STEAM教育理念下的創客課程構建研究

        在新一輪科技革命和產業變革的驅動下，人工智能、物聯網、大數據等新技術的不斷發展刷新著社會經濟的發展形態。STEAM教育作為一種跨越科學、技術、工程、藝術以及數學等學科的融合教育理念，契合當今社會對創新型、復合型人才的塑造要求。創客教育以“動手創造”“做中學”為核心，注重學生動手實踐、自主探索與合作等方面的創新精神培育，兩者的教育目標及實踐方式在本質上是一致的。《中國教育現代化2035》提出“強化實踐動手能力、合作能力、創新能力的培養”。在此背景下，將STEAM教育理念融入創客課程，構建STEAM教育理念指導下的創客課程體系，是需要教育者關注的重要命題之一。

　　基于STEAM教育理念的創客課程價值維度

　　☆知識整合價值：促進跨學科知識體系構建

　　基于STEAM理念的創客課程打破了學科壁壘，讓學生在創客項目中學習科學、技術、工程、藝術、數學等多門學科知識。在“智能城市交通信號燈設計”案例中，學生需要用數學知識對交通流量進行采集分析，建立交通流量模型，用工程原理進行信號燈控制方式的設計，構思信號燈的位置、信號燈持續時間分配等，用電子技術和編程語言完善信號燈的自動化控制，還要用藝術設計思考信號燈的造型設計，以提供良好的視覺效果和體驗感。這樣的項目學習可以使學生理解不同學科知識的關系，將單一的知識構建為系統化的跨學科知識網絡賦能，提升知識遷移能力。

　　☆創新能力培養價值：激發學生的創新潛能

　　創客課程以項目活動為基礎，為學生的學習與創新實踐創造了自由發展的機會。該課程要求學生根據需求，以項目小組的形式進行頭腦風暴，針對不同問題提出富有創意的解決方案。STEAM教育理念中的藝術元素為創客項目的實施提供了更多可能。其不單指產品的造型設計，也包括用戶體驗、情感化設計等。STEAM理念把藝術和科學、技術、工程、數學等學科內容融于一體，需要學生在關注技術的同時重視作品的人文關懷。這也是提高學生辯證思維、創造思維和實踐創新能力的重要途徑[1]。

　　☆教育生態重構價值：推動教育模式的變革與創新

　　STEAM教育理念下的創客課程注重教師在教學中的引導地位，突出在課程中培養學生的實踐能力。教師主要以學習指導者和課程組織者的身份出現在課堂中，學生是學習主體，通過項目任務的自主探究與合作學習完成創客課程的學習。創客課程的開展離不開學校、家庭和社會的協同合作，其中主要包括企業為學校建立實踐基地，企業工程師參與學校創客課程的教學，家長支持學生在家庭進行創客項目實踐，社會機構參與組織創客課程的競賽活動以及創客作品的展覽等[2]。這種模式有利于形成多方協同合作的教育生態，促進教育模式的轉變，以實現教育資源優化配置及教育公平。

　　基于STEAM教育理念的創客課程內容模塊

　　☆基礎認知模塊：夯實跨學科知識與技能基礎

　　基礎認知模塊主要包括學生對基礎學科知識的認識和創客實踐技術能力的掌握。在科學方面，創客課程利用趣味實驗、科學探究活動，使學生認識物理、化學、生物等相關學科知識。在技術方面，創客課程利用開源硬件、圖形化編程等形式，講授包括硬件基礎知識、程序設計技巧等在內的基礎知識。在工程方面，創客課程介紹工程設計流程及設計方法，包括需求分析、方案設計、原型制作、測試優化等。在藝術方面，創客課程對學生進行審美和設計思維能力培養，包括色彩搭配知識、造型設計技巧等。在數學方面，創客課程培養學生數學知識的應用能力，包括利用測量、計算的方法確定模型尺寸等。

　　☆技術賦能模塊：提升數字化工具與創新方法應用能力

　　技術賦能模塊集中訓練學生對數字化工具和創新方法的運用。數字化工具訓練方面包括進階編程、3D建模與打印、激光切割、數控加工等。在創新方法訓練層面，課程注重引導學生掌握一系列前沿且實用的創新技巧。其一，創客課程通過開展頭腦風暴工作坊，鼓勵學生打破常規思維定式，自由地提出各種新奇的想法，激發創意的火花。其二，創客課程引入設計思維方法，教導學生從用戶需求出發，深入洞察問題本質，通過同理心地圖等工具更好地理解目標用戶，為創新設計提供方向。其三，教師組織創新案例分析活動，讓學生剖析成功創新項目的思路和方法，汲取經驗教訓。這些創新方法訓練與數字化工具應用緊密結合、相互促進，使學生不僅具備扎實的工具操作能力，還能運用科學的創新方法，實現創意轉化和設計優化。

