【www.shanpow.com--数学试题】
(1) [steam创客教育]基于STEAM的学校创客教育模式构建
一、课题提出：
上世纪80年代，美国为提升国家竞争力和劳动力创新能力提出STEAM教育，作为一项国家教育战略。STEAM教育是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、艺术(Arts),和数学(Mathematics)教育的简称，重点旨在打破学科领域边界，培养学生的科技理工素养。主张以“项目式学习”为知识学习的主要方式，它的主要创新点在于教学方式:让学生们亲子动手，从Idea到计划到执行，最终完成特定主题相关的项目，在整个过程中学生是在实践的过程中学习了多学科的知识。
而创客教育则是2012年初美国推出的一个新项目，在未来四年内在1000所美国中小学校引入“创客空间”，配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。创客教育成为美国推动教育改革、培养科技创新人才的重要内容。
（一）国家战略发展的需要
奥巴马2013年国情咨文中对创客运动的形容：广泛采用3D“增材制造”技术、“运用科学与创新‘打印’未来”、“将制造业就业机会从海外带回美国本土，并重塑美国全球竞争力的良方”。美国地平线报告2014年高等教育版中指出，在未来五年内，美国高校学生有从知识的消费者转换为创造者的趋势，而创客教育在这一过程中起到十分重要的作用。
在国内，2015年1月4日李克强总理视察深圳第一站：“柴火创客空间”，2015年1月28日李克强在国务院常务会议上提出：“顺应网络时代推动大众创业、万众创新的形势，构建面向人人的‘众创空间’等创业服务平台，对于激发亿万群众创造活力……”而后，李克强总理在政府工作报告提到“大众创业，万众创新”。2015年3月2日科技部“发展众创空间推进大众创新创业”电视电话会议上，科技部部长万钢：“推进大众创新创业是新时期科技工作的重要任务……努力营造良好的创新创业生态环境，帮助大众创新创业者应用新技术、开发新产品、创造新需求、培育新市场、打造新经济。创客成为热词，全民创客成为未来的发展趋势，学校创客应运而生。中国科学院第十三次院士大会、中国工程院第八次院士大会提出：建设创新型国家，是党中央、国务院从全面建设小康社会、开创中国特色社会主义事业新局面的全局出发作出的一项战略决策。抓紧并持之以恒地培养造就创新型科技人才，是提高自主创新能力、建设创新型国家的必然要求，也是实现国家发展目标、实现中华民族伟大复兴的必然要求。
（二）新课程改革的需要
新课程改革提倡创新教育理念，以培养学生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力以及创新个性；提倡体验教育理念，在体验教学当中，学生是学习的中心，教师是一个辅导者，负责设计和真实世界相关的教育任务，调动起学生的积极性和加强学生的参与度。体验教育的核心是学生在主动积极参与学习。以培养学生的创新精神和实践能力为重点的素质教育同样需要创客教育。
（三）学校教育的需要
“互动媒体技术”、“Arduino创意机器人”课程，以及在课程中渗透STEAM教育的理念和实践。这些课程成了呵护并激发学生的创新热情，为学生提供“让想象落地”的重要平台。学生们在“玩创新”和自主探究的过程中激发了创新的兴趣，培养了创造能力，提升了STEAM综合素养，也锤炼了团队合作、解决问题的能力，而这些恰恰是当前学校教育的薄弱环节。创客教育为迎合当代学生“玩转”前沿数字技术的需要，培养适应未来社会所需的复合型创新性人才提供了途径和平台。如今校园里的“创客空间”(Makerspace)、“创客”课程更是星星之火，迅速蔓延。
二、研究综述：概念界定与文献分析
（一）概念界定
STEAM教育：是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineer)、艺术(Arts)和数学(Mathematics)教育的简称，它的重点旨在打破学科领域边界，培养学生的科技理工素养。它主张以“项目式学习”为知识学习的主要方式，它的主要创新点在于教学方式:让学生们亲子动手，从Idea到计划到执行，最终完成特定主题相关的项目，在整个过程中学生是在实践的过程中学习了多学科的知识。
创客：源自英语单词“Maker”，原意是指“制造者”。狭义上的创客是指那些兴趣主要集中在电子、机械、机器人、3D打印等以工程化为导向的主题的人。广义上的创客指所有把具备相当的技术挑战的创意转变为现实的人。
创客教育：是以课程为载体，以推动创客精神为核心任务，以创客空间（基地）为主要场所，以现代信息科技为主要创造源，融合科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识，通过创造性的运用各种技术和非技术手段以及团队协作发现问题，解构问题，寻找解决方案的完整过程，实现培养学生想象力、创造力和动手解决问题能力的教学活动。它是一种以培养学习者，特别是青少年学习者的创客素养为导向的教育模式。
（二）创客教育在中外的发展现状
