STEAM教育與創(chuàng)客教育跨學(xué)科融合策略初探

許紹麗

摘 要：信息技術(shù)的高速發(fā)展，人類正從信息時代跨入智能時代，在人工智能時代，教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)生著巨大改變，新的時代對人才培養(yǎng)戰(zhàn)略進(jìn)行重新定位，怎樣培養(yǎng)出適應(yīng)21世紀(jì)的新型人才是全世界都在思考的問題。STEAM教育和創(chuàng)客教育正是問題的關(guān)鍵所在，兩者通過跨學(xué)科融合呈現(xiàn)良好的效果，以此發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，讓學(xué)生成長為適應(yīng)未來的專業(yè)人才。由此，對學(xué)校綜合實(shí)踐課程進(jìn)行研究，并以筆者所在學(xué)校經(jīng)驗(yàn)為例，驗(yàn)證兩者融合的有效性，總結(jié)出初步的融合策略，為將來STEAM教育和創(chuàng)客教育的深度融合提供實(shí)踐基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;創(chuàng)客教育;跨學(xué)科;策略

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，人類正從信息技術(shù)時代跨入第四次工業(yè)革命（數(shù)字化時代），于是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展如火如荼，這一現(xiàn)狀促使教育界對人才培養(yǎng)戰(zhàn)略進(jìn)行重新定位，國家也愈加重視人才的全面發(fā)展。需要培養(yǎng)具備批判性思考、適應(yīng)能力、協(xié)作交流能力、創(chuàng)造性解決問題能力以及一定信息素養(yǎng)的科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、工程師、技術(shù)人員等，更需要具有創(chuàng)造性的勞動者。STEAM教育與創(chuàng)客教育作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力、解決問題能力等適應(yīng)真實(shí)社會發(fā)展所應(yīng)具備的能力的新型教育模式，在教育改革的進(jìn)程中可謂舉足輕重。STEAM教育更加重視學(xué)科素養(yǎng)的融合，而創(chuàng)客教育則重視動手去做，但從跨學(xué)科角度來看，兩者都存在較多的共通之處，在實(shí)踐中可以更好地進(jìn)行相互補(bǔ)充，那么怎樣讓兩者有機(jī)地融合在一起也是教育者需要迫切考慮的問題。因此筆者根據(jù)文獻(xiàn)梳理，從我校自身情況出發(fā)，對STEAM教育與創(chuàng)客教育跨學(xué)科融合策略進(jìn)行初步的探討。

一、STEAM教育與創(chuàng)客教育融合基礎(chǔ)

STEAM教育重在培養(yǎng)學(xué)生的四種素養(yǎng)：科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)?？茖W(xué)素養(yǎng)是一種運(yùn)用科學(xué)知識和過程如物理、化學(xué)、生物科學(xué)和地球空間科學(xué)等知識，理解自然界并參與影響和自然界有關(guān)的決策;技術(shù)素養(yǎng)是指使用、管理、理解與評價(jià)技術(shù)的能力;工程素養(yǎng)是指對技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的理解;數(shù)學(xué)素養(yǎng)是指學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行分析、推斷和有效交流思想的能力。

在余勝泉教授對于STEAM教育的特征的解讀中提到：STEAM以學(xué)生為中心，具有跨學(xué)科性、設(shè)計(jì)性、體驗(yàn)性、實(shí)證性、協(xié)作性、趣味性等特性，具體如圖所示。

STEAM教育與創(chuàng)客教育是現(xiàn)在教育改革的兩個“關(guān)鍵詞”，重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力以及21世紀(jì)個人核心競爭力。STEAM教育與創(chuàng)客教育在育人目標(biāo)、課程方式、認(rèn)知方式、理念等方面既有區(qū)別又有聯(lián)系，兩者都是采用PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)，都注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)以及學(xué)生的動手能力，但是這兩者之間又有著區(qū)別。在全國各地的中小學(xué)中創(chuàng)客空間、STEAM課程等正如雨后春筍般拔起，但是創(chuàng)客教育不能流于在中小學(xué)推廣小發(fā)明、小創(chuàng)造的形式，而應(yīng)是推進(jìn)跨學(xué)科知識融合的STEAM教育，在幫助學(xué)生夯實(shí)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，促進(jìn)創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型人才的成長。如果能將STEAM教育與創(chuàng)客教育深度融合進(jìn)行互補(bǔ)，互相彌補(bǔ)本身的不足，這樣才能培養(yǎng)出更多適應(yīng)社會發(fā)展的具備4C核心能力的21世紀(jì)人才。

