STEM教育與創(chuàng)客教育的融合路徑探析

歐椅華

（廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510663）

面對國際競爭日趨激烈的嚴(yán)峻形勢，世界各國都十分重視提高國民綜合素質(zhì)，最終提升國家綜合實力，以保持其在國際地位立于不敗之地，而國家綜合實力的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭，即創(chuàng)新人才的競爭。在此背景下，STEM 教育和創(chuàng)客教育日益?zhèn)涫荜P(guān)注，成為教育領(lǐng)域的研究熱點，浪潮席卷全國。促進STEM 教育和創(chuàng)客教育的深度融合，是我國培養(yǎng)創(chuàng)新人才的內(nèi)在推動力和重要途徑，更是推動教育信息化的有效舉措。創(chuàng)客教育的開放性空間為STEM 教育拓寬實踐領(lǐng)域，推進STEM 教育的跨學(xué)科知識深度融合，而STEM 教育的跨學(xué)科知識為創(chuàng)客教育奠定基礎(chǔ)，促進創(chuàng)客教育的創(chuàng)意生成，二者互為補充，取長補短，相互促進發(fā)展。STEM 教育和創(chuàng)客教育存在著密不可分的聯(lián)系，尋找兩者間的融合點，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

在信息化時代背景下，世界各國都非常重視培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。無論是經(jīng)濟合作與發(fā)展組織核心素養(yǎng)框架、歐盟核心素養(yǎng)框架，還是美國的21 世紀(jì)學(xué)習(xí)框架，無不強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。2014年我國教育部提出組織研究核心素養(yǎng)體系，更加注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐[1]?？v觀國內(nèi)外，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，是世界各國的共同追求目標(biāo)，是教育界的必然發(fā)展趨勢，這與STEM 教育和創(chuàng)客教育的培養(yǎng)目標(biāo)不謀而合。我國必須順應(yīng)國際發(fā)展潮流，積極應(yīng)對信息化時代對教育提出的挑戰(zhàn)，大力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。STEM 教育側(cè)重于跨，創(chuàng)客教育則更加關(guān)注創(chuàng)，二者間既有共性、也有異性。因此，基于正確理解STEM 教育和創(chuàng)客教育內(nèi)涵特征的前提下，分析比較二者異同，進一步探討它們的融合路徑，以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者具備批判性思維、創(chuàng)造性思維、溝通協(xié)作能力、問題解決能力、創(chuàng)新能力等21 世紀(jì)關(guān)鍵素養(yǎng)。

1 相關(guān)內(nèi)涵特征

隨著信息時代的快速發(fā)展，社會對創(chuàng)新型、復(fù)合型和應(yīng)用型人才的需求更為迫切，STEM 教育和創(chuàng)客教育應(yīng)運而生，并成為教育界普遍關(guān)注的熱點話題。STEM 教育和創(chuàng)客教育是我國培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效手段，必須促進二者深度融合，從而發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，為國家培養(yǎng)所需人才。理解STEM 教育和創(chuàng)客教育的內(nèi)涵特征，是展開相關(guān)研究的前提條件。

1.1 STEM 教育內(nèi)涵特征

國外學(xué)者希瑟·岡薩雷斯（Heather B. Gonzalez）等人認(rèn)為：“STEM 教育是指在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)，它通常包括從學(xué)前到博士后的所有年級的教育活動，也包括正式與非正式形式的教育活動[2]?！盨TEM 教育一詞是西方舶來品，最早產(chǎn)生于1986年美國國家科學(xué)委員會發(fā)布的 《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》這一報告中。該報告首次明確提出科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育集成的綱領(lǐng)性建議，由此確立了STEM 教育的優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略地位，引領(lǐng)了全球性STEM 教育運動[3]。

我國學(xué)者余勝泉等人認(rèn)為：“STEM 教育中四門學(xué)科的教學(xué)并不是簡單的組合疊加，它們必須密切聯(lián)系，以整合的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生掌握相關(guān)領(lǐng)域知識和技能，并能進行靈活遷移應(yīng)用以解決真實復(fù)雜的問題。還強調(diào)交叉融合的STEM 教育應(yīng)具備跨學(xué)科、趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性、藝術(shù)性、實證性以及技術(shù)增強性等新的核心特征[4]?！?/p>

