创客教育与基于STEAM的通用技术项目教学融合探究

2018-04-03章盛智

福建教育学院学报 2018年11期

章盛智丛敏

（1.福州第八中学，福建福州 350000；2. 福建教育学院，福建福州 350025）

一、基于STEAM的通用技术项目教学

2017年国家通用技术课程标准中强调通用技术是以实现“技术意识、工程思维、创新设计、图样表达和物化能力”五个维度的核心素养为主要目标，以提升学生的学科核心素养为主旨的一门综合型、应用型的必修技术课程。

由于通用技术以“设计学习”和“操作学习”的课程特征，和立足实践，追求创新的课程定位，目前通用技术课程大多数以理论结合实践的形式开展。通用技术学科知识结构的系统性、综合性和跨学科特性，使得STEAM项目教学能够很好地发挥其项目指导功能，尤其是在引导学生从兴趣出发，结合生活实际情境进行选择项目，跨学科知识整合的过程中表现得尤为出色。所以在实际的课堂中，教师把通用技术课堂实践与STEAM项目教学有机地融合，能够在培养学生技术素养的基础上，形成学生的系统性工程思维，更接近通用技术核心素养的形成。同时增强了通用技术项目教学的效果，初步实现了通用技术培养学生的创造能力，是一种典型的广域课程学习模式。

基于STEAM的通用技术项目教学模式下，教师侧重点并不是在于学生能够做出什么样的项目结果，而是强调学生在做项目的过程中的问题分析、处理及解决能力，从而解决了近年来通用技术过分强调做的问题。

二、创客教育与创客学习

“创客”（Maker）起源于美国，目前为止没有官方的定义，一般认为是指不以营利为目标，努力把各种具有技术挑战的创意转变为现实的人。他们分享创意及各种资源，利用3D打印技术、激光切割技术及开源机器人技术，进行创意实现。

“创客学习”目前也没有官方的定义，具有多年创客教育经历的王同聚把创客学习定义为：创客在创客空间里通过主动探索、动手实践、创新设计、跨界融合、问题导向、活动探究、项目体验等获取新知识的学习方式。［1］创客在“玩”和“做”的过程中学习新知识，并在“做”和“学”的过程中得到升华和创新，进而把创意变为现实，创客为“做”和“创”而进行的自主学习，其核心理念是“玩中做”“做中学”“学中做”“做中创”。

三、通用技术项目教学与创客教育的融合

通用技术新修订课程标准强调学生在真实的情境中进行项目实践，所以在即将推行的新教材中，也大幅地增加真实情境和问题情境。基于STEAM的通用技术项目教学模式即在真实情境中，学生根据自己的兴趣进行分组、选择项目，综合运用多学科知识进行问题解决的体验式教学模式。把创客应用于通用技术教学领域，正是结合了通用技术学科开放综合的特点，让学生基于兴趣、基于真实的情境，把具有一定技术挑战的问题或想法经过富有创造性的实践得以解决。

创客教育与通用技术项目教学都是立足于实践的一种教育模式，并且两者在教学目标、教学内容和教学模式上都有接近的地方。在实际的学校创客教育中，通用技术教师也作为创客教育的主要参与者和实施者，不断尝试把创客教育模式引入到通用技术课堂。

1.教学目标的同向性

在教育目标上，创客教育不仅重视各科的素养，更注重学习者的创新能力，“强调创造”成为其核心的教育目标。基于STEAM的通用技术课程目标不仅要培养学生的STEAM素养，而且注重学生创新能力的培养。［2］在这一方面，创客教育培养的目标和通用技术的培养目标具有相同方向。当然，创新能力的培养并不是通用技术的唯一目标，创客教育在培养学生的创新能力的同时也注重学生跨学科解决问题的能力和团队协作能力的培养。所以，基于STEAM的通用技术项目教学和创客教育在培养的主要目标上是一致的，在通用技术项目教学中引入创客教育模式，创客教育把通用技术由原本的“做中学—学中做”的模式转变成了“做中学—学中做—做中创”的模式，更大程度地促进通用技术教学目标的达成。

2.教学内容的相关性

不管是基于STEAM的通用技术项目教学还是创客教育，项目探究作为他们的主要教学形式，两者对于教学内容来说，都强调项目的选择、团队的建设、跨学科知识结构的建设和具体项目问题的解决方案。

对于项目的选择，通用技术教师或者教育创客，开发具有激发学生潜能的项目内容，两者项目资源的开发都强调学生出于自身的兴趣和特长进行项目选择。

项目探究离不开团队建设，所以在通用技术项目教学和创客教育中，不管是现实团队建设还是虚拟团队建设都是尤其关键的内容。两者在团队建设中均强调成员之间的能力互补性、团队之间的明确分工。

