

    三、创客教育校本课程的作用

    目前国内创客教育的课程开设，内容偏向于创客公司推广的组装套装器材的课程，这类课程只适合课程开设初期，而对每个学校教学活动的可持续发展和学生创新意识束缚住了手脚。所以，通过开发与构建学生感兴趣创客教育校本课程，让学生的动手能力、创新精神、分享意识三个方面都能得以提升。

    在校本课程实施的过程中，创设适合学生创造性学习的环境，建构新的学习方式，关注知识和实践的结合。[4]在实施过程中，学生更方便地进行小组交流和作品展示。同时，教师在课堂上鼓励学生拓展思路，将软件学习和硬件使用与生活相联系，关注知识和实践的结合，学生通过不断交流和尝试，能够初步完成一些贴近生活的作品，这个过程为知识和实践建立了桥梁。

    四、创客教育校本课程的实施

    创客校本课程由一系列难度深浅不同的创客学习项目构成，引导学生完成这些项目需要教师发挥“教学设计师”的角色作用，设计组织一系列高参与度的学习活动。与传统知识讲授学习活动不同，创客课程实践中的特色学习活动主要包括四种：

    （一）常态化课程教学

    常态化课程教学与传统知识讲授学习活动相似，在课程中，根据创客教育课程目标的不同，教师指导学生完成基础技能学习与训练、实施模仿型项目和开展创新型项目的实施。

    （二）创客社团

    创客社团是专门的研讨与协作活动，主要是学校学校社团参加校内外比赛，通过比赛，使学生学习同龄人或一些领域的专家在该领域内的经验。

    （三）招标会

    招标会是参与度极高的一种竞赛型学习活动，通过设计给定主题（如万圣节活动项目、运动会）或仅给定主题范围（如智能家居项目）的竞赛题目，让学习者自由组队完成挑战，在竞争中获得成长。

    （四）开放日

    开放日活动是学校与学生家长、社会人士分享的良好途径。通过分享，可以使创客教育课程实践成果为学生家长、社会人士知晓；通过邀请学生家长、社会人士在学生的指导下体验简单的创客项目，也能促进学生自身的成长。

    五、创客教育校本课程社团活动内容构成

    常规课堂教学是创客教育校本课程开发与实施的基础，社团活动则是小学创客教育校本课程开发与实施的提升。在实施创客教育校本课程的过程中，博实乐教育集团对我校在内的五间STEAM试点学校现有社团进行分析、整合，并在集团大背景创客教育校本课程的开发目标指导下，根据学校的区域特色与优势重新组建社团。进一步完善了社团的活动内容，并采取信息技术教师和综合实践老师相结合的方式，组织社团活动。综合博实乐教育集团各所学校开展创客空间社团活动的内容、学生知识的掌握程度及与学校现有社团的整合，将社团调整为创客空间、四模一电、航模社团。将创客空间利用Scratch软件和开源硬件的结合，以项目小组的方式展开相关活动。[5]社团的成员主要自有Scratch软件开发基础，同时具有一定创新意识、动手能力的学生。3D建模社团则依托信息技术教师，与学生共同探索3D软件的使用及3D建模的应用；在3D建模社团的活动中，依托创客空间，将整合技术、科学、数学、工程、美术等学科教学内容，开展具有项目导向的课程开发。

    在创客教育校本课程开发与实施研究的过程中，我校学校在教学研究中，已经取得了良好的效果，同时也辐射到增城区的其他学校。2018年7月，我校完成了创客校本课程的编写，这意味着创客教育开始在我校正式普及。但创客教育校本课的开发与实施仍有不足，要想顺利推进创客教育校本课程的开发与实施，仍需要学校和教师的共同努力。学校和教师只有认识到创客教育的独特价值，积极促进创客教育校本课程的建设，创客教育才能会越走越好。

    参考文献

    [1]罗伯特.M.卡普拉罗，基于项目的STEM学习[M].上海：上海科技教育出版社，2016.

    [2]赵中建.美国STEM教育政策进展[M].上海：上海科技教育出版社，2015.

    [3]张悦颖，沈祖芸.小学STEM教育实践路径与方法——上海市世界外国语小学的探索[M].上海：上海科技教育出版社，2017.

    [4]崔立，刘良贵.浅谈美国STEM教育的建议及启示[J].中国校外教育，2015（1）.

    [5]付昌义，周蓉.基于科學、技术、工程和数学（STEM）融合的科幻教育研究与实践[J].中国教育技术装备，2015（4）.