STEAM教育理念下的創(chuàng)客課程構(gòu)建研究

        在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的驅(qū)動下，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的不斷發(fā)展刷新著社會經(jīng)濟的發(fā)展形態(tài)。STEAM教育作為一種跨越科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學等學科的融合教育理念，契合當今社會對創(chuàng)新型、復合型人才的塑造要求。創(chuàng)客教育以“動手創(chuàng)造”“做中學”為核心，注重學生動手實踐、自主探索與合作等方面的創(chuàng)新精神培育，兩者的教育目標及實踐方式在本質(zhì)上是一致的。《中國教育現(xiàn)代化2035》提出“強化實踐動手能力、合作能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”。在此背景下，將STEAM教育理念融入創(chuàng)客課程，構(gòu)建STEAM教育理念指導下的創(chuàng)客課程體系，是需要教育者關(guān)注的重要命題之一。

　　基于STEAM教育理念的創(chuàng)客課程價值維度

　　☆知識整合價值：促進跨學科知識體系構(gòu)建

　　基于STEAM理念的創(chuàng)客課程打破了學科壁壘，讓學生在創(chuàng)客項目中學習科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學等多門學科知識。在“智能城市交通信號燈設計”案例中，學生需要用數(shù)學知識對交通流量進行采集分析，建立交通流量模型，用工程原理進行信號燈控制方式的設計，構(gòu)思信號燈的位置、信號燈持續(xù)時間分配等，用電子技術(shù)和編程語言完善信號燈的自動化控制，還要用藝術(shù)設計思考信號燈的造型設計，以提供良好的視覺效果和體驗感。這樣的項目學習可以使學生理解不同學科知識的關(guān)系，將單一的知識構(gòu)建為系統(tǒng)化的跨學科知識網(wǎng)絡賦能，提升知識遷移能力。

　　☆創(chuàng)新能力培養(yǎng)價值：激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能

　　創(chuàng)客課程以項目活動為基礎(chǔ)，為學生的學習與創(chuàng)新實踐創(chuàng)造了自由發(fā)展的機會。該課程要求學生根據(jù)需求，以項目小組的形式進行頭腦風暴，針對不同問題提出富有創(chuàng)意的解決方案。STEAM教育理念中的藝術(shù)元素為創(chuàng)客項目的實施提供了更多可能。其不單指產(chǎn)品的造型設計，也包括用戶體驗、情感化設計等。STEAM理念把藝術(shù)和科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等學科內(nèi)容融于一體，需要學生在關(guān)注技術(shù)的同時重視作品的人文關(guān)懷。這也是提高學生辯證思維、創(chuàng)造思維和實踐創(chuàng)新能力的重要途徑[1]。

　　☆教育生態(tài)重構(gòu)價值：推動教育模式的變革與創(chuàng)新

　　STEAM教育理念下的創(chuàng)客課程注重教師在教學中的引導地位，突出在課程中培養(yǎng)學生的實踐能力。教師主要以學習指導者和課程組織者的身份出現(xiàn)在課堂中，學生是學習主體，通過項目任務的自主探究與合作學習完成創(chuàng)客課程的學習。創(chuàng)客課程的開展離不開學校、家庭和社會的協(xié)同合作，其中主要包括企業(yè)為學校建立實踐基地，企業(yè)工程師參與學校創(chuàng)客課程的教學，家長支持學生在家庭進行創(chuàng)客項目實踐，社會機構(gòu)參與組織創(chuàng)客課程的競賽活動以及創(chuàng)客作品的展覽等[2]。這種模式有利于形成多方協(xié)同合作的教育生態(tài)，促進教育模式的轉(zhuǎn)變，以實現(xiàn)教育資源優(yōu)化配置及教育公平。

　　基于STEAM教育理念的創(chuàng)客課程內(nèi)容模塊

　　☆基礎(chǔ)認知模塊：夯實跨學科知識與技能基礎(chǔ)

