基于 STEM的创客教育
刘斌立 刘国璋
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）科学素养，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1 2 1. 北京寓乐湾世界教育科技有限公司2. 上海市宝山区青少年科学技术指导站摘 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
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2.1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，切实推进；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.
（2019-01-16 收稿，2019-03-31 修回）