STEM理念下创客资源融入通用技术课程的行动研究

何国安

摘要：当前时期，开展高中通用技术课程教学，教师开始更加关注STEM教育理念与创客教育等，并在实际教学时，注重实现多种理念与方式的融合，促使学生可以运用前沿技术进行创新，并在自主探究学习中实现创造能力与STEM综合素养的有效提升。对于创客教育而言，主要是依托物理计算与互动媒体技术，也是信息技术同其他學科融合的产物，通过运用软硬件进行整合而构建的交互式系统，使得人和数字世界的联系进一步强化。在STEM教育的影响下，可以促使创客教育的目标和方向以及实施过程等更加清晰。通过综合考虑创客教育的教学理念和目标以及内容、策略等，构建基于STEM理念的创客教育模式。通过将创客教育融入通用技术教学，极大的变革了传统的开展通用技术学科教学的方式，为学科教学提供了新的思路与方向。

关键词：STEM理念;创客教育;通用技术

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1992-7711（2019）24-075-2

STEM教育理念融合了科学和技术以及工程、数学等多个学科，属于当前时期国家教育战略，主要目标是图片传统教学的局限，对学生的科技理工素养进行培养。现阶段，国内外教育对于创新性人才培养和提升劳动力水平等非常重视，也是热点研究课题之一。从最初的STEM发展到STEAM，再到现在的STEMx等，该教育理念的内涵与外延等都更加丰富，涉及的学科逐渐增多。而就创客教育而言，滞后于STEM理念而出现，包含了互联网与信息技术等方面的特征。伴随创客运动的发展与创客文化的日益传播，在校园内逐渐发展处创新教育的热潮，有效结合了创客教育的内容与手段，也是在数字技术和教育相融合的背景下，所产生的新的教育范式。在教师创客的指引下，学生能够接触到机器人、智能家居等前沿信息技术。当前时期，在校园中创客空间普遍存在，而且渗透了STEM教育理念，极大的激发了学生的创新热情。学生在创新与自主探究过程中，创造能力与STEM综合素养均得到了较为显著的提升，团队合作与解决问题的能力也发生了显著改善。在此情况下，学校所培养的人才更加适合社会发展，学生综合素养明显提升。本文在此基于STEM理念，重点研究创客教育同通用技术相融合的行动策略。

一、创客资源融入通用技术课程的基本理念

就创客教育而言，其核心是学生的自主探究与实践制作等，其理论基础主要是杜威所提出的进步主义和西蒙所提出的Logo语言等。基于此，对于学生在学习过程中，建造知识与构建人际关系等更加重视。在整合学科方面，可以结合STEM教育方法，对学科教学进行整合，也就是在对各学科特点进行研究的基础上，开展通用技术学科教学。具体而言，可以构建以工程技术教育为核心，对数学与科学等学科的教学方法进行整合，进而运用技术和工程等教育思想与模式，对学科教育的内容与过程进行整合，并运用技术和工程教育常用的以设计为基础的方法，促使学生面向真实存在的问题，探究项目学习方法。在此过程中，可以综合运用技术素养、科学素养和科学探究等，对人工制品进行设计和制作，以此促使培养学生STEM素养目标的实现，切实提升学生的创新意识与实践能力等。

二、创客资源融入通用技术课程的教学目标

在实施创客教育时，总体目标应当是运用物理计算平台与3D打印等先进的数字技术，综合运用多种学科的重视，创造出人工制品，进而在对学生所生活世界的相互联系的多个侧面进行探究，寻找到有效解决生活中存在问题的有效方法，促使创意设计能力显著提升，并且改善学生的团队合作与问题分析等多个方面的能力，促使学生实践创新素养显著提升，同时实现学生STEM素养的明显改善。就三维目标的实际情况可知，开展创客教育的目标主要体现在知识技能和过程方法以及情感态度与价值观等方面。

比如，就知识技能来看，主要是物理计算和基本原理，同时包括识别电子元件和编写程序以及调试功能等，同时还包括3D打印建模等。而在过程方法方面，则主要是在教师的指引下，利用模仿与自主探究等形式，从简单到复杂逐渐完成硬件装配和电路搭建以及编写程序、调试功能等步骤，在对活动进行观察和思考以及设计制作等的过程中，发现和分析存在的问题，寻找到有效的解决问题的方法。而在情感态度和价值观等方面，主要是通过学习能够感受到物理计算平台对连接数字虚拟世界和人，提升物理世界所具有的便捷性等方面的作用，对学生实际对问题进行解决的能力进行培养，提升其对通用技术课程的兴趣，有效强化学生的问题意识，促使学生形成积极实践与探索的意识，切实提升学生的综合素养。

