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谢作如,温州市享受教授级待遇的中学高级教师,

北京师范大学科学与技术专业兼职教授,

中小学STEAM教育论坛活动联合发起人,

创客教育专家委员会主任。

  近几年,“创客教育”和“STEM教育”成为基础教育的热词,出现在各类媒体和学术文章中。作为国内较早研究创客教育和STEM教育的教育者,笔者常常接到一些教师或者领导的求助:创客教育和STEM教育区别是什么?哪个更适合学生?

  这似乎是一个很多人问过,也有很多人回答过,却又一直没有被很好解答过的问题。2015年,笔者在《教育创客的初心》一文中,表述了对创客教育和STEM教育的理解:“也许我们可以这么理解,创客教育和STEM教育是从不同维度去描述同一教育内容,如同一杯鸡尾酒,包含多种酒,却彼此难以分离。当然,如果深究下去,二者还是有区别的,比如关注造物和崇尚开源,是创客教育的重要特点”。

  相对于很多专家引经据典的长篇辨析文章来说,《教育创客的初心》这篇短文实在难以系统地表述自己的观点。因而有必要从STEM教育和创客教育的起源、学习内容、学习方式等方面入手,全方位辨析创客教育和STEM教育之间的关系。

起源:两者产生时间不同但渊源深厚

  STEM教育是科学(Science)、技术(Technology)、 工程(Engineer)以及数学(Mathematics)教育的简称,它是20世纪80年代美国为提升国家竞争力和劳动力创新能力而提出的一项国家教育战略,重点旨在打破学科领域边界,培养学生的科技理工素养。STEAM,STEMx,STEM+,分别为STEM教育的下位概念,艺术和更多学科的加入,使得STEM的内涵和外延越来越丰富,它囊括了艺术、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21世纪所需的知识与技能,发展为包容性更强的跨学科综合素养教育。在奥巴马竞选总统和连任总统的演讲中,常常可以听到STEM这一教育名词。奥巴马政府将STEM教育作为提升国力的重要手段,并且出台了一揽子相关政策,如2007年出台了《国家行动计划:应对美国STEM教育体系的重大需求》,2015年出台了《STEM教育法》。

  创客教育是近年来伴随创客运动(Maker Movement)的兴起,逐渐在校园内外发展起来的一股教育热潮。秉承着设计、制作、分享、交流、开源的创客文化,学生开始接触前沿的信息技术,尝试利用简单易用的数字技术,面向实际需求进行设计、制作、分享和跨时空学习,在动手和动脑的创造中把创意转变为现实。创客运动由著名创客杂志"Make"(中文名《爱上制作》)的主编戴尔•多尔蒂于2005年发起,目前创客嘉年华活动已经遍布全球。

  的确,从起源看STEM教育与创客教育是不一样的,因而任友群和杨晓哲指出:“STEM教育是教育改革的组成部分,而创客教育起源于社会文化”。但是,细究创客运动的起源,我们会发现,二者之间渊源深厚。我们可以这么认为,STEM教育是美国政府为提升国力的举措,而创客运动是美国民间对STEM教育政策的正面响应。谁都知道,作为每个州都有立法权的美国联邦政府,一个政策从出台到落地实施,周期是很长的。而创客运动不同,在"Make"杂志和其他媒体的推动下,很快就遍及了整个美国。戴尔•多尔蒂曾表示:“对于创客运动来说,最大的挑战和机遇就是倒逼教育转型。”

  例如,2014年6月18日美国白宫举行了一次创客集市。和奥巴马一起出席创客集市的还有他的科学顾问John Holdren,以及国家科学基金会NSF主任France Cordova等。奥巴马在创客集市的演讲中说:“年轻人们可以通过动手学习。数学和科学都可以在完成实际动手制造的任务时融会贯通起来……”再如,"Design Make Play:Growing the Next Generation of STEM Innovators"(中文名为《设计•制作•游戏—培养下一代STEM创新者》,赵中建教授翻译)是一本著名的STEM教育书籍,戴尔•多尔蒂的文章《创客的思维模式》放在第一篇。这些都充分说明了创客和STEM教育之间的密切联系。

