面向智能时代“4C能力”培养的创客课程设计与开发*——基于STEAM理念的实施路径

赵慧勤 王兆雪 张天云

（1.山西大同大学 教育科学与技术学院，山西大同 037009；2.东北师范大学 信息科学与技术学院，吉林长春 130117）

一、引言

随着人工智能的飞速发展，其应用层出不穷，IBM推出的实验平台Intu，使创客及开发者能利用Watson软件的深度学习能力；Google推出了一批开放性AI（人工智能）工具；百度能够对学生输入的语音、文字、图像进行识别，并提供相应的反馈。机器代替人类所做的工作越来越多，人类社会已开始迈入了智能时代，人机共存成为时代的典型特征。

据预测，到2030年，全球将会提供30亿个以软件和机器人为基础的工作岗位。然而，研究表明，包含以下三类技能要求的工作，被机器取代的可能性非常小：一是社交能力、协商能力，以及人情练达的艺术；二是同情心以及对他人真心实意的扶助和关切；三是创意和审美。也就是说，在自我意识、抽象思维、情感交流、直觉判断、跨领域推理、创造性思维、艺术设计等领域，人工智能目前是无法模拟的。但面对智能时代的挑战，教育的本质已经由简单的知识传递转向多元化能力的培养。因此，如何培养学生适应未来社会发展的需要？这是摆在教育研究者面前的一个现实课题。

早在2002年，美国国家教育协会（NEA）就已提出21世纪学生必须具备四项学习能力——“4C能力”，即 Critical Thinking（批判性思维）、Communication（沟通能力）、Collaboration（协作能力）、Creativity（创新创造能力），这为培养未来社会发展所需人才指明了方向。创客教育作为一种新型的教育形式，在发展学生的创新创造能力、团队合作能力、批判性思维能力以及对于自我价值实现的诉求方面，都产生了重要作用[1]，这恰与“4C能力”培养的要求相一致。

STEAM教育是探索21世纪人才培养的又一种创新型教育理念与举措，它是一种多元学科文化的融合创新，这种跨学科的教育思路，强调打破学科边界，使学生运用多门学科知识解决真实生活情境中的问题，在此过程中培养学生的综合素养[2]。STEAM教育为创客教育提供了知识和能力方面的基础。创客课程作为创客教育体系的核心要素，则是实施创客教育前提。创客课程是一种有别于传统学科课程的新型课程，是能够承载创客教育的一系列课程的总合[3]。孙建锋首先提出创客课程的概念，他认为“创课”是一项综合创新工程，其核心是将一种新的教学想法转化为教学现实[4-5]。杨现民认为创客课程有广义和狭义之分[6]，广义上是指以培养学生创客素养为导向的各类课程，既包括电子创意类课程，也包括手工、陶艺、绘画等艺术类创意课程；狭义上特指以智能化信息技术应用为显著特征的电子创意类课程。

我国关于创客课程设计与开发的方法，目前尚处于摸索阶段，大部分研究是针对传统课程进行改造或者对创客课程进行教学实践。例如，傅骞等提出基于主题的创客课程设计方法[7]，主要包括四个步骤：从人的情感出发选定主题、从易到难设计课程活动、依据“SCS创客教学法”细化活动、完成综合任务表现主题。杨现民在此方法之上提出创客课程设计的通用流程[8]，主要由四个环节构成：创客课程内容体系建构、创客项目设计、创客活动设计、创客评价设计。吴永和等提出了以“学做创”为导向的创客课程设计模式[9]。张文兰等提出创客课程设计的要素包括四个[10]：课程目标、课程内容、学习活动和学习评价，并详细阐述了四个要素的设计要点。

由上可见，国内目前关于创客课程设计与开发的研究成果还不多，特别是面向21世纪学生“4C能力”培养的创客课程的设计与开发，尚未有相关研究成果。为此，本文旨在将STEAM理念应用于指导“4C能力”培养的创客课程的构建中，引入跨界思维，以跨界知识为课程内容，实现多学科深度融合；以群体跨界为课程活动组织形式，实现跨界知识的获取；以时空跨界为课程实施环境，提供跨界知识产生的土壤，为创客课程的设计与开发提供新的思路和方法，这对于智能时代人才培养，具有重要的理论与实践意义。