綜上所述，STEM 教育是科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)4門學(xué)科的簡稱，注重跨學(xué)科間的深度融合。從表面上看，這只是相互獨立的四門學(xué)科，但本質(zhì)上它強調(diào)4 門學(xué)科基礎(chǔ)知識與核心理念的相互交融，旨在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的STEM 素養(yǎng)，包括科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)，即培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的跨學(xué)科思維和綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)各科基礎(chǔ)知識解決現(xiàn)實問題的能力，進而培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新精神和實踐能力，最終促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

1.2 創(chuàng)客教育內(nèi)涵特征

創(chuàng)客教育的興起與2009年美國總統(tǒng)奧巴馬在教育創(chuàng)新大會上發(fā)表的重要講話直接相關(guān)。自奧巴馬在大會上強調(diào)每個學(xué)生都應(yīng)成為創(chuàng)造者，而不僅是消費者后，美國白宮立即啟動了創(chuàng)客教育計劃，并讓《Maker》雜志的創(chuàng)始人德勒·東赫提（Dale Dougherty）負責(zé)實施計劃[5]。該項計劃旨在激發(fā)青少年創(chuàng)造的興趣與愛好，發(fā)展青少年的創(chuàng)造力，培養(yǎng)青少年成為創(chuàng)客人才。關(guān)于創(chuàng)客教育的內(nèi)涵界定，中外學(xué)者提出的見解，既有相同之處，也存在一定的差異。國內(nèi)外學(xué)者對創(chuàng)客教育內(nèi)涵特征的相關(guān)闡述，比較具有代表性的是： 我國可以由華東師范大學(xué)祝智庭教授等人為代表，而西方國家則可以由美國學(xué)者馬丁尼茲（Sylvia Libow Martinez）和斯塔哲（Gray S.Stager）為代表[6]。

美國學(xué)者馬丁尼茲等提出：“創(chuàng)客教育把‘基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)’或‘在創(chuàng)造中學(xué)習(xí)’看作是學(xué)生真正需要的學(xué)習(xí)方式。在學(xué)習(xí)方式過程中，學(xué)生不再是被動的信息與知識的接受者和消費者，而是主動的應(yīng)用者與創(chuàng)造者。他們還強調(diào)成功的創(chuàng)客教育應(yīng)具備目的和相關(guān)性、時間、有一定復(fù)雜性、有一定強度和挑戰(zhàn)、具有多維關(guān)聯(lián)性、可訪問性、共享性、新穎性等八個要素（特性）[7]?！?/p>

國內(nèi)學(xué)者祝智庭等人認(rèn)為：“創(chuàng)客教育融入體驗教育、基于項目的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新教育、DIY（Do It Yourself，自己動手做）等理念中的多種元素。首先強調(diào)體驗教育中的深度參與，繼承在實踐中學(xué)習(xí)的思想。然后是其教育框架與項目學(xué)習(xí)法相似，都以一個特定的學(xué)習(xí)任務(wù)為中心，使學(xué)生在分組協(xié)作完成任務(wù)的過程中進行自主探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實中復(fù)雜問題的能力。再者繼承創(chuàng)新教育的理念，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力為目標(biāo)。而且還融入科學(xué)技術(shù)這一個不可或缺的因素，并把DIY 理念也融入其中，即培養(yǎng)學(xué)生積極動手創(chuàng)建的工匠精神[8]。”

綜上所述，西方學(xué)者強調(diào)創(chuàng)客教育就是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，努力開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，促進學(xué)生將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w，培養(yǎng)學(xué)生成為能夠綜合運用技術(shù)和方法解決實際問題的創(chuàng)客人才。我國學(xué)者對創(chuàng)客教育的見解，同樣注重積極主動的基于項目的學(xué)習(xí)方式以及培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力。不同之處在于最終培養(yǎng)目的，國外側(cè)重培養(yǎng)創(chuàng)客人才，我國則強調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新人才，即把學(xué)生培養(yǎng)成為具備創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才。

