牛舜君

(寧夏大學(xué) 教育學(xué)院，寧夏 銀川750021)

1 STEAM 教育概述

1.1 STEAM 教育內(nèi)涵

STEAM，分別是科學(xué)(Science) 、技術(shù)(Technology) 、工程(Engineering) 、藝術(shù)(Art) 及數(shù) 學(xué)(Mathematics) ，5個要素之間相互補(bǔ)充、相互滲透、共同發(fā)展［1］。STEAM教育理念倡導(dǎo)創(chuàng)新教育，對教育改革的實現(xiàn)具有重大意義［2］。

1.2 STEAM 教育發(fā)展的必要性

(1) STEAM 教育特點。STEAM 教育的多樣性關(guān)注所有的學(xué)生，并且可以對不同認(rèn)知水平、不同文化背景的學(xué)生開展個性化的學(xué)習(xí)。STEAM 教育是對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，注重學(xué)生在探究過程中的自我建構(gòu)，注重學(xué)生的個性化自我發(fā)展。STEAM 教育的多樣化、多維度的特點，使得STEAM 教育的培養(yǎng)方式往往比傳統(tǒng)的教育方式更能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

(2) STEAM 教育對學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)。STEAM 教育最大的優(yōu)勢是多個學(xué)科、多個領(lǐng)域的結(jié)合，在這種理念支撐下，對學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的形成也發(fā)揮了重大的作用。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，將科學(xué)、技術(shù)、過程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科結(jié)合起來進(jìn)行探究的自主學(xué)習(xí)，基于解決問題的學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生探究式解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，并且在多學(xué)科融合的背景下，對基礎(chǔ)理論知識的掌握也在不斷提升的［3］。應(yīng)從小培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，為以后深度掌握STEAM 教育理念的核心知識體系，通過創(chuàng)新思維多維度的解決不同問題，開展基于項目和基于問題的學(xué)習(xí)提供最好的基礎(chǔ)鋪墊［4］。

2 創(chuàng)客教育

2.1 創(chuàng)客教育概述

創(chuàng)客教育以信息技術(shù)的融合為基礎(chǔ)，融合了創(chuàng)新教育，基于項目、問題的學(xué)習(xí)、虛擬式體驗教育以及DIY 理念［5］。即在創(chuàng)新教育下培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新思維、在基于項目、基于問題的學(xué)習(xí)下培養(yǎng)學(xué)生的自主探究解決問題的能力以及以項目為中心的團(tuán)隊合作，以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)。

2.2 創(chuàng)客教育與STEAM 教育聯(lián)系與區(qū)別

創(chuàng)客教育和STEAM 教育有著密切的聯(lián)系，從關(guān)系上講，創(chuàng)客教育是STEAM 教育的主流表現(xiàn)形式之一，也是STEAM 教育的進(jìn)一步拓展，兩者有非常多的相同點，比如在培養(yǎng)方式上，都是基于問題、項目的自主探究式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，都希望多學(xué)科融合，跨學(xué)科學(xué)習(xí)。在具體課程設(shè)置方面，兩者還是有區(qū)別的，創(chuàng)客教育的課程主要是從軟件Scratch 編程，Arduino 等開源硬件的電子理論與實操，3D 打印機(jī)、機(jī)器人的構(gòu)造和組裝等多個維度分別設(shè)置基礎(chǔ)、中級、高級課程，訓(xùn)練學(xué)員創(chuàng)造力、知識技能和探索能力;STEAM 教育主要通過設(shè)置科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)以及其他通訊科目，訓(xùn)練學(xué)生跨學(xué)科實操能力。

3 STEAM 教育與創(chuàng)客教育的融合

3.1 STEAM 教育在教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響

3.1.1 從不同學(xué)科、不同領(lǐng)域培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

STEAM 教育強(qiáng)調(diào)將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等多個學(xué)科結(jié)合起來，學(xué)?？稍谡n程安排、校本教材編寫等方面進(jìn)行調(diào)整和修訂，開展教育教學(xué)活動以促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展［7］:①將信息技術(shù)作為支持學(xué)習(xí)的工具，利用現(xiàn)代信息技術(shù)有助于教師向?qū)W生提供多樣化、個性化的教學(xué)，并且在基于問題解決的自主探究、自主建構(gòu)的學(xué)習(xí)模式下，進(jìn)行多學(xué)科融合的方式，能夠使得學(xué)生對課程內(nèi)容的理解加深，對問題的感知更加深刻，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性問題解決; ②STEAM 教育關(guān)注的是所有學(xué)生的多樣化和個性化的學(xué)習(xí)，因此可以滿足不同學(xué)生的不同課程需要選擇符合自己特定需求、興趣和特長的內(nèi)容［6］;③學(xué)校可以根據(jù)自身的優(yōu)勢和地域特點，開發(fā)校本資源，就不同的地方文化特色開展不能的創(chuàng)新教育資源。

3.1.2 基于開展實踐活動、促進(jìn)學(xué)生專長發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

STEAM 教育重視學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的自主探究和自我建構(gòu)，重視的是學(xué)習(xí)者親身動手體驗的一種多學(xué)科融合的學(xué)習(xí)方式。創(chuàng)造力需要不斷的長期的發(fā)展訓(xùn)練和應(yīng)用，如果沒有持續(xù)的基于問題、項目解決的訓(xùn)練需求，就不能夠不斷創(chuàng)造性的解決復(fù)雜問題和多種解決路徑的設(shè)計與評估。