二、智能时代“4C能力”培养的价值

（一）“4C 能力”提出的背景、内涵

为了满足21世纪劳动力市场的需求，2002年，美国教育部与部分有社会影响力的企业成立了“21世纪技能联盟（P21）”，对21世纪美国公民应具备的技能，展开了整体而系统的研究，最终制定了基础教育 “21世纪学习框架”（Framework for 21st Century Learning），即美国“21 世纪核心素养”[11]。该框架提出未来人才需要具备的18项要素，如图1所示[12]。然而，人们逐渐意识到“21世纪学习框架”过于复杂，进而指出，“4C核心能力”是21世纪最重要的能力，也是未来人才培养的关键目标。

图1 “21世纪学习框架”中人才培养的要素

1.批判性思维[13]

批判性思维通常被定义为“明确、理性、开放，并以证据为依据的缜密性思考”，是“提高学生决策、批判性判断和自我反思至关重要的认知策略”[14]，是通过使用知识、事实和数据来解决问题的能力。因此，批判性思维和问题解决通常联系在一起。批判性思维能力主要包括[15]：（1）有效的推理与思考能力，即会根据各类情况使用不同类型的推理方法（如，归纳、演绎等）；（2）运用系统化的思维能力，即面对一个复杂的系统，能够分析整体与局部如何相互影响；（3）作出判断和决定的能力，即能将重要信息和参数合成或找出关联，解释信息和阐述基于最佳的分析所得出的结论，并能批判性地学习前人经验和做事方法；（4）解决问题的能力，即用非传统方式和创新方式解决各种不熟悉的问题。促进批判性思维的常用教学策略包括：分析、争论、比较和对比、定义、描述、评估、解释和问题解决[16]。

2.沟通能力[17]

沟通能力指的是人与人合作所需的技能[18]，是使用学术或正式语言、非语言交流、有效写作、言语传递以及使用推理和证据进行有效辩论的相关技能[19]。沟通能力要求主体能够有效地传达包括感受、思想、感知、期望、命令、态度和知识在内的各种类型的信息。良好的沟通能力，能使学生通过高阶认知技能处理问题[20]，助其在工作和生活中取得成功。沟通能力主要包括[21]：（1）有效地利用口头、书面甚至非语言的沟通技巧，来清晰地表达思想和观点；（2）能够有效倾听深层意图，包括知识、价值观、态度和目的等；（3）会使用各种沟通手段，例如，通知、指导、激励和说服等；会使用多种媒体、通信技术，并知道如何评估其影响及有效性；（4）在多种环境（包括跨语言和跨文化）中进行有效沟通。促进沟通的常用教学策略包括：评估信息、主动倾听、阅读、说、写和使用技术进行有效沟通[22]。

3.协作能力[23]

协作指的是共享知识并与同行一起完成所需的学习任务。人们往往需要在信息获取的博与精之间进行取舍，没有人能掌握人类全部的文化与技术成果，所以团队协作至关重要[24]。拥有有效的协作能力，可以促进学生对高阶认知过程和新知识创新的体验。协作能力主要包括[25]：（1）具备有效合作的能力，并能尊重各类差异化的团队；（2）为了完成任务，学会向团队其他人做出必要的妥协，并掌握妥协的灵活性、原则和意愿；（3）能够与团队成员承担共同责任，协同工作，并能珍视每个团队成员的个人贡献。促进合作的常用教学策略包括：头脑风暴、小组决策、委派责任、目标设定、评估、领导、管理时间、解决冲突和团队建设[26]。

4.创新创造能力[27]

创新创造能力是学生产生各自想法或解决方案的过程[28-29]，成为数字时代必不可少的能力[30]，被认为是未来社会所需的至关重要的能力。创新创造能力主要包括[31]：（1）创造性地思考，即会广泛应用的创意方法（如，头脑风暴），创造新的有价值的点子（包括渐进的和激进的），阐述、提炼、分析和评估各类创意，并不断努力改善和提高创造性；（2）与他人创造性地工作，即与他人有效地开发、实施和沟通新想法；（3）保持开放的心态以适应各种新观点；（4）整合团队的各种思路，组合并反馈到下一步的工作中，在工作中展示创意和创造性，面对限制勇于尝试新思路，并认为失败是学习的机会；（5）理解创新是一个长期的、进步和失误频频光顾的周而往复的过程。促进创新创造能力发展的常用教学策略包括：头脑风暴、创造、设计、娱乐、想象、即兴创作、提问和解决问题[32]。