在国外，美国政府在2012年初推出了一个新项目，将在未来四年内在1000所美国中小学校引入“创客空间”，配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。创客教育已经成为美国推动教育改革、培养科技创新人才的重要内容。美国地平线报告2014年高等教育版中指出，在未来五年内，美国高校学生有从知识的消费者转换为创造者的趋势，而创客教育在这一过程中起到十分重要的作用。
在国内，2015年李克强总理在政府工作报告提到“大众创业，万众创新”。全民创客成为未来的发展趋势，创客教育为培养创客提供保障，现在许多地方正在筹建适合中小学的创客教室，制定适合中小学生不同学段学习的的创客课程。
三、研究思路：研究目标、研究内容、研究方法
（一）研究目标
1.通过研究探索出适合中小学创客教育的途径、教学策略，从而形成创客教育的模式。
2.通过研究开发出适合中小学创客教育课程。
3.通过研究探索完善创客教育条件。
（二）研究内容
1.创客教育的途径：以课外兴趣小组的形式开展实践；以信息技术课课程开发与改造校本课程形式。
2. 创客教育教学策略：创客教育学习方式与教学方式研究。
3.创客教育课程开发
4.创客教育条件研究。
（三）研究方法
立足于学校当前的教学实际，综合运用行动研究法案例研究、文献研究和经验总结法等方法。
（一）、行动研究法：我们采用“研究——行动——监察——反馈——思考——调整”的过程进行研究。研究——研究与学习相关理论；行动——采取措施进行研究；反馈——调查研究环节中的利弊；思考——将反馈信息整理分析，得出新的方式方法；调整——将不同效果的方法进行归类，确定最佳方案。
（二）、案例研究法：对个别对课题研究较具代表性意义案例、课例进行深入细致的研究。
（三）、文献研究法：通过收集与课题相关资料进行学习、研究。
（四）、经验总结法：经验总结法是在不受控制的自然形态下，依据教育实践所提供的事实，分析概括教育现象，使之上升到教育理论高度的一种方法。它是对已经实行的工作实践，回过头来进行概括研究。本课题研究是在他人的研究经验进行实践探索，使理论认识重新回到实践，通过实践研究再回过头来进行概括与提炼，上升为理论。
（四）理论依据
1.杜威的“做中学”理论：
2.体验教育
3.项目学习法
4.创新教育
5.DIY理念
四、研究阶段
本课题研究分三个阶段
第一阶段： 准备阶段（2016年2月～2016年5月）
主要工作： 查阅文献；撰写、修改、完善研究方案；申报立项；校内开题论证
第二阶段： 全面实施研究阶段 （2016年5月～2017年7月）
主要工作： 针对研究内容与目标在不同时期有所侧重。
本阶段分五个不同的层面展开（各层面在研究过程中同时铺开）：
第三阶段： 总结阶段 （2017年7～8月）
主要工作： 整理数据；整理课例；进行提升形成结题报告；提请鉴定；成果送评；成果推广。
五、研究成果形式
结题报告；相关论文；相关案例；相关课例；相关学生作品
六、可行性分析
2015年，我校被评为温州市首批创客教育基地学校（温州市共12所学校，苍南县仅一所），有一定实践基础；李士楚老师擅长创客教育并热爱创客教育；学校科研力量较为强大；而且学校重视创客教育这一品牌，并把它作为特色来抓。
附件1：
编号
苍南县2016年度教育科学研究课题
申报表
课 题 名 称： 基于STEAM的学校创客教育模式构建
课 题 类 别：√□教科规划课题 □教师小课题
研 究 方 向：√□课程开发与实施 □学科教材与教学
□学校管理与发展 □教师研训与发展
□德育与心理 □评价与质量监测
□体卫艺 □其它
课 题 负 责 人： 黄光团 职务或职称： 校长/中高
课题负责人单位： 灵溪镇凤池学校成果形式： 结题报告
联系电话（手机全号）： 13858750288 完成时间： 2017年7月
项目
名称
数量
电子
Ardunio学习套件
10
互动媒体技术学习套件
16
创意机器人学习套件
16
Scratch测控板、酷乐宅、Kinect、Makeblock、yeelight套件、树莓派套件、pcDuino套件等
若干
加工
3D打印机（桌面型）、小型焊台、手持多功能电钻、多用锯套装
各1
检测维修
数字示波器
1
实验室工具套装
3
防静电工作台，大小为（180×80×75）
4
便携式凳子
20
展示收纳
激光打印机
1
公用电脑
2
大屏幕电视机
1
不同规格的透明储物盒
30
学习
各种创客类书籍（含《爱上制作》系列、清华大学科技创新丛书系列）、创客视频
若干
中小学开展创客教育所具备的条件
（一）开源硬件、3D打印机以及图形化编程语言程序为创客教育提供底层支持。
1、开源硬件价格低，入门容易。arduino的普及让开展创客教育的师生可以在很短时间内开发出属于自己的产品。更重要的是它的价格低，可以让绝大部分学校和家庭负担得起，在某宝网站上15元一片还送数据线。还有nodemcu wifi 模块，它可以直接进行wifi远程控制，兼容arduino IDE开发系统，还附带有基于安卓的SDK开发代码，物联网的开发可以做到一步到位。