3.1.3 從真實情境中問題的解決來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

STEAM 教育重視在真實情景中基于問題、項目的解決，因此學(xué)校應(yīng)該多開展基于項目和問題的學(xué)習(xí)。所謂的項目，在這里作為重要的出發(fā)點，強(qiáng)調(diào)應(yīng)該具備兩個特點: 一個是“實景”，另一個是“大型”。①“實景”這一特點主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該重視問題的真實性、情景性，每一個實景問題都是綜合性的而且是需要跨學(xué)科的知識才能解決的，這種教育是在實踐行動過程中的教育，遇到需要解決的問題也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的只在教室中理論的學(xué)習(xí); ②“大型”這一特點，并不是簡單的說項目有多大，而是實踐這個項目的必要性，在創(chuàng)造性問題解決過程中，會衍生出無數(shù)新的問題，這些新的問題對于知識的融合貫通具有很大的作用。符合這兩個特點的項目需要一定的體量，這就涉及到了E(工程) 的重要性在過程作為核心的綜合實踐過程中，必定需要T(技術(shù)) 的支持，在這個項目實現(xiàn)的過程中，科學(xué)原理也是必不可少的，最后在是項目實行實踐過程中要通過A(藝術(shù)) 、M(數(shù)學(xué)) 的參與完成實踐的成果。以“制作一個汽車模型”這一項目為例，這是面向?qū)W生的一個學(xué)習(xí)項目，要求學(xué)習(xí)者在掌握了科學(xué)原理后，自己設(shè)計制造出汽車，這就相當(dāng)于一個大的工程”E”在這個過程中學(xué)生學(xué)習(xí)相應(yīng)的科學(xué)原理就是“S”，對制作過程中使用的一些操作就是“T”，在最后就是利用學(xué)習(xí)到的藝術(shù)“A”和數(shù)學(xué)“S”的素養(yǎng)進(jìn)行組裝模型。

3.2 STEAM 教育與創(chuàng)客教育融合的必要性

(1) STEAM 教育實施過程中以創(chuàng)客教育為依托。STEAM 教育的多學(xué)科、跨學(xué)科融合式教育不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式，旨在培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新能力［6］。因此創(chuàng)新教育的發(fā)展推廣使得STEAM 在創(chuàng)新能力方面有了發(fā)展的依托。對于STEAM 來說，創(chuàng)客教育是最好的依托，創(chuàng)客教育中發(fā)展的數(shù)字化設(shè)備可以大幅度的提升學(xué)習(xí)者動手實踐能力，并且創(chuàng)新教育下的創(chuàng)新思維可以為STEAM 教育多學(xué)科的融合提供思維發(fā)展的幫助，激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的興趣和動力。

(2) 創(chuàng)客教育需要STEAM 教育來補(bǔ)充。一般來說，好的創(chuàng)客教育僅僅在實施過程中是需要綜合不同學(xué)科的特點以及理論知識作為支撐的，僅用到單一的學(xué)科是不能達(dá)到培養(yǎng)探究、創(chuàng)新思維能力的，而是需要多學(xué)科知識的融合下完成的。比如要創(chuàng)造出一種好的交互平臺，需要設(shè)計到不能學(xué)科有關(guān)數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、科學(xué)的知識。因此，跨學(xué)科對開展創(chuàng)客教育來說是必要的前提與保障。在這方面，STEAM 理念是“Maker”扎根教育的保證。因為STEAM教育本質(zhì)就是結(jié)合多種學(xué)科為學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中存在的孤立學(xué)習(xí)建立通往整體學(xué)習(xí)的橋梁［7］。避免孤立學(xué)科學(xué)習(xí)的知識割裂、學(xué)生形成跨學(xué)科的綜合素養(yǎng)STEAM 教育的多學(xué)科的優(yōu)勢已經(jīng)越來越受到重視。從這一意義上，STEAM教育是創(chuàng)客教育的重要基礎(chǔ)，能夠為創(chuàng)客教育所實現(xiàn)不了的功能提供必要補(bǔ)充。

(3) 兩種教育結(jié)合產(chǎn)生良好效果?；诳鐚W(xué)科創(chuàng)新的視角，碎片化、條塊化的知識正在被整體學(xué)習(xí)和混合學(xué)習(xí)代替，填平舊經(jīng)驗和新問題之間的鴻溝需要的時間也越來越短暫。對于STEAM 教育和創(chuàng)客教育這些可以相互補(bǔ)充，相互填充的教育下，使得在STEAM 教育下學(xué)生創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)。STEAM 教育與創(chuàng)客教育兩者的結(jié)合可以有不同的思想:①可以借助創(chuàng)客教育來培養(yǎng)學(xué)生的STEAM 素養(yǎng)，在創(chuàng)新教育過程中培養(yǎng)創(chuàng)新思維，達(dá)到自主探究解決實際問題的能力，從而培養(yǎng)跨學(xué)科應(yīng)用人才; ②借助STEAM 教育理念來開展創(chuàng)客教育，以達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人。兩種想法并不矛盾，完全可以相互借鑒，合二為一，甚至可以概括為“STEAM 為本，創(chuàng)客為用”的教育思路，體現(xiàn)了兩種教育對跨學(xué)科創(chuàng)新所帶來的巨大優(yōu)勢。