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1、基于STEM教育理念的创客实践模式构建与研究卞海红摘要：新时代下随着创客运动的不断推广信息技术不断提高，创客教化与STEM理念应运而生。为了完善创客教化的教学手段丰富创客教化的教学内涵，先进的信息技术与STEM理念起先不断应用创客教化中。近年来越来越多的教学工作者起先关注创客教化与STEM理念并提出将两者结合，使学生能在“玩创新”和自主探究的过程中同时提升创建实力和STEM综合素养。为了将两者有效结合，本文首先界定STEM教化理念与创客教化课程模式，分析创客教化的探讨现状及主要存在的问题，其次结合STEM教化的特点，对创客课程设置的理念、目标以及策略进行了阐述7，最终建构了基于STEM教化理念
2、的创客实践模式。关键词：创客教化;STEM教化;创客实践模式中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1019-3044（2022）09-0091-02开放科学（资源服务）标识码（OSID）：1引言随着信息技术的发展，我国教化进入向高质量教化发展新时代，为适应当前国情，提高综合国力，须要培育复合型与创新型人才，把培育学生创新、实践实力以及其他综合实力，为教化改革的重点1。当前，STEM教化和创客教化正在越来越多的学校实施开展，以学生为中心，设置项目，提高学生的综合实力。但是目前相关的教化模式并不完善，还存一些缺陷，须要不断探究新的模式来提高教学质量。为了解决这些缺陷，将STEM教化理念引入
3、创客实践教化中是完善创客教化的有效方法。2相关概念2.1STEM教化STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称。STEM并不是将四门学科单纯地叠加，而是强调四门学科的有效融合。STEM教化的核心特征是整合四门学科，拓宽学科视野，进而更好地提高学生的综合实力。同时STEM教化还具有将学问用于作品创作产出的设计性，激发学生学习创作的趣味性，通过实践操作解决问题的实践性以及协作性。通常，高校开设的课程是独立学习的，没有把有关联的学科相互融会贯穿。而STEM教化提倡通过动手实践，结合多个学科的学问和内容去
4、解决实际中遇到的问题，为学生供应学习创新的动力的同时培育了学生的创新思维和创建实力2。2.2创客教化伴随着互联网的高速发展，创客教化被提出。“创客”是指通过实践把自己的创意设计创建变为现实的人。美国连线杂志前主编克里斯安德森在创客：新工业革命一书中把“创客”描述为：运用数字化工具和信息技术进行创意设计，把想法变为现实的人，同时，他们也通过互联网技术把自己的创意和想法进行实时的共享和沟通。与STEM教化强调跨学科的融合不同，创客教化强调的是学生的创建，让学生自主发觉问题提出问题并通过团队间的相互帮助、老师的指导以及前沿的信息技术解决问题，将想法变为现实，创建出作品。创客教化重视学生“创建实力”的
5、培育3。3创客教化探讨现状在美国，创客文化得到了广泛的普及。美国近几年兴起了“创客行动”，人们通过实践和团队合作，利用前沿的信息技术（如机器人、物联网、智能家居等），使得技术产品不断创新丰富。目前，国外创客在不断和教化领域进行深度融合，以培育学生的创建力为动身点，让学生主动成为探讨和创建者。国外教化中成熟的创客教化案例为我国创客教化的探讨带来很大的参考价值4。在国内，创客教化探讨如雨后春笋，发展势头非常迅猛。教化探讨者们将目光聚焦在创客教化的内容、理念及教学效果。一线老师则更侧重于探究创客教化课程的教学模式上。然而目前创客教化仍有很多亟待解决的问题，主要有：（1）创客教化的增长速度过快，没有遵