三、创客资源融入通用技术课程的教学内容

对于创客教育资源的内容来看，主要是承载创新和制造以及智能等多个方面，而就创新来看，则主要体现在创新与跨界思维两个方面。就创新思维而言，主要是对学生运用创意设计的方法，结合科学和工业以及生活等具体的情景，设定特定的工程目标，而开展的一系列原创性的研究，以对问题进行解决。

比如，上海曾经举办的创意教育培训活动中，主要是主讲教师要求各个参训教师运用传感器板所带有的电阻型传感器A端口研究连接方法，并运用铜箔胶带或细电线等创意制作材料，对控制游戏的开关进行设计。其中，有参训教师所涉及的斗鸡开关，非常具有创意，玩家在游戏过程中单腿站立，通过触碰两个玩家膝盖上的铝箔胶带，对屏幕上角色的行为进行处罚。此款游戏主要是借助简单的装置，融入人与人之间的互动，促使其充分感受科技同真人游戏相结合所具有的魅力，同时也能促使学生深刻感受科技同真人现实相结合所具有的魅力，进而对学生的回忆进行激发。就跨界思维而言，主要是对充满趣味性的活动进行设计，并运用STEM教育理念，对各学科知识进行综合运用。比如，可以将理工科同艺术人文相结合，开展一些科学探究活动。对于创客教育而言，在制造方面主要表现在要求学生直接参与到改造现实世界的过程中去。在教师创客的带领下，学生创客可以基于3D打印技术与物理计算平台等，参与实践活动进行制造，进而满足其学习需求，对硬件进行装配，并搭建好电路之后，调试各自的作品。如，学生可以运用控制板对互动装置进行设计制作，进而充分感知外界环境变化所带来的风景画与电动显示器支架等。就前者而言，更加关注感知信息，运用同控制板相连接的传感器，对外界天气情况进行监测，并对屏幕上风景画的改变情况进行控制，进而对外界天气变化的功能进行感知。对于后者而言，主要侧重于控制信息，并运用程序对电机进行控制，实现对电脑显示器的自动调节，进而降低发生颈椎病的可能性。通过研究互动装置，可以对学生运用物理计算平台对实际问题进行解决的能力进行反映，也是学生非常重要的艺术修养，更是其人文关怀的体现。

就创客教育所具有的智能型来看，主要体现在学生利用编写程序与对软硬件系统的调试情况方面，将生命和智能元素赋予到人工制品之中，进而实现人物和物物以及人人之间的良性沟通和互动。与此同时，以硬件为基础开展编程活动的门槛逐渐的降低，也使得人人都学会编程成为可能。

四、创客资源融入通用技術课程的教学策略

在通用技术课程教学中，融入创客资源主要是为了提升学生的STEM综合素养，开展教学活动的过程和方法，主要以项目以及问题等为基础，为自主探究与实践教学的开展提供指引，要求教师应制定切实可行的教学措施，促使创客资源更好的融入到通用技术课程教学中，切实提升课堂教学成果。

1.基于真实世界开展实践教学

在实施创客教育时，要求学生应回归到现实世界当中，在对周围世界认真观察和对自己与他人需要密切关注的前提下，从多个主题领域，对创意设计的灵感进行寻找发掘，如亲近自然、融入社会等，进而创作出蕴藏社会意义与文化内涵的作品，同时与艺术和科学以及生活等多个场景，实现互动媒体作品的无缝对接，更好的理解解决问题的根本，也就是从生活中来，最终回归到生活中去。

比如，对于一些学校的教师来说，应运用各种物理计算工具或平台等，对互动媒体装置进行创作，如可以运用多个纸盘对由开关所组成设计的节水器或投票器等进行触碰。

2.强化创新与实践

在通用技术教育中，将创客教育资源融入其中，最为重要的价值取向就是为了追求创新。就创新而言，可能是发掘一些非常小但是较为独特的需求。但是在对创新想法进行表达时，则主要是制作一些个性化和充满智能的元素，能够带来较大附加值的作品。对于此类作品而言，有可能是日常生活中比较常用的一些东西，如温控风扇或者是温度报警器等。同时，也可能是质感比较强，能够让人心情较为愉悦的物品，如呼吸灯或者流水灯等。教师在实际教学时，可以将其归纳为有用和具有质感的东西。对于互动媒体的作品而言，由于较为实用，而且充满美学欣赏元素，要求学生应对实际需求与现实困境等进行充分考虑，并大胆的参与到实践活动中去，同时要注重对周围同学意见的收集，在此基础上持续完善作品。

