STEM 教育与创客教育的深度融合策略

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年11期   作者:李铭海
[导读] STEM教育与创客教育在教育领域当中是两种重要的教育策略

        李铭海
        东莞市大岭山镇向东小学   广东东莞   523833
        摘要:STEM教育与创客教育在教育领域当中是两种重要的教育策略,在现代化教育当中发挥着重要的作用,在现代化教育当中两者的融合已是大势所趋。两种教育方式都注重培养学生的思维能力、创作能力以及解决问题的能力,两种教育在理念上有共同之处,实现深度融合能够促进教育的创新与深化。因此本文针对STEM教育与创客教育深度融合的问题,分析了两者融合的可行性及融合路径,为STEM教育与创客教育的融合提供实施策略的参考。
        关键词:STEM教育;创客教育;深度融合;可行性;融合路径
引 言
        在新时代教育要寻求变革,STEM 教育和创客教育的融合已是教育变革的重要内容。随着数字化时代的到来,教育已经出现了打破时间、空间限制的势头,透过这次疫情期间所开设的空中课堂可以看出,课堂并不局限在教室里,教学内容也不局限在课本里。数字化时代的教育有了更多的改变,教育进一步突破时空限制,寻求教学上的突破,打破校园的高墙,通过信息技术提供更多的学习资源,发展高质量、个性化的教学,最大限度地填补教育资源在地域上的差异,实现教育的平衡发展。这些教育变革现状都为STEM 教育与创客教育的深度融合提供了良好的基础条件,针对教育现状当中的实际问题与情况,关注融合需求,对突破教与学之间的形式、关系等能起到重要的推动作用。
一、STEM教育与创客教育
(一)STEM教育
        STEM 教育包含了科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)和数学(Mathematics)教育四个方面的内容,是这四项教育的简称,同时也是这四项教育的融合。[1]STEM 教育起始于20世纪80年代的美国,这一教育策略的诞生是为了提升美国的国家竞争力以及劳动力创新能力,因此这项教育策略重点关注教育与科学技术及工程理学的融合,旨在打破学科的领域边界,培养学生科技理工的综合素养,从而提升劳动力的能力。随着时代的发展,STEM 教育已经延伸为了STEAM 教育,增添了艺术教育,再延伸出了STEMx,增添了更多学科领域。通过学者们的研究,STEM 教育的内容越来越丰富,涉及的领域也更加全面,艺术、体育、人文、计算机科学、调查研究、创造与革新、全球沟通协作等都成为了STEM 教育所包含的重要内容,这些内容也正是21世纪复合型人才所必不可少的知识技能,STEM 教育也逐渐完善,发展为包容性更强的跨学科综合素养教育。
(二)创客教育
        创客教育是从信息技术融合的基础上延伸出来的,包含了体验教育、项目学习法、创新教育、DIY理念的思想;创客教育积极提倡“基于创造的学习”,重点关注对学习情境的创设,关注学习者融入教学情境、融入创设情境的过程。[2]总的来说,创客教育秉承着“开放创新、探究体验”教育理念,强调“在创造中学习”,以此为主要学习方法,并将创造、创新作为培养人才的目的,是现代教育当中一种新型的教育模式。对比而言,传统教育更加对应工业化社会的需求,是非常典型的注重知识灌输的教育。创客教育则顺应了信息时代的转变,对应知识经济时代发展的需求,旨在发展以能力为导向的教育(Competence-Based Education)。[3]
二、STEM教育与创客教育比较与整合可行性
        STEM 教育已经在国内外引起了广泛关注,话题围绕着培养复合型创新性人才、提升劳动力水平等内容展开。创客教育关注培养具备创新意识、思维、能力的创新性人才,打破传统教育的壁垒。二者都在关注培养人的同时,致力于变革教育理念。追溯两种教育的起源,两者是不同的。教育专家指出STEM 教育是为了推进教育改革而产生的,而创客教育是在社会发展当中为满足时代需求而催生的。虽然起源不同,但通过研究对比,两种教育有着密切的联系。在美国推出STEM 教育之后,创客教育是对STEM 教育的积极响应,换言之,创客教育会推进STEM 教育的发展,深化教育改革。