6、循教化的规律，只是按部就班地让学生进行一些简洁试验。这样做与创客教化的核心理念相悖，学生在创作的过程中仅涉及问题的表面，没有深化全面地学习相关学问，缺乏系统的学科学问的支撑，并没有达到培育学生各方面实力的目的，使得创客教化成为学校秀场，这样也失去了创科教化最初的意义。（2）在创客教化的探讨中，探讨者过于强调创客教化的内涵、实施条件、实施方式，很少有探讨者探讨关于创客教化的实践模式，说明我国目前创客教化的教学实践模式还不够完善。（3）目前国内的创客教化探讨还处于新兴状态，不能照搬美国的创客教化模式，还须要通过不断实践，在多学科多领域中运用，才能更好地培育出国家须要的创新型人才。4基于STEM教化
7、理念的创客实践模式构建4.1理念与目标（1）基本理念创客教化重点是激励学生主动探究和创建，培育学生的创建力。通过学习专业学问，激发学生的爱好，结合理论动手实践，让学生自己创建产品。但是创建的过程中不能只追求表面相关的学问，要学会用跨学科的思维解决问题，也就是将科学、技术、工程和数学整合起来，以工程技术教化为核心、整合数学和科学的教学方法。通过有意地灌输跨学科、多领域的融会贯穿让学生在实际的项目学习中学会综合运用技术素养、工程/技术的设计过程、科学素养、科学探究和科学/数学以及其他相关概念来设计和制作人工制品，从而达到培育学生STEM素養、创新意识和实践实力的目的5。（2）教学目标STEM教化和
8、创客教化都是通过设定详细情境，找出解决问题的方法。但是STEM教化主要是在老师的引导下，结合多学科学问解决实际问题;创客教化是以学生为中心，大胆提出设想，并将想法变成现实，在这个过程中老师起到协助学生的作用。这两种教化方法都是为了增加学生的综合实力，可以在设计创客课程时融入STEM教化的理念，让学生学到更多更广泛的学问。在创客教化的过程中，把利用计算机、物联网等前沿信息技术、综合学习跨学科学问、实践操作、设计出实际产品，在创建现实产品的过程中学习解决问题的过程和方法，培育学生分析问题、解决问题的综合实力，激发团队共享意愿与合作实力，培育实践创新实力和STEM素养作为总体目标。详细来讲，在硬件装
9、配、程序编写、功能调试等实际项目中学问与技能的学习、操作的过程与方法、活动中的思索与发觉、树立正确的价值观等都可以作为创客教化的教学目标。4.2教学策略在创客实践项目的设计中融入STEM教化理念，让学生自主学习动手体验，解决项目中遇到的问题，学会解决问题的方法。在教学中可以采纳的策略有：让学生从生活动身，通过视察实际，发觉问题，找到灵感，从而创建出极具意义的产品;激励学生表达创新的想法，大胆实践，有些细小而独特的发觉，通过努力克服困难，放手去做，就会变成更完备的产品;教会学生不断重复、递进的迭代式学习，一个优秀的创作设计往往要经过多数次的改进和调试，想到就动手实现，一遍一遍探究新的方案，不断摆
10、布和调试软硬件，最终达到满足的效果;以工程、技术为核心，综合学习多学科学问，提倡团队合作，通过不同的思维相互碰撞使创作成果更完善;学习经典案例，在经典案例的基础上拓展创新，进行再创作。4.3模式构建通过探讨已有的相关教学模式，从实际动身，结合项目式学习、跨学科学问整合等，构建了基于STEM教化理念的创客实践模式6。（1）制定教学任务教学任务是实践教学的基础，是设计教学模式的重点，须要综合考虑各方面因素。实际教学时应将问题放在详细化的情境中呈现出来，这样不仅能让学生更情愿去主动探究，还能让学生学会结合多学科的相关学问解决问题，设计实施方案。另外，制定出教学任务后，老师须要提前设计好创客项目、为学
11、生供应学习相关学问的资源、教授学生完成项目须要驾驭的基础学问以及实践操作须要的设备材料等。（2）教学内容、目标和条件依据教学任务的学科倾向性，设计“一门为主多门为辅”的教学内容。用跨学科学问地图梳理学问点理解原本相互独立的学科之间的联系，用可视化的方法将课程的核心学问展示出来，为之后的教学活动设计奠定基础。通过多学科综合学习，学生更好地了解学问的整体构架，有利于提高学生用不同方法解决问题的实力。同时，教学内容的设计还要符合学生已有的学问驾驭程度、学习实力和心理发展水平，只有这样才不会使教学任务太难或太简洁，导致无法达到很好的教学效果。教学目标为详细的实践活动供应方向，线下实体创客空间为实践教化