2、可视化编程工具不但免费，而且可以直接控制硬件。Scrarch，App Inventor软件提供强大丰富的可视化编程功能，Scratch这款软件小学生非常喜欢学习。根据笔者的经验只要教会孩子一些基本的程序结构方法，他们便会创造出很多令人惊喜的作品。小学二年级的小朋友就可以学习这款软件了。不仅如此，Scratch还可以被二次开发，当前已经有国内的厂商把它进行二次开发并改名为Mblock，S4A和Mblock可以把arduino uno作为测控板来使用。[4]App Inventor是一个基于云端的、可拖曳的手机应用软件开发环境。它将枯燥的编码转变成积木式的拼图，使手机应用软件的开发变得简单而有趣。即使不懂得 编程语言，也可以开发出属于自己的手机软件，具有零基础、无门槛、组件多、功能强和出错少等特点，此外还支持乐高NXT机器人，想要用手机控制机器人的时候，只需要使用按钮、文字输入等基本元件即可。
3、3D打印机，功能强大，技术成熟。3D打印在前几年动辄要上万元，令很多学校望而却步。但随着技术的日渐成熟，开源硬件越来越多被技术人员掌握，现在一些几千元的3D打印机已经可以打印出高质量的作品，很多学校现在都已配备。学生在制作过程中，往往需要订制许多小零件，这些零件往往不容易购买得到，这个时候3D打印将会是个很好的帮手。
（二）在线教育的发展，让创客教育以翻转课堂方式开展成为可能。
近年来，现代教育信息化已在全国铺开。以东莞为例，在2014年教育局向全市中小学校推广“微课掌上通”应用程式，老师，学生，家长都可以通过这个应用进行交流和互动，同时市教研室更组织全市各中小学老师参与微课、优课资源的建设，为日后推广慕课教学，以及翻转课堂做好准备。创客教育适合采用以学生为主体的教育模式，所以非常适合以翻转课堂的方式展开教学，该教学模式既提高学生的学习兴趣，增强自主学习能力，也方便学生进行小组交流学习。配合项目计划，学生就可以利用“微课掌上通”平台开展相关的项目学习。
（三）创客教室的筹建与课程时间的安排
1、场地的需求
根据笔者的经验，开展创客教育的场地如果有一个一百来平方米（电脑室大小）的场地就可以满足需求。能够容纳二十名学生同时上课（实验期间以小班上课形式），有位置摆放各种套件和工具，还要有一个区域专门来用摆放学生的作品。多媒体设备是必须具备的，它可以方便学生和创客老师之间的分享和交流。一些比较耐用的桌椅，以方便学生开展创作。对中小学而言，创客空间的成员还要学习一些基础的创客类课程，如3D建模，3D扫描和打印操作，S4A、Arduino IDE和App Inventor等编程入门等，这些课程都将用到电脑，所以大致上可分为以下五个区：学习区、测试区、器材存放区、作品展示区、3D打印区。
创客教室平面布局
2.创客教室的设备配置
创客教室可以给学生动手制作的机会，他们可以使用各类金属、木制、塑料以及电子工具进行创作，将想法实现出来。所以3D打印机和小型车床、焊台、万用表等工具应该是标配的（小学的创客课室可以减少配置一些对学生存在比较大安全隐患的设施）。另外每名学生要配备一到两种开源硬件模块，如前面提到的arduino uno R3开发板，另个还要购置一些常用的模块供学生做实验之用，比如LED模块，光敏传感器、拾音器、可变电阻等等。最好每套器材都专门购置一个盒子，让学生负责收纳和管理。为了提高老师的教学水平，有条件的学校还可以购买信号发生器，示波器等器材。
3.保证有足够的创作时间
曾经有老师提出，创客教室最好能在课余时间甚至节假日都开放。但是考虑这样会大大加重创客教师的工作量，而且也会增加家长和孩子的负担。笔者见议采用课堂教学与虚拟课堂相结合的方法来解决长时间开放创客教室的问题。采用翻转课堂的形式，老师通过学习平台在网络上发布项目，并且把相关的学习资料和微课资料发布到相应项目栏目中。学生通过移动设备在家，在校进行对理论知识的自主学习。遇到问题可以在线咨询老师或者其他同学，或者带着问题回到创客课堂上与老师，同学们一起研究和探讨。
课程与活动大纲： 模式
四、研究实施：具体举措、人员分工；
l 小提示：研究举措的设计与人员分工是落实课题研究计划的基本保障。建议在研究活动、人员分工、阶段成果等方面作具体策划。研究举措可以在研究过程中调整。
五、条件分析：研究条件
构建面向STEM教育的创客教育模式
(一)基本理念
创客教育主要以学生的自主探究和动手制造为核心，它根植于杜威的进步主义和Logo语言发明者——西蒙·帕伯特(Seymour Papert)教授早年提出的建造主义[11]，强调学生在学习过程中利用知识建造外在的、具体的、可分享的人工制品和建立人际关系。在学科整合途径上，可以借鉴整合性STEM教育(Integrative STEM Education，简称iSTEM)方法[12]，即在研究各学科特点的基础上探求以工程技术教育为核心、整合数学和科学的教学方法，也就是利用技术/工程教育的思想和模式有意图地整合科学/数学教育的内容和过程，采用技术/工程教育常用的基于设计的学习(Design-based Learning)方法，让学生在面向真实问题解决的项目探究学习(Problem-basedLearning)过程中，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，从而达到培养学生STEM素养、创新意识和实践能力的目的。
(二)教学目标