2 STEM 教育與創(chuàng)客教育的分析比較

STEM 教育和創(chuàng)客教育既有共性也有異性，正是因為存在異同，它們之間才能形成互為補充、互為完善的良好關(guān)系，并為二者的巧妙融合提供機遇。在理解STEM 教育和創(chuàng)客教育內(nèi)涵特征的基礎(chǔ)上，深入分析比較二者的異同，是探討它們?nèi)诤下窂降氖滓獥l件。下面從二者產(chǎn)生背景、核心特征、理論基礎(chǔ)及實踐基礎(chǔ)進行分析比較。

2.1 產(chǎn)生背景分析

從以上內(nèi)涵特征分析可知，STEM 教育產(chǎn)生時間要早于創(chuàng)客教育，且二者產(chǎn)生背景有所不同。STEM 教育是20 世紀(jì)80年代以來美國在國際競爭日益激烈的嚴(yán)峻趨勢下，為繼續(xù)保持其領(lǐng)先地位，重拾美國學(xué)生對理工科的興趣，提升勞動力的創(chuàng)新能力，最終為提高國家競爭力而提出具有目的性的一項教育戰(zhàn)略。創(chuàng)客教育最早可追溯到2001年麻省理工學(xué)院的比特及原子研究中心產(chǎn)生的創(chuàng)客活動，真正興起源自奧巴馬在教育創(chuàng)新大會上的發(fā)言，旨在激發(fā)青少年對創(chuàng)造的興趣與信心，開發(fā)青少年的創(chuàng)造力，培養(yǎng)青少年將自身的創(chuàng)意轉(zhuǎn)換為實體作品。二者產(chǎn)生背景雖不同，但最終目標(biāo)卻是一致的：皆指向培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，同為適應(yīng)信息化時代發(fā)展培養(yǎng)符合社會需求的創(chuàng)新型人才。

2.2 核心特征分析

STEM 教育和創(chuàng)客教育具備的核心特征在表述上雖有差異，本質(zhì)上大多相同，例如：趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性等。這些STEM 教育和創(chuàng)客教育所共同具備的特性，是促進二者融合的奠基石。STEM 教育與創(chuàng)客教育雖然有著相同的特征，也有其不同之處。二者的側(cè)重點不同：前者重視跨，核心任務(wù)是促進跨學(xué)科之間的深度融合； 后者則更加突出創(chuàng)，核心任務(wù)是促進創(chuàng)意生成。另外，二者都各自具備獨有的特征： 跨學(xué)科性是STEM 教育具備的與眾不同的特性，是區(qū)別于其他特性的最重要的核心特征，為二者的融合提供可能；開放性是創(chuàng)客教育的獨特所在，為二者的融合創(chuàng)造機會。STEM 教育的跨學(xué)科知識，為順利開展創(chuàng)客教育奠定理論基礎(chǔ)。創(chuàng)客教育的開放性空間，突破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時空壁壘，為開展STEM 教育提供實踐場所。

2.3 理論基礎(chǔ)分析

STEM 教育和創(chuàng)客教育都是近年來為適應(yīng)信息化時代發(fā)展而產(chǎn)生的兩種新型的教育策略，每一種教育策略的產(chǎn)生都離不開理論基礎(chǔ)的有力支撐。皮亞杰的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和陶行知的教學(xué)做合一理論均突出以學(xué)生為本、以實踐為主的教育理念，均為STEM 教育和創(chuàng)客教育奠定理論依據(jù)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生在原有經(jīng)驗基礎(chǔ)上重新組合已有知識并進行意義建構(gòu)。STEM 教育關(guān)注跨學(xué)科知識的交叉融合，這是重新組合并建構(gòu)知識的直接表現(xiàn)。創(chuàng)客教育注重學(xué)生動手操作并完成實體作品的培養(yǎng)，在這過程中，學(xué)習(xí)者進行自我意義建構(gòu)和內(nèi)化升華知識。教學(xué)做合一理論強調(diào)理論聯(lián)系實際，倡導(dǎo)以創(chuàng)造核心，提出教和學(xué)都要以作為中心，而做的最終目的是創(chuàng)造，這與創(chuàng)客教育重視創(chuàng)意生成和培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才一脈相承。STEM 教育注重培養(yǎng)學(xué)習(xí)者跨學(xué)科解決實際問題能力，強調(diào)動手能力，深刻蘊含著做的理念。