（二）“4C能力”的教育价值

在智能时代，虽然大量可量化的、无需复杂思考的工作都将被人工智能所替代，但是技术突破的核心依然是人的能力的发展。清华大学钱颖一教授认为，“我们经常将教育等同于知识，但却忽视了教育的价值在于它超越知识的另一个维度——能力”[33]；美国著名认知心理学家斯滕博格（Robert J.Sternberg）也将成功智力定义为：“一组经整合而成的能力，它能够帮助我们在现实生活中取得成功”[34]。由此我们可以认识到：知识固然重要，但知识并不等同于教育的全部，“从知识到素养”是课程改革的方向，未来要从根本上改变传统以学科和知识结构为主体的思维模式，将能力的培养放在首位。师曼、刘晟等通过对世界各地29个核心素养框架进行案例分析后，发现批判性思维、沟通与合作、创造性与问题解决都被各国际组织和经济体高度重视[35]。可见，“4C能力”是以未来社会职业需求为价值取向的高级行为能力，它的提出也是为了紧跟时代发展潮流，完成新时代人才的技能锻造，适应未来社会的挑战。

1.批判性思维是智能时代保持思维独立性的前提条件

批判性思维是人类思维发展的高级阶段，能够使人从客观的角度，审视各种理论体系与实践经验：不崇拜、不盲从已有权威理论和研究模式，善于对公众已经接受的结论提出新的质疑和挑战，是未来人才置身于飞速发展的智能时代和纷繁复杂的信息海洋中，保持思维独立性的前提条件和应具备的关键能力。对批判性思维能力的培养，旨在让学生能够用分析性和建设性的方式，对事实和现象提出新的疑问并做出推理和判断，帮助学生在理解的前提下对个人所在领域进行反思与继承。同时，对外来技术文化进行批判性吸收和借鉴，通过不断向外探索、向内自省，以独立的批判模式，促进问题的解决和探究的实现，进而保证结论的新颖性和准确性。批判性思维能力不单针对某门学科知识，而是一种超越学科、适用于所有学科的思维能力，教育需要以批判性思维为基点，达成对学生价值观和人生态度的塑造。

2.沟通能力是智能时代知识交叉与融合的桥梁和纽带

知识不仅包括单一学科、单一领域的知识，也包括跨学科、跨领域的知识。在智能时代，面对复杂问题的解决，知识会被进行常态化的发掘、重新组合与分布式的传递，以形成新的体系结构。人与人之间的高度沟通技能，是促进知识跨越各自场域边界进而充分流转的必要条件，也是职业环境中应具备的核心素养之一。在学科融合和跨学科合作中，学生通过沟通能够清晰地表达自我观点，使他人更好地理解和接受。同时，能够有效地识别和接收外界的信息及其意图，在提高团队整体竞争力中发挥各自积极的作用。沟通不仅指人与人之间的有效沟通，也包括人机沟通——对信息进行获取、加工、存储和处理。在智能时代，需要引导学生提高信息素养，学会利用信息技术创造性地完成任务，保障人机沟通的顺畅。

3.协作能力是智能时代发挥群体智能的重要保障

美国于2016年10月发布的两份报告 《为人工智能的未来做准备》[36]和《美国国家人工智能研究和发展战略计划》[37]中指出，人工智能的发展需要强大的研究团队做支撑；我国于2017年7月发布了《新一代人工智能发展规划》[38]，也明确指出“群体智能的不可替代性”。在智能时代，国际合作与交流日益广泛，跨文化交流已成常态，人们越来越关注团队作为整体所表现出的群体智能。群体智能由认知因素和非认知因素组成，无论是认知因素中由个体知识所形成的集体智能，还是非认知因素中的群体情感，都依赖成员之间的协同合作。协作是提升跨文化能力进而发挥人类群体智能、共创理想世界的重要保障。通过协作，团队成员才能在相互信任的基础上各展所能，建立共同愿景，提高团队的综合竞争力，进而促进团队不断发展和壮大。

