创客教育背景下跨学科人才的培养

汤可心

摘  要 创客教育在教育信息化时代背景的影响下，在我国得到广泛认可。由于创客教育课程内容的广泛性，要求创客教育教师具备跨学科知识能力。师范院校现代教育技术专业毕业生的主要工作是从事信息技术教育。在中小学信息技术课程开展创客教育的背景下，对现代教育技术专业跨学科知识能力人才培养进行探索。

关键词 创客教育;信息技术;现代教育技术;跨学科知识

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）04-0008-03

0 引言

进入21世纪以来，电子技术和信息化社会的迅猛发展极大程度上改变了人们的生活，传统教育改革和教学模式的创新都提供了“创造中学”的基本理念[1]，培养和提高学生创新创造的意识和能力的教育模式自兴起后就受到普遍的关注和认同。信息技术课程与创客教育相融合并成为创客教育主战场。现代教育技术专业的培养目标之一就是优秀的中小学生信息技术教师，创客教育作为信息技术课程的主要内容和活动，要求从事创客教育的教师具有跨学科、多学科知识融合的能力，在创客教育课程涉及的主要知识背景下，加强对现代教育技术专业学生跨学科知识的培养，为步入创客教育行列做准备。

部分中小学信息技术教师单一的知识结构不能满足教育信息化的时代背景对教师知识广度和深度的要求。要充分挖掘创客教育对学生的主体积极性影响，促进信息技术课程相关学习实践活动对于我国培养创新人才的重要作用，就要让现代教育技术专业的学生实现教师专业知识和创客教育两手抓，为我国中小学信息技术课程输送符合信息化、数字化、智能化教育要求的优秀教师。

1 现代教育技术专业学生跨学科知识学习需求分析

政策分析  《教育信息化“十三五”规划》中明确强调有条件的地区要积极探索信息技术在创客教育等新的教育模式中的应用[2]。自2015年后，我国各大一线城市在国家相关政策的支持下都在积极地建立创客空间，注重创新能力和创造能力培养的观念深入社会和学校，国家对培养创新科技人才的重视，信息技术、教育技术的运用，对培养大众创新创造能力发挥着基础性、条件性的重要作用。以国家相关政策支持为基础，各地区开始积极开展创客教育和STEM教育，从国家力量的角度顺应教育信息化潮流。为此，我国的创客教育在中小学研究的方向上主要集中于创客教育与信息技术课程的融合。

目标分析  《2016年中国创客教育蓝皮书（基础教育版）》提出：创客文化的目标能够与教育相结合而形成创客教育，在这种教育模式下，学生通过在项目教学中进行学习，以数字化和智能化的工具作为现实条件的辅助，积极动手操作并完成作品，感受分享的快乐，在这种学习氛围下实现全面发展[3]。其中提出的培养学生跨学科解决问题能力的目标，在创客教育过程中往往需要运用不同学科的知识，而且好的创客作品背后也一定有跨学科知识的支撑[4]，需要教师以引导者的身份将不同学科的知识内容进行融会贯通。根据这个目标，要求信息技术教师能够储备丰富的跨学科知识，有运用跨学科知识来解决创客课程中问题的意识和能力，能够掌握多学科知识来帮助和引导学生进行知识迁移，提升学生多维度发现问题和解决问题的能力。

信息技术课程分析  信息技术课程在学校创客教育中有支持作用[5]。我国创客教育起步较晚，理论基础不够扎实，但发展迅速，该领域的专家和学者也在不断探索属于中国的本土化课程。同时，在校教師创客教育知识相对薄弱。目前，现代教育技术专业（信息技术教育方向）培养适应当地基础教育发展需要的、合格的中小学信息技术教师[6]，学生毕业后能够有一定的创客教育的基本知识、经验和能力，促进我国中小学创客教育发展，从而培养具有创新创造能力的中小学生。