2.4 實踐基礎(chǔ)分析

在實踐方面，STEM 教育也繼承了創(chuàng)客教育的體驗教育、項目學(xué)習(xí)法、創(chuàng)新教育及DIY 理念的元素，二者的課程實施方式幾乎相同。STEM 教育和創(chuàng)客教育實施課程教學(xué)時，強調(diào)讓學(xué)生處于真實的問題情境中，開展基于項目的學(xué)習(xí)或基于設(shè)計的學(xué)習(xí)。設(shè)計問題情境必須是學(xué)生感興趣的，貼近學(xué)生日常生活，而且有一定難度，需要學(xué)生協(xié)作完成。學(xué)生在主動參與、深刻體驗課程學(xué)習(xí)過程中，綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等多門學(xué)科知識協(xié)作解決現(xiàn)實復(fù)雜問題或完成作品設(shè)計，促進知識的融合創(chuàng)新以及遷移。此外，STEM 教育與創(chuàng)客教育的有效實施都離不開社會的廣泛參與。由于時間、財力、物力等條件的限制，僅靠教育部門或?qū)W校難以推動二者發(fā)展，需要社會多方力量的共同參與和大力支持。

綜上所述，STEM 教育和創(chuàng)客教育異同共存。不同之處：（1）產(chǎn)生時間不同，STEM 教育先于創(chuàng)客教育；（2）產(chǎn)生背景不同，STEM 教育具有目的性，創(chuàng)客教育非目的性；（3）關(guān)注重點不同，STEM 教育關(guān)注跨，重點促進跨學(xué)科融合，創(chuàng)客教育關(guān)注創(chuàng)，重點促進創(chuàng)意生成；（4）核心特征不同，STEM 教育是跨學(xué)科性，創(chuàng)客教育是開放性。相同之處：（1）共同的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)符合社會需求富有創(chuàng)造力的創(chuàng)新型人才；（2）共同的核心特征：趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性；（3）共同的理論基礎(chǔ)，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和教學(xué)做合一理論；（4）共同的實踐基礎(chǔ)，課程實施方式和社會廣泛參與。正是因為二者之間既有區(qū)別，又密切聯(lián)系，才更好地為二者的深度融合提供契機。

3 STEM 教育與創(chuàng)客教育的融合路徑

通過以上分析可知，STEM 教育和創(chuàng)客教育之間存在異性，也存在共通之處。無論是異性還是共性，同為促進二者更好地融合提供思路和基礎(chǔ)。以下從STEM 教育和創(chuàng)客教育的異同出發(fā)，探討二者的融合路徑。

3.1 以產(chǎn)生背景為依托，明確“STEM+創(chuàng)客教育”培養(yǎng)目標(biāo)

STEM 教育和創(chuàng)客教育是基于不同背景下產(chǎn)生的兩種新型教育戰(zhàn)略，其初衷也存在差異，卻殊途同歸。STEM 教育是美國為鞏固其國際地位而提出的一項有目的發(fā)展戰(zhàn)略，旨在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力和跨學(xué)科解決問題能力，最終提升國家競爭力。創(chuàng)客教育催生于美國麻省理工學(xué)院研究中心的創(chuàng)客運動，重點培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，最終促進創(chuàng)意轉(zhuǎn)換為實體?；赟TEM 教育和創(chuàng)客教育的產(chǎn)生背景下，制定“STEM+創(chuàng)客教育”的培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)以核心素養(yǎng)為根本目標(biāo)，以立德樹人為行動指南，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的跨學(xué)科思維、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新精神、協(xié)作學(xué)習(xí)能力、解決問題能力以及創(chuàng)新能力等21 世紀(jì)關(guān)鍵素養(yǎng)，最終培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的具備創(chuàng)造力的創(chuàng)新型人才。

