欠发达地区创客空间构建策略研究*
2017-01-27于琪瑶
☆ 于琪瑶
（吉林省电化教育馆，吉林长春 130022）
欠发达地区创客空间构建策略研究*
☆ 于琪瑶
（吉林省电化教育馆，吉林长春 130022）
本文以欠发达地区的中小学创客空间为研究对象，首先阐述创客空间建设对于人才培养的意义；其次列出体现创客教育核心要求的STEM教育的本质与特征；接下来分析创客空间建设的关键要素，最后形成欠发达地区中小学创客空间的构建策略。
欠发达地区；创客空间；STEAM教育；构建策略
2015年年初，李克强总理来到深圳柴火创客空间进行考察，国务院办公厅随后印发文件《关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》。同年九月，教育部办公厅在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》中明确指出有效利用信息技术手段开展“众创空间”建设，探索创客教育、Steam教育等新型教育模式。创客教育的宗旨在于培养参与者的动手实践能力，实现创意创新的核心品质，它的发展契合中国学生核心素养的培养要求，是实现高阶学习的必要途径。
一、问题的源起
随着创客教育的兴起，北京、深圳、上海、温州这些观念先进、资金充足、资源丰富的发达地区的城市学校创客空间建设已初具规模。而对于像东北、西部等欠发达省份而言，当前由于受多种因素制约，义务教育阶段存在实施教育信息化滞后，资源配置不均，发展不均衡的问题，而这些地区的中小学普遍对探索Steam教育、创客教育等新型教育模式热情很高，但苦于经费不足、教育资源短缺、师资力量薄弱而在短期内无法开展。笔者通过对当前长春市郊区村镇小学的走访，同时在查阅文献的基础上，深入了解已有的创客教育模式，提出欠发达地区中小学创客空间的构建策略。
二、基本理论依据
1.创客教育的内涵
创客教育的概念源于创客文化与教育理念的结合，从学生兴趣出发，通过项目学习的方式，借助数字化工具，倡导创新造物，鼓励分享，培养解决综合问题能力、团队协作能力和创新思维能力的一种素质教育（2016年2月中国电子学会现代教育技术分会创客教育专委会提出）。
创客教育并不是天生的“金钱教育”，学生通过电脑进行编程可以是创客教育；开发手机APP是创客教育；制作无人机是创客教育；用废铁制造机器人也是创客教育……因此，同发达地区相比，偏远落后地区可以实现具有欠发达地区特色的创客教育。
2.STEM教育
STEM教育是四门学科英文单词首字母的简称，其中包括科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics），其目的在于强调多学科的交叉融合。与此同时，STEM教育也并不单单是科学、技术、工程和数学几门课程的简单叠加，而是通过对四门学科内容整合形成有机整体，最终更好的实现对学生创新精神与实践能力的培养[1]。
STEM教育作为体现创客教育核心理念的教育模式，对中小学创客空间建设具有指导作用。中国教育科学研究院于2017年6月发布《中国STEM教育白皮书》，对中国STEM教育的背景、现状、中国STEM 2029计划做出了详细的说明，特别指出了当前中国STEM教育存在的问题及面临的挑战。
STEM教育强调跨学科的整合模式，美国学者提出两种基本的课程模式：相关课程模式和广域课程模式。相关课程模式注重四门基础课程的相关程度，在课程安排上根据彼此的联系设置课程；而广域课程模式则打破学科之间原有的界限，将所有内容重新整合到新的领域。
三、创客空间建设的关键因素
根据《中国STEM教育白皮书》中提到的目前STEM教育存在的问题，笔者整合教育教学过程的必要环节，得到创客空间建设的关键要素。
课程与资源：对于创客空间建设而言，外部设备（包括3D打印机、小型车床、焊台、万用表、数字示波器等）与创客课程体系（如趣味电路、智能控制、Scratch、Arduino编程、机器人、3D打印等）是必不可少的资源，可以实现创客空间的功能性应用。环境场所是创客教育开展的有力保障。物理场所与心理场所构成的创客教育环境是促进创客教育开展的必要条件。