需求分析  从目前我国中小学开展创客教育过程中存在的主要问题来看，对创客教师的需求比较大，具有创客知识和能力的教师存在缺口，当前中小学创客空间建设面临的第二大障碍就是缺少创客教育的师资[7]，无论是高等教育还是基础教育，对创客教师的需求都非常大[8]。创客教育不同于传统教育，一方面在我国注重将课堂还给学生的背景下，教师与学生的关系发生改变，同时对于教师的需求更是持续加大;另一方面在现代网络技术发展迅猛的势头下，要求教师不仅具有现代教育理念，还要具有实践教学能力，对于能够同时满足这两个要求的人才的需求量更加高涨。成熟的创客与一线的信息技术教师在教学能力和动手能力这两方面存在明显差异[9]，作为中小学信息技术教师人才的主要来源，师范院校现代教育技术专业应担负起这方面的责任。

2 从创客教育课程内容确定跨学科知识范围

创客教育课程内容  当前，在学校开展创客教育的主要方式是信息技术教学和其他学科活动相融合或开展主题活动，以信息技术课程为核心调动学校各科教师参与进来，从多方面和多角度调动学生参与到活动中来。在社会上则是依赖社会创客空间开展创客活动，而且国家相关的机构和部门也会举办创客和创客教育的相关比赛。从创客教育的课程内容上来看，面向不同年龄阶段的学生和有针对性的课程内容。比如：对较低年龄阶段的学生，可以开展拼乐高和制作布娃娃等易操作、趣味性的手工活动;对于初高中的学生，可以开设3D打印、可视化编程、机器人等相关课程，开展开源软硬件组装和调试等，这些内容具有趣味性，能够吸引和调动学生积极思考、勤于动手。同时，这些活动有一定难度，在创客教育学习环境下更易于培养学生信息素养。

以黑龙江省高中信息技术必修一和必修二中项目学习的内容为例，在必修一第二单元的项目四“认识智能停车场中的数据处理”和必修二第三单元中的项目七“探究智能花卉养护系统”这两个项目中，教师以项目学习的形式让学生探究智能停车场和智能花卉养护系统的功能。由于智能停车场项目学习内容的特点，首先，教师需要具备数学素养来帮助学生利用数据处理的工具函数进行停车数据的处理，并具备物理知识和传感器知识来引导学生理解智能停车场中数据采集的原理、过程和设备。在智能花卉养护系统的项目学习中，教师要具备生物、物理、物联网、传感器、Arduino开源硬件的开发方法以及互联网通信技术等相关知识。由此可见，信息技术课程中的项目学习具有多学科融合的特点，对信息技术教师知识的广度有一定的要求。

现代教育技术学生跨学科知识学习内容  根据上面已经提到的创客教育涉及的主要内容和信息技术课程内容的例子，可见现代教育技术学生的跨学科知识主要集中的层面包括计算机科学、电子信息工程、自动化、生物工程等，而他们在专业课上会学习一些计算机知识，但相对是基础性的知识。在创客教育人工智能和机器人等活动中主要的知识多涉及自动控制、传感器和编程等理工专业，这是教育技术师范生在课程学习上接触不到的。在硬件组装上，创客教育追求的是锻炼学生的动手实践能力、创新能力，并将学生的创意最终转变为现实，在这其中运用较多的就是传感器模块、主控板和通信数据线的连接与使用，以及相关的手工艺品，但是这些在当前的高校教学中很少有相关知识的学习和活动，而这些都是将学生创意物化过程中的重要材料和实物，而且各种传感器和主控板之间的通信和传输都是计算机和自动化等工程专业的知识。在软件使用上，当这些硬件组装完成后，需要软件驱动对应的作品，完成整个工作。当下根据创客活动可知主要的软件有3D打印软件、激光雕刻软件、编程软件等，这些软件的使用可以通过自学来掌握，但是由于没有相应的设备或材料来验证软件学习的效果，学生的学习质量不是很理想，一些编程软件的学习也仅仅停留在简单编程语言的学习，真正写出执行程序的能力还有待提高。

从以上三个方面可以看出，在校阶段的现代教育技术学生为更好地步入工作岗位，应多方面加固知识基础，要掌握多方面与现代信息技术相关的知识和能力，才能胜任相关的信息技术课程和创客活动。