创客教育的总体目标是在利用物理计算平台和3D打印技术等前沿数字技术、综合运用跨学科知识、动手创造人工制品，在探究所生活的世界相互联系的不同侧面的过程中学习和掌握面向真实需求的问题解决的过程和方法，培养和提升创意设计能力、团队合作能力、问题分析与解决能力和实践创新能力以及STEM素养。从三维目标来看，创客教育的教学目标可以包括知识与技能(如物理计算的基本原理、硬件装配、电子元件识别、电路搭建、程序编写、功能调试、3D打印建模等)、过程与方法(即在教师指导下，通过模仿、自主探究和动手制造来完成从易到难的硬件装配、电路搭建、程序编写和功能调试，在观察、思考、设计、制作、试验等活动中掌握发现问题、分析解决问题的方法)和情感态度与价值观(即感受物理计算平台在连接人与数字虚拟世界、现实物理世界的便捷性，培养动手解决实际问题的兴趣和热爱生活的情意，提高问题意识，形成勇于探索、积极实践、乐于合作的学习态度与品质)[13]。
(三)教学内容
创客教育的教学内容将承载创新、制造、智能多个侧面，创新表现在创新思维和跨界思维。创新思维旨在培养学生用创意设计的方法结合各种情景(科学情景、工业情景、生活情景等)，以特定的工程目标开展原创性研究、解决问题。例如，在2013年上海创意教育培训暨教师工作坊中，主讲教师要求各组参训教师运用检测Picoboard传感器板上电阻型传感器A端口是否连接的方法，结合使用其他创意制作材料(如铜箔胶带、细电线)设计制作游戏控制器开关，其中有一组参训教师创作的“斗鸡开关”最具创意，游戏中玩家单腿站立，将两个玩家膝盖上的铝箔胶带相碰去触发屏幕上角色的行为，这款游戏借助一个简易装置将人与人之间的互动融入其中，使我们感受到科技与真人现实游戏结合的神奇魅力，同时也唤起了大家对儿时游戏的美好回忆。跨界思维就是设计一些有用有趣的活动将STEM等各学科领域的知识与技能进行交叉、融合，例如将艺术人文领域与理工科、科学研究相结合。北京景山学校吴俊杰老师在拓展Picoboard传感器板应用方面开展了信息技术与科学研究结合的跨学科整合实践，他设计了一种基于Picoboard传感器板的实验，即利用Picoboard传感器板上的不同模拟量研发多个联系生活实际的信息技术实验，通过设计实验—采集数据—函数拟合—应用函数的一系列过程，带领学生研究外界环境的物理量(如长度、电阻等)与Picoboard传感器板上采集的模拟量(如滑杆传感器数值、光敏传感器数值等)之间是否存在稳定的对应关系，进而利用这个关系来测定物理量，最终实现自动测量仪器(如长度测量的仪器、灰度扫描仪等)的制作。信息技术与科学研究的巧妙结合使学生充分感知了整合跨学科知识在问题解决过程中的重要性和具体实现方法[14]。
创客教育的制造表现在让学生直接参与对现实世界的改造，学生创客在教师创客的带领下、基于3D打印技术和物理计算平台等前沿技术进行动手制造，面向真实需求来完成硬件装配、电路搭建和作品调试。例如，温州中学的学生利用Arduino控制板自制了两款功能各异的互动装置——感知外界环境变化的风景画和电动显示器支架，前者侧重于感知信息，利用与Arduino控制板相连的传感器直接监测外界天气情况，并控制屏幕上风景画改变，来实现实时感知外界天气变化的功能。后者侧重于控制信息，通过程序控制电机、自动调节电脑显示器的支架，以达到预防颈椎病的目的。这些互动装置反映了学生应用物理计算平台解决实际问题的能力以及难能可贵的艺术修养和人文关怀[15]。创客教育的智能表现在学生通过编写程序和调试软硬件系统，赋予人工制品以生命和智能，实现人与人、人与物、物与物之间的正常沟通与互动。由于开源、底层封装、图块拖拉界面，基于硬件的编程门槛降低，“人人学会编程”不再遥不可及。
(四)教学策略
创客教育是面向STEM综合素养提升的教育，其教学过程和方法主要基于项目、围绕问题来开展，学生自主探究和动手体验是教学的核心。可以采取如下一些策略。
1.回归真实世界的实践
创客教育要让学生回归真实世界，在观察周围世界、关注自己和他人需要的过程中，从亲近与探索自然、体验与融入社会、认识与完善自我等多个主题领域寻找创意设计的灵感，从而创作各种蕴含现实社会意义和文化内涵，并与科学、艺术、生活等多领域场景无缝衔接的互动媒体作品，理解问题解决的真谛：从生活中来再到生活中去。例如，一些学校师生使用各种物理计算工具/平台创作了面向实际需求的互动媒体装置，如多个纸盘触碰开关组成的投票器、报警器、节水器、纸板弹琴、楼梯弹琴、基于橡皮泥的计算器等。
2.围绕创新，大胆实践
追求创新是创客教育的重要价值取向，创新可能来自于对微小而独特需求的发现，而表达创新想法的途径就是制作个性化、具有智能、能带来高附加值的互动媒体作品，这类作品可能是生活中能用的东西，如测温报警、温控风扇、网络浇花器[16]、遥控台灯[17]等，也可能是有质感的、让人们愉悦心情的东西，如流水灯、呼吸灯、蜂鸣器电子琴、开启并奏乐的蛋糕盒[18]等。吴俊杰老师把这两点归纳为做有用的东西(Make It Real)和做有质感的东西(Make It Cool)[19]。由于互动媒体作品面向实用、面向美学欣赏，创作者需要考虑应用需求和现实困境，大胆实践，在聆听周围同学和用户意见的基础上持续完善。比如为了把互动媒体作品做得更有质感，可以把作品做得大一些、让作品与人互动、结合信息通讯的知识与技术创作作品，这样独具创意的互动媒体作品就不再只是冷冰冰的装置和设备，而变身成为巧妙解决现实问题、充满生活乐趣的智能作品。