  回忆国内的创客教育发展,也是先有STEM再有创客教育。记得2011年时,北京景山学校的吴俊杰老师千里迢迢跑到上海新车间找李大维,仅仅是想去看看他的“都市农耕”项目。那时,我们都无意中进入STEM教育领域,但苦于找不到更多能吸引学生的STEM项目。幸好通过李大维了解了创客和创客空间,较早参与国内创客运动,也就很快发现创客们做的各种稀奇古怪的作品,就是典型而有趣的STEM项目。2013年第一届全国中小学STEAM论坛活动在浙江省温州中学举办,笔者主讲的题目是《创客文化和创新教育》。在讲座中笔者将STEM项目和创客项目进行对比,总结出创客项目具有高科技、贴近生活、综合性强、可玩性强、多人协作等特点。笔者和几位教师共同在2013年上海创客嘉年华活动上演讲,主题则是《创客文化和STEM课程建设》,呼吁创客们关注中小学STEM教育。2013年吴俊杰在《创客教育:开创教育新路》一书中提出“创客教育”词,他分析了创客运动和创客空间后提出:“目前STEM教育的推进过程中,工程教育是一个弱项,创客的作品常常是非常好的工程教育案例,因此推进教育创客对教育的服务,让教育市场滋养教育创客的理想和创意,应该是一个可行的STEM教育推进渠道”。

学习内容:两者内容大部分难以区分

  毫无疑问,创客杂志"Make"和创客分享平台Instructables网站中的制作项目,大部分都具有明显的STEM特征,本来彼此分离的学科知识,在“Make”的过程中紧密地结合在一起。既然创客强调“造物”,那么我们能否以“有没有造物”作为区分STEM教育和创客教育的一条标准?如图1所示,两个圆分别表示STEM教育和创客教育,其中重合部分,就是“造物的跨学科学习”。

图1 STEM教育和创客教育的关系图示

  例如,《中国科技教育》杂志社整理了一本《国外优秀科学教育案例集》,收集了二十多个STEM案例。我们可以把具有造物任务的案例分离出来,如做“找朋友机——一个能做决定的电子电路”的,就既属于STEM教育,又属于创客教育。而一些以做实验、计算的方式来研究某一主题的,如“测算月球的年代”,就是纯粹的STEM教育案例。再如,北京师范大学项华教授所主持的“数字科学家”项目,倡导使用数码科技获取科学现象的物理信息,用计算机分析科学数据得出结论,则是一种数据视角下的STEM教育。其中有些研究也会涉及动手实践和事物制作,所以既属于STEM教育,又属于创客教育。

  这种以“是否造物”为标准,将STEM教育和创客教育进行区分的做法看起来挺好,其实在具体操作的时候也会遇到困难。因为“物”的界定本来就不容易,例如一个报告、一段程序算不算“物”?如果编程写代码不算“造物”,那么很多知名创客都要被排除在“创客”之外了。一个简单的理由是:创客杂志"Make"的第一期,就收集了多篇看起来和造物没有直接关系的文章,如《平民科学家,如何分析科研照片》和《5000天,要达到CO2减排目标,还能燃烧多少能源》等。

图2 《爱上制作》第一期的封面和目录

  同样,美国“项目引路”(Project Lead The Way,简称PLTW)机构提出这样的观点:“STEM教育课堂计划旨在使学生参与以活动、项目和问题解决为基础的学习,它提供了一种动手做的课堂体验。学生在应用所学到的数学和科学知识来应对世界重大挑战时,他们创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。”这里强调的“动手做”,显然不是做题目。大部分情况下,STEM项目中都会涉及“造物”。可见“造物”虽然是创客教育的重要特点,但仅仅用“是否造物”区分STEM教育和创客教育,却未必合适。

学习方式:两者几乎完全相同

  无论是STEM教育还是创客教育,一般采用基于项目的学习(简称PBL)或者基于设计的学习(简称DBL)这两种教学模式。

  美国瓦利市州立大学的STEM教育中心官网在解释“什么是STEM教育”时说,“STEM教育是关于学生参与的学习,是基于项目的学习,它运用科学探究过程和工程设计过程,是跨学科的,是关于积极学习的,是关于合作和团队工作的,是关于解决实际问题的……”这里强调了“基于项目的学习”。

  中国电子学会创客专家委员会给创客教育做了如下定义:创客教育是创客文化与教育的结合,基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。这个定义中,强调了创客教育的学习方式为项目学习。