二、STEAM教育與創(chuàng)客教育融合策略初探

我校從2014年起陸續(xù)在信息技術(shù)課程中開設(shè)了Scratch編程課程、樂高積木創(chuàng)意搭建課程、中鳴3D虛擬機(jī)器人課程、中鳴實(shí)體機(jī)器人課程、小Q機(jī)器人課程，在2018年作為STEAM實(shí)驗(yàn)基地校開設(shè)了STEAM課程，同年在六年級開設(shè)了3D打印課程并在四五年級開設(shè)了3D打印社團(tuán)以及Arduino開源電子社團(tuán)，這些社團(tuán)和課程的開設(shè)符合我校厚德仁愛、善思能變具有國際化視野的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，如此豐富的課程開設(shè)也說明了我校對創(chuàng)新教育模式的重視程度。目前，我校在已開設(shè)的課程中嘗試進(jìn)行創(chuàng)客教育與STEAM教育的深度融合，以期能將教育最大化，呈現(xiàn)出更優(yōu)的效果，培養(yǎng)出更適合社會發(fā)展的21世紀(jì)新型人才。因此，對于STEAM教育與創(chuàng)客教育深度融合的教學(xué)策略探究不僅具有理論意義還具有實(shí)踐意義。在STEAM教育及創(chuàng)客教育的跨學(xué)科融合策略上，我校進(jìn)行了初步嘗試，初步探索出以下融合策略步驟。

1.分年級、分層次開設(shè)綜合實(shí)踐課程

讓STEAM教育與創(chuàng)客教育課程融合的第一步就是在學(xué)校分年級、分層次開設(shè)相關(guān)的綜合實(shí)踐課程。以我校為例，可將學(xué)生按照年級分為低年級、中年級、高年級三個年級;在課程難度上可分層次化為初級、中級、高級。低年級的學(xué)生開展的是培養(yǎng)STEAM素養(yǎng)的初級課程，中年級學(xué)生開展的是基于真實(shí)情境的創(chuàng)客課程，高年級開展的是解決真實(shí)情境問題的創(chuàng)造課程;低年級主要是萌芽階段，讓學(xué)生初步了解科學(xué)探究的過程，中年級是成長階段，讓學(xué)生掌握解決問題的工程方法，高年級則是初步成熟階段，讓學(xué)生通過所學(xué)知識解決真實(shí)問題，并制作出相應(yīng)的成果，以此培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，讓學(xué)生具備創(chuàng)新創(chuàng)造能力，從而發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2.跨學(xué)科融合，校內(nèi)課例賽風(fēng)采

在STEAM教育和創(chuàng)客教育中，雖然以學(xué)生為中心，但卻不可忽視教師的指導(dǎo)和引導(dǎo)作用，作為學(xué)生學(xué)習(xí)知識的引路人，教師在STEAM教育和創(chuàng)客教育的融合中是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。STEAM教育是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)這四個方面綜合的STEAM素養(yǎng)，STEAM教育并不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)課程的簡單疊加，而是要將四門學(xué)科進(jìn)行有效整合，以更好地發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。創(chuàng)客教育同樣是學(xué)科交叉融合的教育。因此在STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學(xué)科融合中，不僅僅是靠單一學(xué)科的教師在課堂上教授知識，而是需要多學(xué)科教師進(jìn)行整合，進(jìn)行綜合上課，這樣才能達(dá)到更好的教學(xué)融合效果。但是在真實(shí)的教學(xué)中，各科教師的教學(xué)任務(wù)不同，辦公室位置不同，教授年級也不同，怎樣讓不同學(xué)科的教師進(jìn)行深度融合，更好地為STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學(xué)科融合服務(wù)是需要考慮的問題?；诖?，我校在校內(nèi)舉辦了“生態(tài)杯”跨學(xué)科整合課例評比大賽，通過校內(nèi)賽課，讓不同學(xué)科的教師進(jìn)行研討交流，共同設(shè)計(jì)一堂操作性強(qiáng)的綜合實(shí)踐課程，以賽促教，教師在賽課的過程中，促進(jìn)彼此的交流，學(xué)科交叉融合的過程中，不僅提升了教師的學(xué)科素養(yǎng)，同時還發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)，讓STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學(xué)科融合真實(shí)地發(fā)生。