12、供应资源和环境，例如智能设备、体感设备、电路板、3D打印等。线上虚拟创客空间为学生在不同地点进行学习、分析、沟通供应平台。创客空间具备资源、工具、技术和课程，有利于学生自主学习、合作沟通，培育学生的综合素养。（3）参加者老师：作为教学活动的组织者和协助者，不仅传授相关学问，还须要引导学生解决问题、完成项目。老师应当融入教学的各个环节中，激发学生学习爱好，激励学生主动探究与创新，把控项目进度。而且，老师也须要主动学习更多学问，融会贯穿，适应快速发展的信息化时代。学生：作为实践活动的主体，须要发挥主观能动性。在教学中，不能一味地灌输学生学问，让学生处于被动学习状态，应当培育学生的主体意识，推动实践
13、活动的进展，通过分组协作，让学生自主学习，相互帮助，培育合作精神，增进学生学习的主动性、创建性和协作性。（4）教学过程第一，老师设计详细的协作学习情境，吸引学生留意力，激发学生的爱好，从而引入教学。将生硬死板的书本学问通过创设实际情境呈现出来，还原问题本质，也更简单帮助学生理解学问。其次，依据学生实际状况设计项目，充分考虑学生认知特点，贴近生活，才能激发学生学习爱好，更简单做到学以致用。第三，分组学习，让小组成员共同探究实践方案，分工协作，每位学生完成各自的任务，共同完成创作作品，充分发挥学生的主动性和创建性。在实践过程中，肯定会遇到创建或者人际等各方面的困难和问题，老师赐予适当的引导，学生通
14、过小组内小组间的共享探讨解决问题，不断完善作品。（5）考核评价考核是为了检测出学生自主学习和实践的状况，查漏补缺，不断改进。老师可以让学生依据教学过程中的课堂表现（如参加程度、学习看法、自主思索等）、学习成果（如完善程度、技术性、创新性等）以及创作作品等方面进行自评、互评，再结合老师的评价完成过程性评价。可以充分发挥过程性评价的监督、导向和激励作用，增加学生的学习质量。在教学活动结束后，通过学生展示作品、答辩、竞赛等形式进行总结性评价，检测学生对学问的理解程度、能否敏捷运用相关学问解决实际问题、是否达到教学目标。5结语面对国家发展须要，构建适应数字信息化时代的教化模式，培育适应时代发展的综合型
15、人才任重道远。基于STEM教化理念的创客实践模式，着力于提高学生的创新思维和创建实力，促进学生综合全面发展，对教化领域有肯定的启发意义，同时还存在缺陷和不确定性，须要不断探讨，不断实践，进一步完善教化模式，提高教学质量。参考文献：1 赵慧勤，王兆雪.基于核心素养发展的STEAM教化与创客教化深度融合的探讨J.教化理论与实践，2022，39（28）：60-64.2 余文倩.基于STEAM教化与创客教化整合的小学科学课程设计探讨D.武汉：华中師范高校，2022.3 薄丽娜.STEAM教化理念下中小学创客课程教学模式的探究J.中国教化信息化，2022（4）：36-39.4 高云峰，师保国.跨学科创新
16、视角下创客教化与STEAM教化的融合J.华东师范高校学报（教化科学版），2022，35（4）：47-53，135.5 夏颖，贾丽丽，陈书慧，等.基于STEAM模式的创新教化课堂建设探究J.软件导刊（教化技术），2022，16（6）：6-8.6 马云霞.STEAM教化理念下师范院校机器人教学实践探讨以人工智能机器人试验课为例D.西安：陕西师范高校，2022.7 薄丽娜.STEAM教化理念下中小学创客课程教学模式的探究J.中国教化信息化，2022（4）：36-39.【通联编辑：王力】 猜你喜爱 STEM教化创客教化 中小学创客教化存在的问题及改进策略探讨中学课程辅导教学探讨(2022年13期)20
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