3.2 以核心特征為準(zhǔn)則，設(shè)計“STEM+創(chuàng)客教育”核心課程

趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性等是STEM 教育和創(chuàng)客教育的共同核心特征，跨學(xué)科性和開放性分別是二者的獨特之處。STEM 教育和創(chuàng)客教育的深度融合，便融合了彼此間的不同特征。因此，“STEM+創(chuàng)客教育”的核心特征為：跨學(xué)科性、開放性、趣味性、體驗性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計性等。在設(shè)計“STEM+創(chuàng)客教育”核心課程時，首先要以核心特征為準(zhǔn)則，實現(xiàn)核心特征寓于課程中，尤其要注意體現(xiàn)出跨學(xué)科性和開放性，創(chuàng)客教育需要借助跨學(xué)科教育理念，STEM 教育需要開放性空間的支持。再者要立足于校本課程，使“STEM+創(chuàng)客教育”課程促進校本課程發(fā)展。

3.3 以理論基礎(chǔ)為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)“STEM+創(chuàng)客教育”實踐活動

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和教學(xué)做合一理論，均為STEM 教育和創(chuàng)客教育奠定堅實的理論基礎(chǔ)。在創(chuàng)設(shè)“STEM+創(chuàng)客教育”實踐活動時，要以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和教學(xué)做合一理論為導(dǎo)向，從核心素養(yǎng)視角出發(fā)，設(shè)置螺旋上升的活動目標(biāo)，選擇符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律和個性發(fā)展的活動內(nèi)容，設(shè)計基于項目（項目規(guī)劃）、基于問題（問題情境）、基于設(shè)計（創(chuàng)意生成）學(xué)習(xí)的活動方式，循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生的必備品格和關(guān)鍵能力?！癝TEM+創(chuàng)客教育”實踐活動的創(chuàng)設(shè)理念，既要保留STEM 教育本身所具備的跨學(xué)科性，又要融合創(chuàng)客教育所倡導(dǎo)的創(chuàng)意作品化，形成一種創(chuàng)客式的跨學(xué)科實踐活動。

3.4 以實踐基礎(chǔ)為前提，構(gòu)建“STEM+創(chuàng)客教育”學(xué)習(xí)空間

構(gòu)建“STEM+創(chuàng)客教育”學(xué)習(xí)空間，首先要以基于項目的學(xué)習(xí)或基于設(shè)計的學(xué)習(xí)為前提，充分利用創(chuàng)客教育的開放性，深度融合STEM 教育的跨學(xué)科知識，使STEM 教育的跨學(xué)科知識成為創(chuàng)客教育的創(chuàng)作基礎(chǔ)。再者，STEM 教育和創(chuàng)客教育僅依靠教育部門及學(xué)校師資難以有效開展，必須借助社會多方力量的支持，充分利用社會各界的資源，促進學(xué)生從課堂參與者轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?chuàng)造者，促使學(xué)生將創(chuàng)意作品化。創(chuàng)客作品離不開STEM 教育跨學(xué)科知識的支撐，STEM 教育理念的融入，是創(chuàng)客教育扎根于教育領(lǐng)域的有力保證，跨學(xué)科知識需要創(chuàng)客教育開放性空間來培養(yǎng)學(xué)生的STEM 素養(yǎng)。

4 結(jié)語

隨著信息化社會蓬勃發(fā)展，STEM 教育與創(chuàng)客教育日益盛行于世界各國。如何促進二者融為一體、共同推進我國教育事業(yè)發(fā)展，已成為當(dāng)前廣大教育工作者的追求。只有在真正理解掌握STEM 教育與創(chuàng)客教育內(nèi)涵外延及深刻分析比較二者異同的基礎(chǔ)上，才能更好促進二者深度融合。STEM 教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)于一體的教育，旨在培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問題能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力等。創(chuàng)客教育是融入體驗教育、項目學(xué)習(xí)法、創(chuàng)新教育和DIY 等理念，旨在培養(yǎng)學(xué)生成為具備創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才。因此，尋求STEM 教育和創(chuàng)客教育的融合路徑，推進二者深度融合，促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)以教育信息化引領(lǐng)教育現(xiàn)代化。