　　基礎(chǔ)認知模塊主要包括學生對基礎(chǔ)學科知識的認識和創(chuàng)客實踐技術(shù)能力的掌握。在科學方面，創(chuàng)客課程利用趣味實驗、科學探究活動，使學生認識物理、化學、生物等相關(guān)學科知識。在技術(shù)方面，創(chuàng)客課程利用開源硬件、圖形化編程等形式，講授包括硬件基礎(chǔ)知識、程序設計技巧等在內(nèi)的基礎(chǔ)知識。在工程方面，創(chuàng)客課程介紹工程設計流程及設計方法，包括需求分析、方案設計、原型制作、測試優(yōu)化等。在藝術(shù)方面，創(chuàng)客課程對學生進行審美和設計思維能力培養(yǎng)，包括色彩搭配知識、造型設計技巧等。在數(shù)學方面，創(chuàng)客課程培養(yǎng)學生數(shù)學知識的應用能力，包括利用測量、計算的方法確定模型尺寸等。

　　☆技術(shù)賦能模塊：提升數(shù)字化工具與創(chuàng)新方法應用能力

　　技術(shù)賦能模塊集中訓練學生對數(shù)字化工具和創(chuàng)新方法的運用。數(shù)字化工具訓練方面包括進階編程、3D建模與打印、激光切割、數(shù)控加工等。在創(chuàng)新方法訓練層面，課程注重引導學生掌握一系列前沿且實用的創(chuàng)新技巧。其一，創(chuàng)客課程通過開展頭腦風暴工作坊，鼓勵學生打破常規(guī)思維定式，自由地提出各種新奇的想法，激發(fā)創(chuàng)意的火花。其二，創(chuàng)客課程引入設計思維方法，教導學生從用戶需求出發(fā)，深入洞察問題本質(zhì)，通過同理心地圖等工具更好地理解目標用戶，為創(chuàng)新設計提供方向。其三，教師組織創(chuàng)新案例分析活動，讓學生剖析成功創(chuàng)新項目的思路和方法，汲取經(jīng)驗教訓。這些創(chuàng)新方法訓練與數(shù)字化工具應用緊密結(jié)合、相互促進，使學生不僅具備扎實的工具操作能力，還能運用科學的創(chuàng)新方法，實現(xiàn)創(chuàng)意轉(zhuǎn)化和設計優(yōu)化。

　　☆項目實踐模塊：強化跨學科問題解決能力

　　項目化學習模塊圍繞項目驅(qū)動的實際問題展開，學生通過完成具有挑戰(zhàn)性的綜合性創(chuàng)客項目，運用跨學科知識解決實際生活、環(huán)境、社會發(fā)展等相關(guān)問題。項目主題包括生活、環(huán)境、社會問題等。創(chuàng)客課程以項目為驅(qū)動，讓學生結(jié)成小組，通過“問題分析——項目方案設計——實物設計制作——結(jié)果測試及修正——成果展示”的流程解決問題。在此過程中，教師擔任項目指導者的角色，協(xié)助學生合理分工，幫助學生解決技術(shù)問題，讓學生在活動中掌握跨學科知識，提高團隊協(xié)作及解決問題的能力。

　　☆創(chuàng)新孵化模塊：促進創(chuàng)意成果轉(zhuǎn)化與社會價值實現(xiàn)

　　創(chuàng)新孵化模塊將學生的創(chuàng)意作品轉(zhuǎn)化成真正可用的產(chǎn)品或服務，產(chǎn)生創(chuàng)新成果和社會價值。模塊包括創(chuàng)客基礎(chǔ)教育，如商業(yè)計劃書寫、市場調(diào)研技能、知識產(chǎn)權(quán)等知識學習。模塊通過模擬創(chuàng)業(yè)項目，讓學生學習市場分析、營銷戰(zhàn)略策劃、商業(yè)計劃書寫等，為學生創(chuàng)新項目提供平臺。校外企業(yè)聯(lián)盟為學生的創(chuàng)新項目提供技術(shù)支持，以及生產(chǎn)加工、市場推廣等方面資源，將學生的成果推廣應用于現(xiàn)實生活，實現(xiàn)社會價值。