4.创新创造能力是智能时代人才核心能力之精髓和综合体现

创新创造能力是在实践活动中，不断提供新思想、新理论、新方法和新发明，并获得较好效果的能力，具备创新创造能力的人才能够突破常规，在不同的学科领域、组织机构等的交叉融合中探索新的知识，能够从自身认知图式之外去寻求新的开拓点，发现新规律，发明新产品，运用新方法，解决新问题。在智能时代，创新意识、创新方法和创新创造能力的培养，将成为决定一个国家发展命运的关键因素。习近平总书记明确提出：“要把创新作为引领发展的第一动力，把人才作为支撑发展的第一资源，把创新摆在国家发展全局的核心位置”[39]。可见，创新创造能力是一种高综合性、涵盖性的核心能力，其过程性需求将批判思维能力、协作与沟通能力统摄在内，是人才核心能力最集中的体现，是人类文明真正的财富。

（三）“4C能力”与STEAM 教育、创客教育的关联

近年来，STEAM教育与创客教育成为国内外教育领域研究与实践的热点，它们均指向培养适应21世纪发展所需创新人才这一共同目标。一些文献[40-42]对STEAM教育与创客教育进行了分析和比较，STEAM教育强调跨学科，通过跨学科知识去解决真实问题，关注培养学生综合素质；创客教育则强调“做中学”，倡导造物，鼓励分享，关注培养学生的创新思维和实践创造能力。祝智庭教授在关于创客教育的阐述中提出[43]，创客教育不强调基础知识的传授，但在“创客”的过程中，会运用到数学、物理、化学，甚至艺术等多学科知识。张茂聪认为[44]，创客教育是一个教育理念，其内涵是创新、实践、合作、共享，这与“4C核心能力”的培养要求不谋而合，成为智能时代“4C能力”培养的重要教育载体。创客教育相比STEAM教育起步晚，目前还处于初级阶段，没有完善的课程体系，缺乏体系化的培养模式，迫切需要借鉴STEAM教育的精髓，即加强跨学科的整合，因为学生接受跨学科教育，将有助于提升改变未来的能力，创造我们尚且无法预估的未来[45-46]。我们认为，创客教育是STEAM教育实施的有效手段，STEAM教育是创客教育的重要基础。“4C能力”、STEAM教育、创客教育的关联，如图2所示。

图2 “4C能力”、STEAM教育、创客教育的关联

创客课程是落实创客教育的重要前提，“4C能力”培养的关键，在于能力与课程之间的契合度。我国目前创客课程设计与开发，存在定位不明确、资源稀缺、教育模式不完善、教学设计未体现跨学科等问题[47]。而面向“4C能力”的创课，要将STEAM理念应用于指导创客课程的开发，弥补现阶段创客教育中定位不清晰、基础知识不足和不同学科知识融合不够等弊端，这对于推进“4C能力”的培养、促进创客教育的健康发展，具有重要的现实意义。

三、基于“4C能力”培养的创客课程目标定位

可见，基于“4C能力”培养的创客课程，是在科学、技术、工程、艺术和数学等学科知识之上，以跨学科知识融合为基础，以跨界思维为核心，以跨界知识为课程内容，以群体跨界为课程活动组织形式，以时空跨界为课程实施的环境，以培养学生批判性思维、沟通能力、协作能力、创新创造能力为目标的一系列课程的集合，其目标定位如图3所示。

图3 基于“4C能力”培养的创客课程目标定位

由上可知，基于“4C能力”培养的创客课程，具备了六大特征。（1）融合性：以STEAM教育理念为指导，打破学科界限，强调跨学科知识的融合；（2）实践性：以现实生活的真实问题为导向，设置课程主题，强调“做中学”的直接体验；（3）探究性：以培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力为目标，设计课程活动，强调在复杂情境中获取有价值信息的敏锐度和洞察力；（4）协同性：以团队协作、人机协作活动为核心，设计课程任务，强调师生多方参与协同完成；（5）创新性：以激发学生学习兴趣为出发点，组织课程内容，强调创意与成果的作品化，在实践中勇于创新；（6）分享性：以提高学生的自我效能感为目标，设计课程目标，强调以作品展示和语言表达来分享快乐。