  基于设计的学习也称设计型学习,是指教师通过让学生设计一定的实物或模型(例如,一个汽车模型),激发学生利用已有的知识和技能设计切合主题的设计方案并实施,在实施过程中不断学习新知识和新技能,不断对已有的方案加以修改和设计。这一学习方式适用于创客空间中的学习。基于设计的学习强调了“设计—评价—再设计—再评价”的过程循环,其组织方式也是以项目形式开展的。

  STEM教育和创客教育也毫无例外地强调要基于真实的世界。例如,戴尔•多尔蒂在接受Katrina Schwartz采访时表示:“许多正规教育忽视了玩耍和发现知识的真正意义,而学生也很少有机会使用合适的DIY工具及策略,所以在后院建火箭、小修小补、玩耍各种东西都会激发追求科学的兴趣和动力。”上海的STEM教育研究学者柳栋在阐述STEM学习形态的时候,强调了STEM学习项目要“源自真实世界并作用于真实世界”(如图3所示)。

图3 柳栋提出的“STEM学习循环示意图”

STEM教育和创客教育实属一体

  《中国创客教育蓝皮书(基础教育版)》的作者——教育部教育装备研究与发展中心梁森山老师认为,STEM教育和创客教育可以互为方法论。因为STEM教育中以创客的“造物”为方法,能够让多学科“整合”并且让这一学习基于真实的世界。而创客教育的造物课程,需要借助STEM教育的理念,在造物过程中完成重要的“跨学科学习”,以弥补分科教学的不足。

  在很多专家的研究中,STEM教育和创客教育常常紧密结合在一起。如上海师范大学王旭卿在《面向STEM教育的创客教育模式研究》中提出:“如今校园里的‘创客空间’‘创客’课程如雨后春笋般不断涌现,如温州中学的‘互动媒体技术’‘Arduino创意机器人’课程,并在课程中渗透STEM教育的理念和实践。这些课程成了呵护并激发学生创新热情,并为学生提供‘让想象落地’的重要平台。学生在‘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STEM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。”

  同样,赵兴龙、许林在《STEM教育的五大争议及回应》中提出,“强行把这两个概念(STEM教育和创客教育)拉在一起比较,无论是从学理逻辑上,还是对实践的推动上,都起不到明显的作用。所以,在推动信息技术应用过程中,如果在形式上需要多种学科整合的,称之为STEM教育较为妥当;如果需要创新出某种制品,称之为创客较为妥当。”

  笔者比较赞同赵兴龙、许林的观点。因为强行比较STEM教育和创客教育,的确就没有太大的必要。那么作为STEM教育和创客运动的发源地美国,又是如何区分二者呢?或许认真读一遍2014年美国政府出台的《21世纪技能培养美国人:2015年STEM教育预算》,我们就有了全新的认识。这个文件中将STEM教育分为4个关键领域:K-12年级教育、本科教育、研究生教育以及非正式的STEM教育。鼓励青少年成为创客,属于“非正式的STEM教育”中的重要措施之一。

  那么,我们能否用正式和非正式学习区分STEM教育和创客教育?答案还是否定的。因为在我国,创客教育一开始就是由中小学教师发起,并在课堂上积极践行,强调创客教育要进课堂,走的是正式学习的路线。据了解,最新的中小学综合实践活动指导纲要中将加入“操作学习”这一学习形式,直接将创客教育的内容纳入到国家课程中。因而一些专家提出要从中国国情出发,建设有中国特色的STEM教育,是不无道理的。

STEM教育和创客教育融为一体

  行文自此,我们基本上可以得出结论:STEM教育和创客教育两个概念关系密切,唇齿相依且融为一体。我们很难通过某些指标进行强行区分,因为彼此指向的是同一类学习领域,只不过命名的维度不同罢了。而面对这类具有“跨学科”“项目学习”“强调实践”“多人协作”等特征的学习领域,从多个维度命名、观察,认识、研究就立体化了。所以,同时开展STEM教育和创客教育的研究,能开阔研究者的视野。如果将二者孤立,反而容易“一叶障目不见泰山”,甚至闹出笑话。