3.倡导迭代式学习过程和有意图的摆弄式学习
方式迭代式学习过程是不断重复、递进的过程。美国MIT终身幼儿园研究小组主任雷斯尼克教授曾提出创意思考螺旋(Creative Thinking Spiral)，它包括不断迭代发展的五个阶段，即想象→创造→玩耍→分享→反思→再想象……[20]，也就是互动媒体作品的创作开始于不成熟的想法或创意灵感，然后经历设计、制作、调试、改进和修饰作品，最终完成可以运作的互动媒体作品。分享、反思是整个互动媒体作品创作过程的组成部分，因为交流分享创作成果和深刻反思学习过程是灵感、想象、完善、提高的源泉。摆弄(Tinkering)是一种重视探究和动手体验的工作风格和学习方式，它不同于有条理的规划，允许学生“以玩耍、探究、迭代的方式投入到问题或项目中”[21]，从尝试制造智能装置的想法开始，动手制作互动装置和编写配合装置合理发挥功能的程序，经常评估目标，一遍又一遍地探究新途径和研究新方案，不断摆弄和调试软硬件，一方面解决硬件电路搭建、机械装置装配方面的困境，另一方面查找软件开发、程序设计方面的问题，才能达到预定目标或满足检验假设的需求。整个学习过程充满了混乱、惊奇、偶尔的烦恼或失落，但这就像真实的科学研究和工程制造一样。
4.强调跨学科综合，鼓励合作探究
创客教育是围绕设计计算机增强的互动装置和空间而展开的，这是一些吸引学生、激发学习动机的活动。它需要以工程、技术为核心，综合应用跨学科知识与技能，并鼓励不同兴趣特质的同学一起参与合作式探究。例如，2014年5月上海师范大学两名计算机科学与技术师范专业学生联合本校音乐、美术专业的多名学生，一起围绕音乐元素合作创作了“音乐风暴”互动媒体作品，该作品功能完整，包括乐曲播放、知识问答、歌词知识介绍、曲谱游戏、简易电子琴和简易电子鼓六个模块，可以让玩家体验自己成为乐队成员、音乐鉴赏家、乐器演奏家、作曲家和作词家的乐趣。其中简易电子琴和电子鼓是利用Picoboard传感器板、MakeyMakey电路板和其他材料(铜箔纸、纸板、海绵等)完成的。该作品在2014年上海举办的Scratch Day China创意编程作品展示交流活动中进行公开展示，其精美的画面、精致的音效、流畅的功能受到现场来宾和其他中小学参赛成员的啧啧称赞。由此可见，跨学科综合和团队合作可以使互动媒体作品创作的深度和广度进一步提升。
5.提倡案例教学，鼓励再创作
基于案例的模仿、探究是开展创客教育的重要途径，案例融合了必要的知识与技能、渗透了面向现实问题解决的方法与过程，为学生的创新意识培养和创新能力提升搭建了必要的脚手架。案例的学习不仅限于模仿，还应鼓励学生进行互动媒体作品的再创作，从作品的互动方式到呈现方式，再到功能的拓展都可以引导学生提出自己的创意想法，再付诸实现。再创作是计算参与理念下的重要实践方式[22]，它有助于学生不断积累创意设计经验，为后续高水平的原创性设计与创作打下坚实的基础。
(五)评价方法
创客教育的评价方法应重点关注学生创新意识、实践能力和STEM素养的提升，可以采用聚焦创客成果和创客学习过程的多元评价方法，通过搭建现场或网络在线的分享、交流平台，让学生创客们展示自己创造的互动媒体作品，交流创作作品的过程与收获，与作品的受众、用户面对面交流，也可以通过观看其他同伴的作品，开阔创作思路，汲取再创作的灵感。现在，国内各地组织了多场互动媒体作品或创客教育的集中展示、交流活动，如2014年5月上海的Scratch Day、2014年11月温州市首届青少年创客文化节[23]以及在常州举办的全国中小学生创客邀请赛等，这些盛大的现场展示交流活动吸引了学生、教师、家长、学校领导、校外培训机构等多方参与，现场展示的许多互动媒体作品都呈现出创作者的创新思考和独特创意，创客教育的教学评价随着社会性交往的融入而变得更加真实，更加有利于学生的个性发展。
(六)学习环境
校园创客空间是培养小小创客的重要场所和学习环境，根据学校教育和人才培养的特点，应在比较、借鉴社会创客空间的基础上建立校园创客空间，为“小小创客”的培育提供必要的物质保障、技术支持、学习环境和创客文化。我们不仅要给予小小创客们宽松的工作空间、充裕的创作时间，而且要提供支援性的指导和帮助。理想的创客学习环境是一种围绕技术探究和互动媒体创作的工作坊(Workshop)，使用“一种颠倒课堂和基于项目的学习模式，教室周围是电子图书馆，学生可以根据精选视频和社区资料自学，教室的中心则是讨论桌、加工工具、实验仪器和展示平台，学生基于具体的项目，解决真实情境下的问题……”
主要参考文献
【1】郭元祥.生活与教育［M］.华中师范大学出版社,2002年版.
【2】龚亚夫、罗少茜.任务型语言教学［M］.人民教育出版社,2003年版.
【3】中华人民共和国教育部(实验稿),英语课程标准(实验稿) ［M］.北京师范大学出版社, 2004年版.
【4】苏伟玲.如何开展“做中学”［J］.人民教育,2002 (11).
【5】湛启标.课堂生活的反思与重构［J］.全球教育展望, 2004 (6).
【6】杨闻生.实践式教学使课堂活起来［J］.素质教育大参考,2004 (10).