（一）创客课程应以跨界知识[48]为主要内容，实现多学科深度融合

知识是创新的核心要素，但是单一学科、单一领域的知识，已无法满足智能时代解决复杂问题的需求，跨界知识作为知识供给的新形态，是指不同场域中的知识，跨越学科领域、个体领域、组织机构、时间空间与媒体介质的边界，在交叉融合中产生的新知识，它是实现创新教育内涵式发展的新途径[49]。跨学科领域的知识创新是最常见的跨界知识形态，创客课程应以跨界知识为主要内容，超越不同学科知识体系进行重构，既受学科课程内容指导，同时，又是独立于学科课程，它是以培养学生批判性思维、问题解决、协作沟通、创新创造能力为主的综合性应用。

（二）创客课程应以群体跨界为课程活动组织形式，实现跨界知识的获取

不同个体、群体之间在基于问题或项目进行协作时，会构建出多样化的学习共同体，不断促进知识在个体、群体之间进行流转，形成跨越群体的集体智慧。个体参与知识共享的过程，就是获取跨界知识主动建构的过程。创客课程应以群体跨界作为课程活动开展的组织形式，基础教育阶段鼓励学生以不同班级、不同年级构建合作小组，高等教育阶段鼓励学生以不同专业、不同年级、不同学院构建合作小组，在问题解决过程中跨个体、群体获取跨界知识，这有助于培养学生的沟通和协作能力。

（三）创客课程应以时空跨界为实施环境，提供跨界知识产生的土壤

时间和空间会导致知识的碎片化，但是，时空的边界又是产生跨界知识的土壤[50]。创客课程应以时空跨界为实施环境，充分利用虚拟现实技术、增强现实技术、物联网技术、移动技术等，构建跨越时空的虚实融合的新型创客空间，不断创新时空边界条件，为孕育跨界知识提供可能。

四、基于“4C能力”培养的创客课程开发与实施路径

（一）基于“4C能力”培养的创客课程设计思路

“4C能力”的培养要以创客课程的实施为基础，根据前面关于创客课程的定位我们可知，创客课程的设计，应以“批判性思维、沟通能力、协作能力、创新创造能力”四个能力的培养为目标；从内容体系的构建、学习活动主体的组织、实践环境的搭建、学习效果的评价四个方面同步进行。主要涉及四个要素：创客内容、创客主体、创客空间、创客评价。设计框架如图4所示，具体阐述如下：

图4 基于“4C能力”培养的创客课程设计框架

1.以多学科深度融合的跨界知识为主要内容构建主题式课程，注重批判性思维的培养

以多学科深度融合的跨界知识为基础，选取真实生活问题设计主题式创客课程，让学生多接触与主题相关领域的跨界知识。在获得跨界知识的同时，突出训练“发现问题、创意假设、实践求证、力求解决”的批判性思维模式，从而使学生对所学内容进行内化与个性化的建构。

2.通过群体跨界构建小组合作的形式开展学习活动，注重沟通协作能力的培养

创客教育提倡多方参与，以个体、群体跨界模式构建合作小组，突出“沟通优化、行动生成”的创客实践准则。学习活动的开展要遵循 “从经验中积累知识，从实际操作中学习”的理念，将交流、沟通贯穿学习活动始终，让学生深入到发现问题、解决问题的思考当中；使学生在实践探究与小组合作中训练并提高信息获取的能力、沟通协作能力、综合运用知识解决问题的能力。

3.通过时空跨界构建灵活多样的开放式创客空间，注重创新创造能力的培养

创客空间是创客课程得以实施的环境因素，它突破传统的教室，包含博物馆、科技馆、图书馆、美术馆、动植物园等社会性教育资源，甚至包括通过虚拟现实技术、增强现实技术、物联网技术、移动技术等构建的跨越时空的虚拟环境。创客教育是杜威“做中学”理论在现实中的运用，“做中学”也就是“从活动中学”，“从经验中学”，通过情境创设，让学生对实际问题进行思考，在连续不断的观察、研究、协作、分享等过程中，培养起创新意识、创新创造能力以及解决实践问题的能力。

