呂小珍

一、問題的提出

創(chuàng)客教育缺乏系統(tǒng)的課程支持。創(chuàng)客教育融入STEAM教育，以“工程”的思想和模式讓學生在“做中學”，其中基于問題或項目的學習在中國的中小學教育中才剛起步，創(chuàng)客課程的教學設計并不系統(tǒng)化。存在相應的教學活動的設計和實施步驟有待完善，教學資源與教材還不夠豐富與完善，教學理論和實際案例還比較缺乏等問題。

創(chuàng)客師資匱乏。不同于傳統(tǒng)教育，創(chuàng)客教育中教師與學生的關系發(fā)生了改變，隨著互聯(lián)網+、人工智能、物聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，教師不但要在教學方法方面加以重新認識和轉變而且要了解多領域的知識。不斷跟蹤日新月異的前沿知識，還要結合學生的教育特點，客觀上對師資提出了更高的要求。

校內創(chuàng)客空間建設有待完善。中小學校和社會上的創(chuàng)客空間的根本目的不同，對空間大小、設備、管理機制等的需求存在區(qū)別。與國外相比，雖然北京創(chuàng)客空間、上海新車間等社會上的創(chuàng)客空間已有非常好的發(fā)展，但是我國中小學校內創(chuàng)客空間建設機制并不健全。建立校內創(chuàng)客教育培養(yǎng)環(huán)境，要求學校的資源分配完美結合，對學校管理也帶來新的挑戰(zhàn)，需要老師與學校行政部分反復溝通增進了解。

創(chuàng)客教育資源不足。創(chuàng)客空間需要一定的工程素材和加工、活動空間，作為教育用的創(chuàng)客空間還需要一定的教學設施（包括人員等），如工作臺、學生作品展覽儲存的空間，使得創(chuàng)客空間在學校的建立需要大量的資金投入和場地規(guī)劃。但中小學主要任務自然會向升學重點科目傾斜，如何把握分配比例，也是需要更大的前瞻性和遠見。

二、教學模式設計與應用研究

（一）教學模式設計

筆者在借鑒前人研究成果的基礎上， 探究STEAM創(chuàng)客校本課程的開發(fā)，結合創(chuàng)客課程和我校學生的特點，以Arduino派課程為例，力圖撰寫出新型的STEAM創(chuàng)客校本課程——基于項目的體驗式創(chuàng)客課程教學設計，為我校建立健全的教學模式，完善創(chuàng)客教學活動的設計和實施步驟，豐富教學資源與校本課程，多種方式培養(yǎng)教師的教學技能，促進教師專業(yè)化發(fā)展，同時，逐漸完善適合我校師生創(chuàng)客的教育創(chuàng)客空間。具體建設目標陳述：

1.探究校本課程的梯度、類型，兼顧學生年齡、興趣、特長，建設可選擇的創(chuàng)客課程，立足于學生終身發(fā)展，促進學生學習方式，思維方式的改變。

2.讓更多的老師了解創(chuàng)客教育理念，在更多學科實踐STEAM教育理念，建設具有整合性的校本創(chuàng)客課程，培養(yǎng)一批樂于想象、敢于探索的新型教師。

3.把創(chuàng)新與實踐的理念作為學校最美文化的核心追求，整體規(guī)劃學校的綜合課程體系以及校園環(huán)境設計，建設可觸摸的創(chuàng)客課程，讓校園換發(fā)新的生命活力。

（二）教學模式定位研究：特色與創(chuàng)新之處

筆者的校本課程特色是基于STEAM創(chuàng)客教育核心理念的一種創(chuàng)新教育模型（如圖1），課程實施緊扣幾個關鍵詞：創(chuàng)意、設計、分享、交流、制作、改變……

在校本課程設計中采用“項目式教學”為基本方法，以DIY造物等為教學模式，以電子創(chuàng)客為主、數控藝術設計與制作為輔的研究方向，開發(fā)具有我校特色的STEAM創(chuàng)客教育課程，以動手實踐促進學生實踐性思考的習慣，改變學生思考和創(chuàng)造的路徑，以創(chuàng)造過程的豐富體驗來培養(yǎng)學生創(chuàng)造興趣及自主創(chuàng)造力，使學生的觀念從“取用主義”轉變到“自創(chuàng)主義”。

（三）課程研究的基本路線

校本課程研究的切入點以“基于Arduino開源平臺的項目學習”為主要方法，從圖2“制作技術”和“造物流程”兩個的角度切入，以基于項目式學習的創(chuàng)客教育學習流程（圖3）為導向，進行項目式教學模式搭建與教學實施。