【7】俞红珍.谈外语教学中的“真实性”［J］.中小学外语教学与研究,2003 (12).
【8】迟艳杰.教学意味着“生活”［J］.教育研究,2004 (11).
【9】周晓敏、徐英.依托社会与生活体验学习与合作［J］.全球教育展望, 2004(5).
[1] 袁刚,沈祖芸.全球都在跨越STEM[EB/OL]. http://mp.weixin.qq.com/
mp/appmsg/show?__biz=MjM5Njg3ODkwMQ==&appmsgid=1000160
1&itemidx=1&sign=d9e6dc4975747018ac659a9e66b1dc77#wechat_
redirect,2014-10-01.
[2][24] 李凌, 王颉“. 创客”：柔软地改变教育[N].中国教育报,2014-09-
23(5).
[3][11] Sylvia Libow Martinez and Gary S. Stager. Invent To Learn:
Making, Tinkering, and Engineering the Classroom[M]. Torrance:
Constructing Modern Knowledge Press，2013.
[4] Physical computing[EB/OL]. http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_
computing,2014-10-01.
[5] 谢作如.《 互动媒体技术》课程纲要[EB/OL].http://xkmh.zjer.cn/
zjer2/st/superTeacherArticle.do?method=showArticle&categoryId=38
33&superTeacherId=12&articleId=36136,2014-01-15.
[6][17] 谢作如. S4A和互动媒体技术[M].北京：清华大学出版社,2014.
[7][14] 吴俊杰, 梁森山.青少年科技创新丛书:Scratch测控传感器的研
发与创意应用[M]. 北京：清华大学出版社,2014.
[8] 焦建利.从MakeyMakey到酷乐宅[EB/OL]. http://www.jiaojianli.
com/5242.html,2014-01-15.
[9] 李瑞,陈杰. Arduino:开放的软硬件电子平台[J].中国信息技术教
育,2013,(11):82-84.
[10] 余涛.Kinect应用开发实战:用最自然的方式与机器对话[M].北京：
机械工业出版社,2013年.
[12] Allison L. Felix, Joel Z. Bandstra& William H.J. Strosnider. Design-
Based Science for STEM Student Recruitmentand TeacherProfessional
Development[EB/OL]. http://www.asee.org/documents/sections/
middle-atlantic/fall-2010/01-Design-Based-Science-for-STEMStudent-
Recruitment-and-Teache.pdf,2014-10-01.
[13] 谢作如. 开源课程：Arduino创意机器人[EB/OL].http://blog.sina.com.
cn/s/blog_6611ddcf0101kcje.html,2014-10-01.
[15] 谢作如.承载STEM教育的校本课程开发——以《互动媒体技术》为
例[R]. 北京：2nd International STEM in Education Conference,2012.
[16] 刘玉田,许勇进. 用Arduino进行创造[M].北京：清华大学出版社,2014.
[18] 陈磊. Scratch融入STEM教育[J].上海教育, 2014,(10):38-39.
[19] 吴俊杰.视频：创客教育的理论与实践[EB/OL]. http://v.youku.com/v_
show/id_XNzU4MTM4MjQ4.html?qq-pf-to=pcqq.group,2014-10-01.
[20] Resnick, M. Sowing the Seeds for a More Creative Society[EB/OL].http://
connectedlearning.tv/sowing-seeds-more-creative-society, 2014-10-01.
[21] Mitchel Resnick and Eric Rosenbaum.Designing for Tinkerability[EB/OL].
http://web.media.mit.edu/~mres/papers/designing-for-tinkerability.
pdf,2013-12-03.
[22] 王旭卿.从计算思维到计算参与：美国中小学程序设计教学的社
会化转向与启示[J].中国电化教育, 2014,(3):97-100.
[23] 蒋浩洁.首届温州青少年创客文化节——创意在飞扬动手High
起来[N].温州日报,2014-11-11(9).
[25] 管雪沨.从趣味编程走向趣味创造[J].中小学信息技术教育,2013,
(2):43-45.
[26] 谢作如.虽然很困难,但我们都在努力——“第一届中小学STEAM
教育创新论坛”活动纪要[J].中国信息技术教育,2013, (10):5-8.