4.以多元化的产出为目标进行学习效果评价，注重综合能力的培养

以产品作为学习结果，突出“立足能力、重视过程”的评价原则。在评价内容上，不仅要关注学生对跨界知识的深度理解、科学性解释及其迁移运用，还要关注学生的批判性思维、创新意识、沟通交流、团队协作等核心能力的评价；在评价方式上，采用作品评价、学生自评与小组互评，学生在展示作品、分享成果过程中，促进自身勤于反思、批判质疑能力的提升；在评价目标上，注重个体差异，不仅关注学生创造所完成的成果，而且关注学生在学习中的角色价值、探究态度、思考热情、沟通协作等方面；在评价主体上，包括教师、学生和学习伙伴，教师重在评价学生的总体学习状态，学生重在自我评价在学习过程中的自我成长，学习伙伴重在评价在学习过程中的协作沟通能力。

（二）基于“4C能力”培养的创客课程开发

1.创客课程开发流程

我们认为，基于“4C能力”培养的创客课程，不是由一门课程组成，而是由一系列从低阶到高阶的课程组成课程体系。一般来说，课程体系主要由课程观、课程目标、课程结构、课程内容、课程活动以及课程评价等方面构成[51]，开发流程如图5所示。

图5 基于“4C能力”培养的创客课程开发流程

基于“4C能力”培养的创客课程，作为实施创客教育的重要载体，其在课程观、课程目标定位、课程结构的组织、课程内容的选择、课程活动的开展、课程效果的评价方式等方面，与传统课程都存在显著差异。它是对传统课程体系的重构，需采用自上而下的开发方法，在新课程观的指导下，提供时空跨界的创客空间供课程开展实施。即从智能时代需要学生掌握的“4C核心能力”出发，提出课程目标；围绕解决真实问题的原则，以主题形式构建课程结构，模块作为其基本组织单位，由一系列的跨界知识点构成，成为课程内容的来源；课程活动以群体跨界的组织形式开展实践探究与小组协作活动，将知识点的综合运用贯穿活动的始终；最终要对开发的课程进行动态评价，进一步改进和完善。

2.创客课程开发方法

（1）课程观。基于“4C能力”培养的创客课程观，更关注学生能力的发展，强调跨学科、跨领域、跨时空、跨群体等跨界思维的引入，突出跨界知识的产生、跨界知识的获取、跨界知识的综合运用。

（2）课程目标。课程目标更注重真实问题的解决，学生在解决问题的过程中，实现批判性思维、沟通能力、协作能力、创新创造能力等的培养。以批判性思维为指引，帮助学生养成质疑的学习习惯，善于在纷繁复杂的环境下发现问题和提出问题；以准确表达对问题的分析为目的，帮助学生养成有效沟通的习惯；以团队合作为活动组织形式，指导学生一起解决问题，帮助学生养成协同工作的习惯；以创新方案和产品的生成作为解决问题的最终成果，培养学生创新意识、创新精神和创新能力。

（3）课程结构。传统课程结构一般基于线性思维模式，注重知识的体系化、递进性和逻辑关联性，难以解决跨学科的实际问题。创客课程则采用“基于问题”的组织方式，问题的选择源于社会生活与社会实践，以现实生活中的真实问题为主。例如，管雪[52]提出创客课程体系主要为三大类：基础课程、拓展课程、创新课程，其中，基础课程以趣味编程以及3D打印等内容为主，拓展课程以智能控制、传感器等为主要内容，创新课程以智能机器为主要内容；温州中学开设了包括电子控制类、3D打印类、创意电子DIY、家庭作坊中的化学制作等在内的创客教育课程群[53]；深圳市第二中学先后开设了3D打印、智能物联、阿蒂诺入门、机械搭建等创客课程[54]；常州虹景小学的创客课程体系包含普适课程、特长课程、精英课程，其中，普适课程包括一年级的趣味游戏、二年级的趣味学习、三年级的数字故事创作、四年级的趣味游戏设计、五六年级的Scratch创意编程[55]；宁夏银川市二十一小学围绕小学生创新素养培养，将国家规定的8门课程，分为“健康类、社会类、艺术类、科学类、阅读类”五大类，又在此基础上，分成“基础型课程、拓展型课程、探究型课程”三大领域，以主题引领方式开发学生的创新潜能[56]；郑州市二七区淮河东路小学根据本校创客培养目标，构建了“学科拓展类、动手实践类、活力艺体类、科技创新类和生态发展类”五大类特色课程[57]。