把创客教育融入到通用技术教学中来，可以为学生提供更好的学习环境、资源和机会，帮助学生在今后深造或就业中更好地应对未来挑战。

3.教学形式的相似性

一方面，基于STEAM的通用技术项目教学模式是以项目的形式开展组织课程，在此过程中，由教师拟定一些列较符合学生兴趣的项目，学生在兴趣特长的引导下进行项目选择及组建团队，而后学生经过“发现与明确问题—方案构思与设计分析—制定设计方案—制作模型或原型—技术试验—方案修改和优化—编写使用说明书”的一个项目探究过程；［3］另一方面，项目的探究又是创客教育中最主要的教与学的形式，它推行以项目为主导、学生为主体、基于学习者兴趣的探究方式。基于STEAM的通用技术项目教学和创客教育在形式上具有高度相似性，所以用创客教育的模式开展通用技术项目教学是可行的一种创新性教学模式。

四、通用技术项目教学中的创客塑造

在基于STEAM的通用技术教学模式中融合创客教育模式，关键在于在学科氛围中打造创客空间，建设学生创客团队，开发具体适宜的创客项目。

1.打造多位一体的创客空间

创客空间，令大众熟知的称谓还包括“众创空间”，它是包括创客空间在内的一类创新服务机构的总称。它可以是一种具体的装备，例如3D打印、激光雕刻、开源技术等桌面装备的硬件环境，也可以是一种虚拟的具有分享特质的网络环境。一般地，不管是企业还是学校中，创客空间都是以上两者的统一，学校的创客教育特别是通用技术学科中的创客教育偏向装备的硬件的环境。通用技术项目课程要打造的创客空间，除了必须配备相应的硬件设备外，还必须有以下特征：

（1）校企一体，供求对接

传统技术教育的结果是学生理论知识较为扎实，但是对于知识的应用和问题的解决能力明显不够，特别表现为学生结束学业后进入企业学习对于知识的应用能力不足，并不能快速胜任岗位。基于这种情况，笔者认为，在学校技术课程中事先引入实际的创客项目，让学生较早地接触实际项目，利用一切可以利用的资源（创客的分享）进行问题解决，加强学生面对实际就业挑战的能力，帮助企业减少实习员工的培养成本。所以，政府同时需要号召有能力的企业对学校的创客教育提供设备和技术支撑，增设学生到企业的体验实际生产、研究的渠道，把部分非机密项目共享给学校，为学校提供软、硬件的资源支持。例如，与学校一起建设智慧教室，通用技术木工、金工实践室，开源机器人教室等。企业、学校共同创造校企一体的创客空间。

（2）虚实结合，资源共享

在互联网+教育的背景下，创客的学习方式发生了改变，除了线下硬件环境建设，创客们还利用互联网进行开放学习、移动学习和碎片化学习。再利用互联网进行资源分享，让更多的人能够利用或整合他们的部分资源进行创意物化。所以结合线上线下，共享实体、虚拟环境的创客空间成为新时代的迫切需求。

在线下的硬件环境上，学校创建智慧教室，在通用技术实践室、机器人教室配备如3D打印机、激光雕刻机、开源机器人及其他设备，供学生或其他教育创客进行项目探究；在线上的虚拟网络上，既可以利用现有的网络资源进行指导，在互联网上寻找具有相同爱好的其他未知创客，共同进行项目探究，也可以利用学校或更高领域的人脉资源创建例如微信群、QQ群，社区等已知创客形成的固定创客群。结合线上线下一体的具体或抽象资源打造虚实结合，资源共享的学校通用技术创客空间。

2.建设能力互补的创客团队

在基于STEAM的通用技术创客教育中，我们不要求所有团队成员能够掌握整个项目的所有内容，主要是依据学生的特长进行团队建设，在互联网的支持下，创客团队甚至可以建设虚拟创客团队“N+X”，N表示的是固定学生成员数目，X表示的是未知创客。即在几个固定学生创客的基础上，加上一些网上牛人，这些牛人主要在项目进行的过程中，负责某一部分技术内容的解决或资源的分享，并且虚拟成员不固定，例如第一阶段，可能是资源分享成员A，到了下一阶段，A已退出团队，又出现了技术支持成员B。

其中，在N个固定学生成员中，尽量发挥学生个性及特长，让学生在各自负责的特长领域内充当领导者，进行项目实施，然后在创客空间内进行交流和分享。控制每个组的成员之间能力互补，某方面的能力不足通过虚拟成员补充。值得注意的是，在学生项目实施的过程中，教师可以通过网络充当虚拟成员，加入到任意一组帮助学生进行项目实施。

3.开发内容适宜的创客项目

余胜泉教授指出，创客教育既要将分学科的知识按问题或项目逻辑进行跨学科重组，又要确保设计的问题和项目对所有学科基础性知识结构的全面覆盖。［4］所以在进行项目开发的时候，第一步，找到学习者感兴趣的“具体体验”，结合学生的知识基础，确定若干个的项目主题；第二步，教师事先体验项目探究，确定项目实施应该所具备的技术条件、硬件条件及学生创客可能征集到的虚拟创客机会，选出较为可行性的项目；第三步，初步划分项目中可能涉及的概念模块，帮助学生创客快速地进行分工。