(2) [steam创客教育]STEM和STEAM在创客教育中的应用
分享围绕一个主角开展，它不是高大上的硬件产品，竟是一枚小小的纸电路（Paper Circuit），看看这个小家伙是如何变身的吧？
主角第一次出场是这副模样，光溜溜赤裸裸的。Terrie问现场的朋友：
猜一猜这是Science，还是STEM？
判断的关键在于：STEM包含不只一个学科，需要科学（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四个学科的融合。如果老师要让一个纸电路的课程成为STEM课程，他／她除了教学生理解科学的部分，还需要让学生探索了解交叉的学科知识，如：
每一个元件在其中的运作方式与原理
这些元件如何彼此连接以及为什么要这么连接
如果仅仅教学生制作纸电路，但没有引导学生去探索和理解其中的运作方式与原理，那么也许只称得上一堂动手制作科学课。
引出STEM后，Terrie老师开始分享iSTEM：
i是integrative综合的意思，iSTEM是将其它学科如：语言、历史、天文、社会研究、艺术等与STEM综合在一起，这意味着教师和学生都需要从不同角度、不同思维、不同学科综合地认识和理解知识。
在美国，其实也如国内非常注重考试(testing)，因此艺术类学科这种具备创造与创新元素的课程，与考试学科相比下就容易不受重视。然而创新无法舍弃艺术，因此将Art加入STEM才能让创新拥有更好的发展空间。
Art并不单单说的是Fine art（绘画、雕塑这类大家传统认识的艺术形式），还包含了人文艺术、肢体艺术、手工艺术、语言艺术。
主角第二次华丽登场啦，这次穿了杯子蛋糕（cup cake）的马甲，你还认识它吗？！
在这个纸电路课程中，学生不仅需要学习电路的制作，同时也要思考怎么将创意结合到纸电路做一个如杯子蛋糕的作品。在这个制作案例当中，看看STEAM可以如何被体现：
科学：杯子蛋糕的电路原理
科技：LED与电池的工作原理
工程：所有元件怎么被组装以及彼此之间配合运作
数学：测量一个杯子蛋糕的制作中的材料面积、长度
艺术：将纸电路转变成一个杯子蛋糕的过程
另外一个课程，结合了STEAM跟天文地理的学科整合，Terrie老师称之为iSTEAM，学生通过夜晚的空照图，尝试通过城市的灯光来测量光源之间的距离。这是主角第三次闪亮出场，你能算出你在多高的高空俯视它吗？
其实这些重点都在于如何帮助学生更加全面、多方位地理解我们的生活，Terrie也鼓励不同学科的老师们可以彼此多多进行交流，思考一个知识点如何从不同学科的角度让学生多方位进行探索、思考和学习。
试着回想一下，以前在学校我们是怎么学习以及认识细胞这个概念呢？在创客教育的制作过程中，学生通过认识新的工具，比如电子电路，这些都可以帮助学生培养他／她们的创新创意能力。
主角第四次登上舞台，这次打扮得有点二次元、超级科技范儿！赶快回忆一下初中的生物课，猜猜它是谁？这个课程融合了科学、艺术、制作，不仅是创客教育，同时也是STEAM教育。再次说明了STEAM课程可以通过结合制作来进行，此时STEAM便与创客教育相通了。
主角的最后一次亮相，这次它是一张充满温暖灯光的森林卡片！
我们一起来看看STEAM与制作（MAKE）的结合方式
设计过程（Design Processing）：
1）State the Problem：找到一个要解决的问题或需求
问题／需求：通过纸电路来制作一个作品
2）Generate Ideas：思考并产生解决的想法
通过讨论或头脑风暴来思考解决方案，我想要怎么做呢？我希望这个作品的外表是什么呢？
3）Select a solution：从想法中选择一个方案 选一个方案吧！
4）Build the Item：实践选择的方案 将小树结合LED来制作
5）Evaluate：评估方案能否解决问题 制作的作品是否如预期般可以正常运作，是不是想亮的地方亮了呢？
6）Present Result：呈现结果 将成果向学生呈现，说明制作过程是怎么做的，其中什么是成功的、什么没有成功，如果下次再次制作，我会怎么做？我的设计想法是什么？不同颜色的LED代表着什么？为什么我想要这么做？
2. 项目式学习（Project-based Learning）
1）项目式学习包含一个问题，过程以解决问题为目标
2）由问题驱动学习行为
3）如果解决问题需要制作产品，可以选择通过设计过程来制作
那么STEAM课程一定要包含设计过程或者项目式学习吗？Terrie说：其实是不用的，但如果课程目标希望学生在最后有一个作品产出，设计过程是一个很好的学习框架帮助学生完成目标。如果课程目标有一个特别需要解决的问题，项目式学习也是一个好办法。
最后，Terrie向大家介绍21世纪的4C技能（21st Centry Skills），而STEAM的课程方式可以帮助学生获取这样的技能。
Critical Thinking（批判性思维）：批判性思维需要具备分析与问题解决能力
Collaboration（协作能力）：跟其他人一起分工合作完成任务的能力
Communication（沟通能力）：向他人通过不同方式（演说、视频等）展示自我想法的能力
Creativity（创造力）：想到主意并实际执行的能力
Terrie说：不管你是在学校的老师或者校外机构的教育者，如果你们已经在尝试STEAM的上课方式，很高兴并且期待你们的成绩；如果你们刚开始尝试，我们很欢迎交流关于STEAM的教学方式跟想法，大家一起成长进步；如果你们想尝试但不知道怎么开始，不如先从包含一个不同的学科到自己的开始，一切慢慢来！
这里不得不提起一位现场分享自己努力尝试STEAM的一位语文老师“西娅”！她尝试让她班上四年级的学生自己创作撰写绘本故事，然后绘制成绘本故事，最后学生创作出的绘本故事在很多人面前分享和展览！她还在努力探索如何能更好地融入STEAM。Terrie建议她若结合造纸和剪裁书，则可使得STEAM更丰富。趁此机会，感谢所有在教学过程中不断挑战自我、不断学习新知、不断尝试创新，并为之努力的好老师！
期待孩子们身边有越来越丰富多元的学习世界，也分享Terrie在其中最让我印象深刻的一句话：
Start small, then build big.