从上述已有研究与实践可以看出，以主题构建课程结构已成为创客课程开发的主要模式，目前国内创客课程的主题类别大多以电子、计算机、材料等学科为主。基于“4C能力”培养的创客课程是对传统课程体系的重构，是基于跨界知识而构建的跨界课程。我们认为，应该采用主题形式进行课程结构的构建，每一类主题下的课程难度由低到高分为 “基础类、拓展类、探究类”三个层次，主题范围不局限于传统类别，应增加人文素养、科学探究等方面的主题。建议中小学阶段创客课程的主题包括以下几类：机械制造类、电子设计类、程序开发类、电子器材类、工艺创作类、人文艺术类、科学探究类，如表1所示。

表1 创客课程主题类型表

（4）课程内容。同一主题下的课程内容被分割成若干个相对独立的模块，这些模块共同解决某一问题，其中，每一个模块又是由多个跨界知识点构成。学习内容的情境化、生活化与趣味化是创客课程内容选择的标准，创客课程内容的来源渠道多样，包括中小学学科课程、互联网、学习社区、真实生活问题等，甚至可以通过 SGC（Student-generated Content）的方式创建更贴近学生需求的课程内容。创课课程的内容要与学生的知识经验、社会生活紧密关联，建立“知识—经验—生活”多维度联结的内容管道。

（5）课程活动。课程活动是对跨界知识点的学习与运用，由一系列有序执行步骤构成。参与课程活动的成员来自不同领域、专业、年级、班级等，构成跨界群体，一般以实践探究与小组合作学习为主，基本流程包括：知识学习提出创意、初步探究提出方案、原型设计制作产品、成果展示分享快乐四个过程。在课程活动过程中，学生是主体，进行自主学习与主动探究，教师是辅导者、帮助者、监督者、评价者，为学生提供学习资源和策略支持。

（6）课程评价。课程评价应采取多元化的评价体系，在评价内容上，不仅要关注学生对跨界知识的理解和运用，还要关注学生的批判性思维、沟通能力、协作能力、创新创造能力的提升；在评价方式上，采用学生自评与互评相结合的方式；在评价目标上，不仅注重学生完成的结果，而且关注学生在学习过程中的态度、参与程度、沟通交流、团队协作等；在评价主体上，不仅包括教师，还包括学生和学习伙伴。

五、结语与展望

本文借鉴STEAM教育跨学科理念，引入跨界思维，探讨了以智能时代所需“4C能力”为培养目标的创客课程的设计与开发，研究结论如下：

第一，在智能时代，“4C能力”的教育价值在于：批判性思维能力是智能时代保持思维独立性的前提条件；沟通能力是智能时代知识交叉与融合的桥梁和纽带；协作能力是智能时代发挥群体智能的重要保障；创新创造能力是智能时代人才核心能力的精髓和综合体现。

第二，“4C能力”作为21世纪学生必备的能力，为培养未来社会发展所需人才指明了方向，创客教育恰是培养“4C能力”的最佳教育载体。

第三，创客教育的目标是实现学生“4C能力”的培养，需要借鉴STEAM教育的理念，即加强跨学科的整合，STEAM教育也是创客教育的重要基础。同时，创客教育是STEAM教育实施的有效手段，需要运用跨学科的知识理念。

第四，创客课程作为创客教育体系的核心要素，是实施创客教育的基础。将跨界思维应用于指导创客课程的设计与开发，是一种新的思路与方法：以跨界知识为主要内容构建主题式课程，实现多学科深度融合，注重批判性思维能力的培养；以群体跨界组织小组合作的形式开展课程活动，实现跨界知识的获取，注重沟通协作能力的培养；以时空跨界为课程实施环境，构建开放式创客空间，提供跨界知识产生的土壤，注重创新能力的培养；以多元化的产出为目标进行学习效果评价，注重综合能力的培养。

当前，创客课程的设计与开发尚处于摸索阶段，其研究与实践将是今后教育研究的热点，本研究仅是一个起点。未来研究将从以下两个方面进一步开展：一是进行创客课程的开发研究，即探讨在跨界思维指导下，如何从课程目标、课程结构、课程内容、课程活动、课程评价等方面构建出体系化的创客课程；二是创客课程的实施与培养模式研究，即基于已开发的创客课程进行实施，探究实施效果和有效培养模式。