人才培养：整合视角下的STEM教育对于教师的要求更高，特别是需求多学科交叉融合的复合型人才。线上线下的专业操作，全面扎实的学科功底，有效趣味的教学设计，适应STEM教育体系的人才培养是创客空间构建的关键。
教育教学方法实践：从建构主义教学理论来看，创客空间建设为学习者提供了合理的学习情境，让学习者积极地构建知识并强化对知识的记忆和迁移；通过以小组为单位进行活动，为知识的社会建构提供优越条件（Sanders,2009），其本质是一种典型的建构主义实践。因此，STEM所采取的教育方法要符合建构性学习理论所要求的主观性、社会性、情境性等基本要求[2]。
四、欠发达地区中小学创客空间构建策略
北京师范大学物理系项华教授致力于探索提升青少年STEM能力的行动方案，提出“数字科学家计划”在科学教育与传播方面产生了至关重要的影响。
项教授指出信息化高速的发展为计算机重构教育提供了契机，并结合当前信息技术环境提出培养青少年STEM能力的四点策略，其中包括基于项目式学习，创新学科教学模式；将搜索引擎和探究作为学科融合的利器；加强教师的行动培训策略；借助学校创客教育架起学生与社会消费和生产的桥梁。（2016年STEM+创新教育学术交流研讨会）
本文针对欠发达地区的创客空间构建，进一步给出适应欠发达地区创客空间建设的三点策略，以解决当前欠发达地区遇到的问题。
1.资源整合
欠发达地区学校的创客教育可以“借力”，充分利用各方的力量，巧用资源。要从内部发力，根据地方发展的实际情况，结合地方特色，为学生多想，活用资源。
对于开源软件而言：Scratch、Arduino等应用编程软件具有零基础、无门槛、组件多、功能强、可以直接控制硬件等特点，而且都是开源免费的，可以节约建设成本；对于开源硬件而言，传感器及控制等模块套件价格低，入门容易，绝大部分学校都能负担得起。
2.空间升级
利用学校闲置教室或图书馆一角，打造创客空间操作区、作品展览储存区、器材收纳区、工具管理区；为学校现有机房电脑安装开源软件形成多媒体功能区；通过自由的空间设计、墙面布置、桌椅布局与软硬件设备合理搭配结合，让空间更具可调性。
3.培育体系
STEM白皮书指出，目前STEM师资水平不高，STEM教育在学校实施层面最大的问题就是教师。提升现有教师水平，利用信息技术手段实现专家示范引领、线上线下培训结合，在数字化环境中对教师进行科学能力与整合能力的培训。
课程设计着眼点不应只在于知识的收获和操作能力的提升，更应强调在实践过程中工程思想的形成，思维体系的建立。立足于“分析判断”、“重复实践”、“原理总结”，通过观察、调查、分析、设计、制作、试验、总结等活动获得丰富的操作体验与基础技术能力，学习应用现有知识解决问题的思考方法[3]。
五、结束语
欠发达地区中小学创客空间构建策略研究的目的在于促进欠发达地区更好更有效地建设与发展创客空间，以现有STEM教育模式的视角去分析创客空间建设的影响因素，旨在切实有效地提升参与者的创新能力，使更多的偏远地区参与到创客教育中来；这不仅有利于人才队伍的建设，也有助于STEM教育体系的完善。
[1]余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究,2015,(04):13-22.
[2]范燕瑞.STEM教育研究—美国K-12阶段课程改革新关注[D].上海:华东师范大学,2011.
[3]刘秀丰.教育创客空间建设与教育创客培养计划[J].创新人才教育,2015,(Z):75-78.
G434
A
1671-7503（2017）19-0020-03
* 本文系全国教育信息技术研究2016年度专项课题《欠发达地区中小学创客空间建设与应用研究》（课题立项号：162432940）的阶段性研究成果。
[编辑：庄丰源]