　　☆項目實踐模塊：強化跨學科問題解決能力

　　項目化學習模塊圍繞項目驅動的實際問題展開，學生通過完成具有挑戰性的綜合性創客項目，運用跨學科知識解決實際生活、環境、社會發展等相關問題。項目主題包括生活、環境、社會問題等。創客課程以項目為驅動，讓學生結成小組，通過“問題分析——項目方案設計——實物設計制作——結果測試及修正——成果展示”的流程解決問題。在此過程中，教師擔任項目指導者的角色，協助學生合理分工，幫助學生解決技術問題，讓學生在活動中掌握跨學科知識，提高團隊協作及解決問題的能力。

　　☆創新孵化模塊：促進創意成果轉化與社會價值實現

　　創新孵化模塊將學生的創意作品轉化成真正可用的產品或服務，產生創新成果和社會價值。模塊包括創客基礎教育，如商業計劃書寫、市場調研技能、知識產權等知識學習。模塊通過模擬創業項目，讓學生學習市場分析、營銷戰略策劃、商業計劃書寫等，為學生創新項目提供平臺。校外企業聯盟為學生的創新項目提供技術支持，以及生產加工、市場推廣等方面資源，將學生的成果推廣應用于現實生活，實現社會價值。

　　上述創客課程模塊的融合創新能夠促進創新教育理念的深度融入，從而構建特色化課程生態體系[3]。

　　基于STEAM教育理念的創客課程實施策略

　　☆跨學科融合教學：構建協同教學團隊與課程體系

　　在STEAM理念下的跨學科融合式教學過程中，科學、技術、工程、藝術、數學等不同學科的教師需要構成教學共同體，組建跨學科教師團隊。校外的企業工程師、行業專家等企業導師定期組織跨學科教研活動，共同完成課程內容的設計，確定各學科在不同項目中的教學任務和目標，使不同學科的作用與教學任務更加明確。例如，在智能農業大棚設計項目中，由生物教師主講植物生長所需要的條件，信息技術教師指導傳感器網絡系統的搭建和數據采集開發，美術教師參與大棚外觀設計，數學教師參與數據的采集、分析和數學模型的建立，由團隊協同建設多學科的融通式教學課程，可改善課程的教學效果。

　　☆情境化項目驅動：激發學生的學習興趣與主動性

　　情境化項目教學從真實情境中的問題出發，激發學生的學習興趣和主動性。教師應依據學生認知發展水平以及生活經驗，設計有吸引力、有難度的項目主題。對于中小學學生，教師可以選擇專業性、綜合性較低的項目，讓學生利用已學習的相關知識，制定節能等問題的解決方案。而對于高校學生，教師可以選擇專業性、綜合性更強的項目。這種項目需要學生綜合運用工程技術、信息技術、數學建模等多種學科的知識，以仿真模擬的形式解決問題[4]。與此同時，教師還需在項目的開展過程中創設真實的問題情境，組織學生實地走訪，培養學生的創新能力。

　　☆多元評價激勵：建立全面科學的評價體系

　　為了對全體學生的學習情況作出全面而充分的評價，課程的綜合評價激勵體系需做到全面完善[5]。評價主體涵蓋教師、學生、企業師傅等。教師的評價圍繞知識點與教學目標等方面，學生通過自評、互評等方式反思學習過程，企業師傅從行業標準、實際應用的視角提供評價。評價內容包括學生對知識技能的把握程度、創新思維能力、團隊合作能力、項目作品質量等，采用過程評價與最終評價相結合、定性評價和定量評價相結合的方式。

　　☆校企協同育人：整合社會資源，拓展實踐平臺

　　校企協同育人是創客課程有效開展的可行方式。學?？杉訌娦Ｆ蠛献鳌⑿Ｋ摵?，共建校外實踐基地，并邀請企業工程師、專家和企業導師共同參與課程教學和項目指導。學校與科技型企業合作推進真實項目進校園，將企業項目引入校園課堂，并通過企業工程師、行業專家指導學生參與產品的實際研發，讓學生親身體會行業的最新技術和相關需求。企業可為高校提供相關設備、技術、崗位的支持。學?？山M織學生到企業進行實踐研修，參與企業項目，掌握行業動態和技術發展趨勢，從而實現教育與產業需求的有效對接，培養契合社會需求的創新型人才。

　　結語

　　在STEAM教育理念下，構建創客課程體系的重要性不言而喻。研究者通過分析創客課程價值維度，構建課程內容模塊并提出實施路徑，能夠對STEAM教育理念與創客課程的融合提供理論和實踐參考。相信隨著科學的發展和教育改革的深入，STEAM教育理念下的創客課程將發揮更大的作用，為社會培養出更多的創新型人才。

文章來源：  《大河美術報》     http://www.007hgw.com/w/qk/35647.html