比如，为提升互动媒体作品所具有的质感，可以将作品做的更大，促使作品可以同人展开良性的互动，并且结合信息通讯知识等，对作品进行创作。基于此，互动媒体作品非常具有创意，而并非简单的装置与设备，进而将其转化为对现实问题的有效解决，大大提升智能作品所具有的趣味性等。

3.运用案例教学实现再创作

在开展通用技术课程教学时，教师应充分发挥案例作用，以案例为基础，鼓励学生先对案例进行模仿和探究，由此开启创客教育。通过运用案例教学，可以将知识技能等融入其中，并且将解决现实问题的方法和过程较好的融入其中，为促进学生创新意识提升，培养学生创新能力等，提供了更为有效的方式。在运用案例教学时，不仅要求学生模仿学习，而且教师还应鼓励学生在模仿基础上实现再创作，进而实现作品从互动到呈现以及拓展等过程，都能融入学生的一些创意观点等，并得以实现。就再创作而言，主要是对参与理念下，开展实践活动的方式进行再创作，对于学生对创意设计经验进行积累，为提高学生的创作水平等，奠定了扎实的基础。

4.切实提升评价的实效性

将创客教育资源融入到通用技术教学中，教师应注重评价方法的重要性，要求密切关注学生的创新意识与实践动力，尤其是提升STEM素养方面，可以运用聚焦创客成果与学习过程等较为多元化的评价学生学习实效的方法。通过在现场评价或者是利用网络的方式，进行分享交流活动，促使学生创客可以将其互动媒体作品等展示出来，进而取得更大的收获，也能通作品的受众或者用户等直接进行交流，进而对其他同伴的作品进行观察，对于开阔学生的创作思路也非常有利。在日常生活中，创客教育集中展示和交流活动也非常多，也吸引了很多高中生创客的参与。通过开展此类交流活动，可以将创新思考与独特创意等进行集中呈现，实现相互启发。在此情况下，开展创客教育评价更加具有真实性，对于学生个性发展也更加有利。

总体来看，当前时期，开展高中通用技术教学时，教师对于创客教育的重视程度不断提升，开始带领学生积极面对生活挑战，合理应用通用技术满足实际需求，同时突破传统教学局限，不断加强人机互动等。具体而言，教师教学可以从一些趣味编程开始，到带领学生进行趣味创造，并运用媒体开展互动教学，开展科学实验和数学建模以及创意设计等，对学生的实践潜力进行挖掘。以通用技术课程项目活动部分与STEM教育理念相融合，提升通用技术课程教学的有效性。通过以物理算平台与3D打印技术等为基础，对创客教育理论基础进行构建，以适应当前时期数字信息化发展的需求，更好的对学生的STEM素养与创新实践能力等进行培养。对于教师而言，在实际开展教育工作时，应加强通用技术教育改革，促进教育质量的不断提升。基于STEM教育理念，开展创客教育也能够为学生参与创新活动，对其实践创新能力进行培养等，提供新的路径。

[参考文献]

[1]李正富，丛敏.创客教育、STEAM教育融入通用技术教学：可能与路径[J].中学理科园地，2019，15（03）：24-25.

[2]张桂凤.基于创客教育背景的通用技术课堂教学的优化路径与思考[J].基础教育参考，2019（07）：29-32.

[3]邓智英.通用技术教学中创客意识的培养对策探索[J].科教导刊（中旬刊），2019（02）：26-27.

[4]章盛智，丛敏.创客教育与基于STEAM的通用技术项目教学融合探究[J].福建教育学院学报，2018，19（11）：79-81.

[5]邹永明.农村中学通用技术校本课程与创客教育课程融合的构建与探讨[J].学园，2018，11（33）：100-101.

[6]张安滨，丛培军.简论创客在高中通用技术教学中的应用[J].考试周刊，2018（71）：30.

[7]黄胜刚.创客教育与通用技术课程融合的探索与实践[J].新课程（中学），2018（06）：100.

注：全国教育信息技术研究2017度专项课题《STEM理念下创客资源融入通用技术课程的行动研究》（课程立项号：174430004）的课题研究成果。

（作者单位：广东省广州市玉岩中学，广东 广州 510530）