3.創(chuàng)客大咖秀，研究性學(xué)習(xí)展成果

學(xué)生從課程中習(xí)得知識、獲取技能，教師從教研賽課中提升教學(xué)技能和專業(yè)素養(yǎng)。那么怎樣判斷學(xué)生通過兩種教育下生成的效果呢？這就需要最后的融合策略，讓學(xué)生通過自己的研究性學(xué)習(xí)及作品展示學(xué)習(xí)的成果，師生共同評價(jià)。讓學(xué)生學(xué)習(xí)外顯知識，將知識內(nèi)化，轉(zhuǎn)化成解決問題的能力、動手實(shí)踐能力以及創(chuàng)造知識的能力。

我校在每個學(xué)期針對不同的年級都有研究性學(xué)習(xí)活動，讓每位學(xué)生都成為創(chuàng)客大咖，解決真實(shí)生活中的問題，從而通過科學(xué)探究制作出研究報(bào)告，再通過軟件、硬件、工程制作產(chǎn)品，最終展示自己的解決方案。在此過程中，采用的是小組協(xié)作的方式，以學(xué)生為中心，學(xué)生可以選擇感興趣的課題或項(xiàng)目完成，整個流程為選定項(xiàng)目—制訂計(jì)劃—活動探究—撰寫研究報(bào)告—作品制作—成果交流—活動評價(jià)。

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，工程和技術(shù)這兩個素養(yǎng)缺失嚴(yán)重，但是STEAM教育重視的是真實(shí)情境下解決問題的能力，看中科學(xué)探究的過程，創(chuàng)客教育注重學(xué)生的動手創(chuàng)造能力，看中造物的過程，在創(chuàng)客大咖秀的研究性活動中，工程與技術(shù)活動則是解決一個由困難、需要或期望所引發(fā)的問題。學(xué)生的任務(wù)是明確一個成功的方案應(yīng)當(dāng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)和面臨的限制，并在理解科學(xué)概念的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對其的利用，解決遇到的問題。通過展示和長期的研究性學(xué)習(xí)活動發(fā)展學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程、人文、數(shù)學(xué)素養(yǎng)，同時還培養(yǎng)學(xué)生具有敢想、敢動的創(chuàng)新、創(chuàng)造的創(chuàng)客精神，讓STEAM教育和創(chuàng)客教育有機(jī)融合在學(xué)生的身上發(fā)生。讓學(xué)生以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，讓STEAM教育和創(chuàng)客教育融合最大化，真正服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和高階思維的培養(yǎng)。

三、結(jié)語

通過本文的初步探究，STEAM教育與創(chuàng)客教育都有自己的獨(dú)到之處，也是學(xué)生能力培養(yǎng)的重要方式，STEAM教育重在強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的融合，而創(chuàng)客教育是使用學(xué)科知識解決問題，注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造能力，但兩者都著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。STEAM教育在工程上較為弱化，創(chuàng)客教育缺乏了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究過程，兩者深度融合，相信更利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和適用社會發(fā)展的綜合素質(zhì)能力。本文僅僅是以筆者所在學(xué)校為參考，初步探討了STEAM教育和創(chuàng)客教育跨學(xué)科融合的策略，以期能夠通過兩者的良性結(jié)合，讓學(xué)生通過綜合實(shí)踐課程中提升STEAM素養(yǎng)，再通過動手造物，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，讓學(xué)生具備創(chuàng)客的品質(zhì)，并以此發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，真正讓兩者的融合為學(xué)生適應(yīng)未來的能力得到提升。但是本文因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時間較短，樣本小，因此探索出的策略還較為淺顯，還需進(jìn)行兩者深度融合策略上的研究和探索，在多個學(xué)校實(shí)施，為將來的研究提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

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