        创客教育顺应信息时代的发展,满足信息时代发展需求,具备高科技、综合性等特点。在推进STEM 教育促进教育改革的过程中,工程教育受到的影响较小,而创客教育的内容可以弥补这一缺陷,提供工程教育案例。增强创客教育对STEM 教育的影响,两者融合是促进STEM推进教育改革的可行之道。
三、STEM教育与创客教育的深度融合路径
(一)整合的课程建构
        关于课程构建,洛克提出了一个流线型STEM 课程构建模型,将培养重点放在工程实践上,重点关注工程知识,清晰地编写了K-12 领域工程知识内容,针对每一个年级所学的工程知识内容,提供对应的原则理念和预测技巧。[4]提供的原则理念、预测技巧等都针对特定的数学、科学的先行知识。对课程体系的建立需要满足政府设立的学生学习、行为表现标准,让课程构建为教育改革服务,具有稳定的可行条件,推进教育的发展。
        帕克等学者提出的一种课程构建方法是,将工程设计知识融入到了课程开发当中,从而开发出一种协同方法,可以促进STEM 课程的优化。这种模式,融入了具有技术装备支撑的工程实践,形成了一个扩展性的框架。其中包含了工程技术知识、学生本位教学法、与实际相联系的理论、与STEM 贴合的课程等,为实现了创客教育与STEM 教育的结合提供了课程支持,有效促进两者的融合。
(二)教学实施策略
        为实现STEM 教育与创客教育教学实施方面的融合,Clapp 等学者将学习经验的中心放在了创客上,关注学生对科学、技术、工程等知识的学习,注重学习的深度与学生的兴趣所在,为STEAM的延伸提供了教育条件。Taylor认为,更多的学者开始关注将创客教育融入到K-12 领域,利用创客空间的教育资源,增加学习设备,从而增强STEAM 教育学习者的参与感。Kim等学者还提出了“基于创客的 STEAM 教育”的概念,将创客融入STEAM 教育作为研究重点,并且进行深入研究,由此发展出了一套完善的教学法,囊括了发现问题、设计工件、开发原型、共享造物、深化反思五个过程。[5]英国教育大臣Damian Hinds提议在教学当中用到更多的小工具,例如平板电脑,使学生获得更多的学习体验。利用智能软件让学生进行“虚拟旅行”,完成知识关卡。用这样的方式进行应用互动,提供更多样化的学习环境。
(三)整合效果评价
        教育评价是教育发展当中重要的内容。针对检测质量与效果评价,美国本土国家研究理事会发展出了一套完善的STEM 教育质量检测体系,为满足检测需求还开发出了一套完善的教育数据收集体系,建立了相应的模型。再看创客教育,目前还未有完善的效果评价体系,针对STEM教育与创客教育融合的教育效果评价体系研究则更慢一步。虽然没有完善的STEM教育与创客教育融合的效果评价体系,但查找资料可以发现两者融合后大量积极的实际案列,具有广泛的正面效果。有资料表明,STEM 教育与创客教育相融合的形式,能够给学生在学习内容上带来较大的认同感,学生表示学习的知识更符合自己的需求,因此在课程当中更加积极地投入精力,改善了学习效果。在学习过程当中,学生所学知识有更大的发挥空间,在日常生活当中有更广的对应面。在教育界,创客教育已经给STEM 教育带来了教育理念的转变,STEM教育不断拓宽“学什么、怎么学”的思路,公众对未来学校的发展方向有了更深的思考。
三、结论与展望
        随着时代的发展,信息技术发挥着更加重要的作用,教育的方向也跟随着时代的发展而变化。STEM 教育与创客教育均是新时代具有典型性的新式教育,两者都具有一定的优势与缺陷,将这两种教育有效融合能弥补其自身的不足,推进两种教育方式的优化。同时能够为教育内容提供更加丰富的资源,培养适合时代需求的人才,推进教育事业适应时代、繁荣进步。
参考文献
[1]王娟,吴永和,段晔等(2015).3D技术教育应用创新透 视[J].现代远程教育研究,(1):62-71.
[2]王云彪(2014).教师教育中创新勇气的激发与培养 [J].高等教育研究,(8):77-81. [12]王运武(2011).我国数字校园建设研究综述[J].现代远程教育研究,(4):39-50.
[3]谢作如(2014).如何建设适合中小学的创客空间—— 以温州中学为例[J].中国信息技术教育,(9):13-15.
[4]杨银付(2014).深化教育领域综合改革的若干思考 [J].教育研究,(1):4-19.
[5]赵中建(2012). 为了创新而教育[N]. 中国教育报, 2012-06-15(007).
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