3 高校现代教育技术人才跨学科知识培养建议

围绕创客教育多学科融合课程内容  专业课程内容重构是对现代教育技术专业人才跨学科知识能力培养的保证。根据目前创客课程内容和现代教育技术专业课程内容，应围绕人工智能、云计算、大数据等现代电子、信息技术相关的知识，进行多学科课程内容融合，在此过程中应注意现代教育技术专业人才区别于其他创客的教育专业性，换言之就是不容忽视基本的教育、教学和心理等教师教学必备技能和知识，淘汰老旧课程[10]。由于现代教育技术专业与信息技术发展相关联，信息技术发展迭代迅速，相关专业知识内容也应符合时代发展和社会要求。

围绕创客活动提高跨学科实践能力  现代教育技术专业培养人才偏向于教育教学，在掌握相關学科知识的基础上训练，给学生更多实践的机会，促进跨学科知识转变为教学实践能力，在这个过程中促进学生的理论知识学习，参加创客比赛等，其中创客空间是创客知识转化为物化作品的操作台和现实环境基础。现代教育技术的学生能够在校拥有创客空间，不仅可以将跨学科知识的学习从静态书本转化现实实物，接受创客式教育，还能开展创客活动，举办专业领域内或校内创客教育的比赛。学生在实践活动中会遇到各种各样的问题，能够促进对于创客知识和相关领域知识的学习，同时在动手实践中提高运用跨学科知识解决问题的能力。

围绕创客教育模式进行教学  在课堂实施创客教育、项目教学法和STEM教育等新型教学模式，能够使现代教育技术学生的知识储备、教学理念和教学技能得到锻炼。高校教师在进行教学时可以大胆尝试改变传统的讲授模式，结合中小学新兴教育技术创新现代教育技术专业课程内容，利用新型教学模式实现在没有现实环境条件的情况下，如缺少创客空间、先进技术支撑等，让学生从宏观角度理解创客教育的内涵和特征。在这种教学模式中，现代教育技术专业的学生能够清楚地认识其本质并参与其中，在给学生进行信息技术课程教学时能够思路清晰，并依照正确的环节进行教学。

4 结束语

在我国，创客教育在中小学落地的主要形式为信息技术课程和通用技术课程，很多相关的教育理论和方法等并不成熟。创客教育对培养数字时代的新青年具有关键性作用。高校现代教育技术专业人才是创客教师和信息技术师资力量的主要来源，因此，对人才培养要有全局性视角。结合我国创客教育在教师方面存在的问题，培养具有跨学科知识能力的人才，对解决该问题具有关键性作用。发挥创客教育在培养中小学生创新创造能力和运用跨学科知识解决问题能力的重要价值，对创客教育价值、课程和理论研究的本土化进程具有积极的推动作用。■

参考文献

[1]杨现民，李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究，2015（2）：23-34.

[2]教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知

[A/OL].（2016-06-17）[2020-10-17].https：//www.ict.edu.cn/laws/new/n20160617_34574.shtml.

[3]谢作如.是求根溯源，更是扬鞭奋蹄：简评《2016年中国创客教育蓝皮书（基础教育版）》[J].中国信息技术教育，2016（21）：90-91.

[4]杨晓哲，任友群.数字化时代的STEM教育与创客教育[J].开放教育研究，2015（5）：35-40.

[5]钟柏昌.创客教育究竟是什么：从政策文本、学术观点到狭义创客教育定义[J].电化教育研究，2019（5）：5-11.

[6]马启龙.现代教育技术专业培养目标和培养规格的分析与设计[J].现代远距离教育，2010（3）：59-62，14.

[7]钟柏昌.谈创客教育的背景、本质、形式与支持系统[J].现代教育技术，2016（6）：13-19.

[8]宋述强，钟晓流，焦丽珍，等.创客教育及其空间生态建设[J].现代教育技术，2016（1）：13-20.

[9]傅骞，王辞晓.当创客遇上STEAM教育[J].现代教育技术，2014（10）：37-42.

[10]王帆，史贝贝，王珣.全国首届教育硕士（现代教育技术）教学技能大赛分析：兼论现代教育技术专业人才培养[J].电化教育研究，2019（7）：92-100.

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