　　上述創(chuàng)客課程模塊的融合創(chuàng)新能夠促進創(chuàng)新教育理念的深度融入，從而構(gòu)建特色化課程生態(tài)體系[3]。

　　基于STEAM教育理念的創(chuàng)客課程實施策略

　　☆跨學科融合教學：構(gòu)建協(xié)同教學團隊與課程體系

　　在STEAM理念下的跨學科融合式教學過程中，科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學等不同學科的教師需要構(gòu)成教學共同體，組建跨學科教師團隊。校外的企業(yè)工程師、行業(yè)專家等企業(yè)導師定期組織跨學科教研活動，共同完成課程內(nèi)容的設計，確定各學科在不同項目中的教學任務和目標，使不同學科的作用與教學任務更加明確。例如，在智能農(nóng)業(yè)大棚設計項目中，由生物教師主講植物生長所需要的條件，信息技術(shù)教師指導傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的搭建和數(shù)據(jù)采集開發(fā)，美術(shù)教師參與大棚外觀設計，數(shù)學教師參與數(shù)據(jù)的采集、分析和數(shù)學模型的建立，由團隊協(xié)同建設多學科的融通式教學課程，可改善課程的教學效果。

　　☆情境化項目驅(qū)動：激發(fā)學生的學習興趣與主動性

　　情境化項目教學從真實情境中的問題出發(fā)，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。教師應依據(jù)學生認知發(fā)展水平以及生活經(jīng)驗，設計有吸引力、有難度的項目主題。對于中小學學生，教師可以選擇專業(yè)性、綜合性較低的項目，讓學生利用已學習的相關(guān)知識，制定節(jié)能等問題的解決方案。而對于高校學生，教師可以選擇專業(yè)性、綜合性更強的項目。這種項目需要學生綜合運用工程技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)學建模等多種學科的知識，以仿真模擬的形式解決問題[4]。與此同時，教師還需在項目的開展過程中創(chuàng)設真實的問題情境，組織學生實地走訪，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

　　☆多元評價激勵：建立全面科學的評價體系

　　為了對全體學生的學習情況作出全面而充分的評價，課程的綜合評價激勵體系需做到全面完善[5]。評價主體涵蓋教師、學生、企業(yè)師傅等。教師的評價圍繞知識點與教學目標等方面，學生通過自評、互評等方式反思學習過程，企業(yè)師傅從行業(yè)標準、實際應用的視角提供評價。評價內(nèi)容包括學生對知識技能的把握程度、創(chuàng)新思維能力、團隊合作能力、項目作品質(zhì)量等，采用過程評價與最終評價相結(jié)合、定性評價和定量評價相結(jié)合的方式。

　　☆校企協(xié)同育人：整合社會資源，拓展實踐平臺

　　校企協(xié)同育人是創(chuàng)客課程有效開展的可行方式。學校可加強校企合作、校所聯(lián)合，共建校外實踐基地，并邀請企業(yè)工程師、專家和企業(yè)導師共同參與課程教學和項目指導。學校與科技型企業(yè)合作推進真實項目進校園，將企業(yè)項目引入校園課堂，并通過企業(yè)工程師、行業(yè)專家指導學生參與產(chǎn)品的實際研發(fā)，讓學生親身體會行業(yè)的最新技術(shù)和相關(guān)需求。企業(yè)可為高校提供相關(guān)設備、技術(shù)、崗位的支持。學校可組織學生到企業(yè)進行實踐研修，參與企業(yè)項目，掌握行業(yè)動態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢，從而實現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)需求的有效對接，培養(yǎng)契合社會需求的創(chuàng)新型人才。

　　結(jié)語

　　在STEAM教育理念下，構(gòu)建創(chuàng)客課程體系的重要性不言而喻。研究者通過分析創(chuàng)客課程價值維度，構(gòu)建課程內(nèi)容模塊并提出實施路徑，能夠?qū)TEAM教育理念與創(chuàng)客課程的融合提供理論和實踐參考。相信隨著科學的發(fā)展和教育改革的深入，STEAM教育理念下的創(chuàng)客課程將發(fā)揮更大的作用，為社會培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。

文章來源：  《大河美術(shù)報》     http://www.00559.cn/w/qk/35647.html