最后，期待没有参与到活动的朋友可以从今天的分享内容获取收获，再次感谢Terrie老师和李丹老师、联合主办的青橙创客教育，以及所有参与的活动的朋友们！
爱就开心（北京）教育科技有限公司是一家致力于推广青少年儿童“创客教育”的教育机构，提供创客教育的学校课程、工作坊和营会、导师培训以及顾问咨询服务。通过结合跨学科的方式让孩子动手完成项目，从而感受到学习和真实生活的关联，体会自己创造的成就感，从学习过程中培养动手能力、团队协作、创意思维、科技认知和分享精神，成为能够实践创客精神的社会公民，引领其今后在不同的行业中发现更多的可能性，注入实践生命价值的能量，在未来的成长路上拥抱梦想、创造希望。
(3) [steam创客教育]创客教育和STEAM教育到底是什么？
近年来，以移动互联网、云计算、物联网、大数据等为代表的新一代信息技术，正在推动全社会各领域的深刻变革，国际化、信息化、网络化、个性化逐渐成为新世纪的“标记”，引领数字化时代的到来。互联网及诸多新技术，如3D技术、开源软/硬件等的兴起，除了加速行业形态的升级改造外，也在对教育创新改革产生实质性的影响。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。信息化为我国教育的改革和发展带来重大机遇与挑战。为积极推动信息技术与教育融合创新发展，积极探索新技术手段在教学过程中的应用，《关于“十三五”全面推进教育信息化工作的指导意见》指出：要“有效利用信息技术推进‘众创空间’建设，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识”。STEAM教育和创客教育是近几年来在全球日益盛行的教育创新模式，是信息技术与教育融合产生的新教育模式，所培养的创新人才将成为国家竞争力的重要因素。因此，越来越受到包括我国在内的各国政府的高度重视。
（1） 什么是创客教育？
创客教育来源于创客运动。创客运动可以理解为“互联网+DIY”，指人人都可以像科学家、发明家一样，利用身边的一切资源（如软件、硬件、材料、专家、同伴等），将自己的创意变成现实，并通过互联网平台快速分享给全世界。创客是一群喜欢或享受创新的人，也是一种文化，一种态度，一种学习方式。
全球创客运动的蓬勃发展为教育的创新改革提供了新的契机。创客教育是一种融合信息技术，秉承“开放创新、探究体验”教育理念，以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。做中学、快乐教育、项目教学法、体验教育是创客教育背后的核心理念。创客教育具有无限价值潜能，将对个体发展、课程改革、教育系统变革以及国家人才战略产生重大影响。
在欧美国家，“创客教育”已经渗透在日常教育中，很多学校都设置有专门的创客课程，并开设学生“创客空间”，给学生实现“让想象落地”的平台。在美国新媒体联盟发布的《2014年基础教育版地平线报告》里，“创客空间”作为促进基础教育学习变革的数字策略之一，被选入未来5年内影响基础教育12项关键技术的大名单。报告指出，当前学校教育最迫切的趋势之一是回归到真实世界的学习。而“创客空间”或者“创客教育”，是真实世界的学习活动之一。
（2） 什么是STEAM教育？
STEM教育，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Maths），是一种“后设学科”，基于不同学科之间的融合，将原本分散的学科形成一个整体。该概念最初由美国国家科学委员会于1986年提出，随后STEM教育逐步成为全美教育体系的中流砥柱，从大学教育延伸到K-12教育。STEM教育是美国培养科技创新人才的关键，受到各级政府的高度重视。受美国STEM教育的影响以及面对全球科技竞争加剧的压力，世界各国开始积极推动STEM教育。后来将艺术学科（Arts）也纳入STEM教育的范畴，从而形成了STEAM教育，旨在共同培养学生的科学思维和艺术思维。
创客教育和STEAM教育的相似性主要体现在二者都属于跨学科教育，需要将原本孤立的学科进行有机整合。教学设计上都基于问题导向（problem-based learning）或项目导向（project-based learning）学习模式。不同在于STEAM教育强调跨学科，注重学科素养的培养，而创客教育的核心是创造，它会涉及不同的学科知识，但其本身不强调学科。与STEAM教育相比，创客教育具有更明确的目的性和实施路径。然而二者之间又具有内在的联动和融合关系，创客教育为STEAM教育的开展提供了新的有效方式，而STEAM教育又将为创客人才的培养提供知识和能力基础。总体而言，STEAM教育和创客教育都是落实创新教育的具体方法和途径(具体关系如下图)，二者分别作为学科基础和实施手段实现学生源源不断的创意，有效培养青少年的创新精神、创新能力和创新人格。
（3） 国内创客教育发展现状
从2014年开始，创客教育在我国高校以及中小学中悄然兴起，有关此方面的网络新闻报道越来越多。北京、上海、深圳、温州等城市是国内创客教育的领跑者，通过建设创客空间、举办创客大赛/文化节、成立创客俱乐部、召开创客教育研讨会等多种方式，大大推动了国内创客教育的快速发展。目前，国内一批高校纷纷启动创客空间计划，旨在提升大学生的创新、创造和创业能力。除了高校，中小学创客教育的发展势头也很强劲。北京景山中学是国内首批建设创客空间的中小学学校中佼佼者，其建设的创客空间开设了一系列创客教育课程，为学生提供了动手制作、交流的平台，鼓励学生参与多学科综合性的研究项目。同时，国内举办的创客教育活动也日益增多，启动了一些创客教育计划。2014年6月清华大学举办了创客教育论坛活动，讨论了创客教育面临的挑战和问题，总结了目前创客教育发展的模式。“少年创客养成计划”是由CCTV新科动漫频道、中科院网络信息中心、中国教育学会青少年创新思维教育研究中心联合发起、面向7~16岁青少年的国内首个创客教育计划。另外，各地举办的中小学创客体验日活动、少年创客冬令营等一系列创客教育活动，对推动国内基础教育领域创客运动的发展起到了重要作用。
厦门德拉少儿科学实验室