（四）創(chuàng)客校本課程及其應用研究

1.項目式學習模式研究

亞克門教授構建了STEAM教育框架，從上至下分別強調了教育目標——終身學習的綜合性學習者;強調學科的融合，注重藝術的滲透，而在之下是各門學科知識，最下面是具體的課程。而在這樣的跨學科理念之下，有兩種課程整合模型，分別為內容整合（content integration）和語境整合（contextintegration）模型。內容整合模型是整合STEAM所有學科的知識內容;而語境整合則是以一個學科為中心，從其他學科選取相關語境，進行有意義的學習。根據不同的項目活動，會采取不同的內容整合模型。而這個模型也隱含著對于學科核心知識的重要性的強調。

借鑒STEM跨學科項目設計模式和參考粵教版高中組信息技術教材（2018）編寫組專家觀點，大致確定這樣的項目設計學習模型：第一步是從學生最初的想法（真實或虛擬的問題）與情境出發(fā)，師生共同確定活動內容，因為STEAM是以學生的發(fā)展為中心的，學生的興趣非常重要，而在構建活動的時候教師要進行活動分析，對課程資源進行整合，分析跨學科知識、學習者特征以及活動的重難點;接下來學生選擇工具材料等資源，自主探索，尋求完成任務的途徑和方法;學生對在探索過程中發(fā)現的問題，尋找創(chuàng)新的新方法和新途徑，自主完成活動并分享作品;最后進行完善和積累，不斷積累并在此基礎上提升新經驗。在老師的評價設計下教師進行技術測評和作品評價，并在此基礎上反思教學過程進行改進。

2.Arduino技術及可行性分析與實踐研究

開源硬件和數字生產工具，購置成本低，學習門檻低。在研究之前已有幾十個位學生項目在省、市、區(qū)中獲獎。

3.Arduino創(chuàng)新課程內容研究。（以典型課例為研究對象，研究創(chuàng)客校本課程的教學模式、學生學習模式等。）

Arduino創(chuàng)新課程內容研究框架設計如圖3，以基于項目選題——項目規(guī)劃——方案交流——活動探究——項目實施——作品制作——成果交流——項目評價循環(huán)學習模型為導向，融合跨學科知識;引導和指導學習和調用各種工具;體驗、經歷造物過程，形成意識和動手習慣。

制作“玫瑰臺燈”項目為例，融合跨學科知識設計：

技術與數學（T&M）：玫瑰臺燈的亮度通過什么元器件來控制？光線變化的特征是怎樣的？程序編寫如何實現？哪些顏色的燈光適合做臺燈？相應電子元器件如何選擇？

科學（S）：臺燈亮度的變化是因為什么而發(fā)生了變化？臺燈的顏色燈光如何選擇，為什么？

工程（E）：臺燈的燈頭、燈桿和燈座如何連接和固定？燈座如何搭建才能站穩(wěn)？

藝術（A）：改變燈頭、燈座、燈架等的造型可以更好什么零件？能不能通過變換燈光顏色效果使得臺燈具有其他用途？

三、結論

最近二年多，依托于Arduino創(chuàng)新課程，學校創(chuàng)客活動開展得轟轟烈烈，包括圍繞項目主題開展學習，過程包括討論主題背景、任務解析、頭腦風暴、構建方案、勾畫草圖、選擇材料、結構搭建、規(guī)劃程序、優(yōu)化方案、項目展示分享等。學生參與創(chuàng)客相關比賽活動獲獎頻增，2018年獲獎人數將近50人次，2019年6月之前，有40多人次獲獎，其中省賽1人次，市賽7人次。尤其在我們這種城鄉(xiāng)結合部的學校尤為難得。

實踐研究發(fā)現基于STEAM創(chuàng)客理念的項目式教學課程，具有接地氣、便于以全班開展的形式推廣等特征，具有很強的操作性，值得推廣。

本次設計的創(chuàng)客校本課程呵護并激發(fā)學生創(chuàng)新熱情，并為學生提供“讓想象落地”的重要平臺。學生在“玩創(chuàng)新”和自主探究的過程中激發(fā)了創(chuàng)新的興趣，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，提升了STEAM綜合素養(yǎng)，也錘煉了團隊合作、解決問題的能力，而這些恰恰是當前學校教育的薄弱環(huán)節(jié)。

責任編輯 邱麗