  想起在2015年在上海嘉定召开的第三届全国中小学STEAM教育论坛中,华东师范大学任友群教授曾经告诫过:“作为高校的学术研究者,我们不得不认真去捋清关于创客教育和STEM教育异同点,而对于一线教师,大可不必在这方面耗费时间和精力。”

  因而,对一线教师来说,与其花时间区分STEM教育和创客教育的区别,还不如静下心开发相关的课程。只要是与跨学科学习相关的,能培养学生解决问题能力的,没有必要在意自己做的是STEM教育还是创客教育。它们既相互补充,又相互促进,共同的目标都是促进学生的创新能力,促进学生适应未来21世纪国际竞争和可持续发展的挑战。作为一个STEM教育和创客教育的亲历者和实践者,我笔者想向广大的一线教师进行呼吁:

  要有一种实践勇气,主动地寻找教育资源并且坚持实践;要有一种团结精神,主动地加入教师社群并且时刻保持学习的态度;要有一种分享意识,分享自己的课程、教学视频和论文观点,形成一种合力、一种吸引力,让更多朋友积极主动地加入到“柔软地改变教育”的实践中。

END

注:本文转载于《中国现代教育装备》杂志2017年第4期

  今天,“第十六届广东教育装备展览会暨第二届江门·台湾教育装备展览会”在江门市珠西国际会展中心隆重开幕。

  来自全省各个参展商们展示了他们最得意的教育装备,吸引了一大批教育工作者、创客发烧友和学生们前来观看。

  开幕式上,来自教育局和当地政府的各级领导嘉宾们发表了讲话,并预祝本次展会圆满成功。

  开幕式完毕,来参加展会的人们已经按捺不住躁动的内心,纷纷奔向了各个展厅。很快,位于二号展厅2A-20B的labplus盛思已经挤满了人。

  这次展会上,我们labplus盛思来和大家揭晓上次留下的悬念,精心准备的《森林奇遇第二季》终于登场了,和第一季不同的是,这次我们融入了新的剧情,添加了更多的互动版块,整个的画风制作流露出一股暖暖的味道。

  触摸式的闹钟铃声,磁铁感应的“开饭啦”,人体红外传感的捉迷藏游戏,光线控制的小风扇,温度控制的医生等等,给人们带来了更多的创意互动体验。大家纷纷驻足于此并对《森林奇遇第二季》爱不释手,赞叹有加。

  当然,除了这个,还有更加震撼的《外星基地》,也在这次展会上闪亮登场啦,大家期待了好久,终于是露出了它的庐山真面目。

  农作物种植系统,风力发电,矿物采集系统,雷达探测器,外星探测飞船,光能发电系统,还有一系列人类的休闲娱乐设施:餐厅,图书馆,休息室,咖啡厅,办公室等等。整个外星基地惟妙惟肖,凡是你能想到的功能它全部都有。前来参观的人们纷纷流露出了“哇”,“好漂亮”的夸赞。整个《外星基地》运用了盛思模块和scratch编程软件作为核心元素,使它的各个系统都一直处于正常运转,简直是太棒了。

  我们其他的作品,创客乐园,甲壳虫,桌面机器人等等,也吸引了很多参展嘉宾前来观看,大家纷纷参与其中,并和我们的产品进行互动,脸上都洋溢着笑脸。

  除了展厅之外,我们的创客教育直通车也伫立在展馆门外,超大的LED显示屏播放着我们盛思曾经做过的一系列创客教育活动,吸引了很多嘉宾纷纷上车参观欣赏,俨然已经成为了一道靓丽的风景线。

  今天是展会的第一天,小编仅仅展示出了这次展会的冰山一角,更多精彩的内容会在明后两天呈现哦,还有来自各个参展商们的创意云集的教育装备,感受到这么多参展嘉宾的热情,你是不是已经按捺不住了呢,展会还有两天时间哟,我们在这里等你。

 

  2017年3月15日—3月17日,由中国陶行知研究会、中国民办教育协会中小学专业委员会主办的“中小学创客教育校长领导力暨第二届全国中小学创客教育教师培训班”在深圳市育新学校隆重举行,吸引了来自全国各地两百多名教育工作者和多家从事创客教育企业的大力支持。

  原中国科技馆馆长、中国科协普及工作部部长、中国自然科学博物馆协会理事长、国际博协科技馆委员会副主席李象益,国家督学、教育部原基础教育司副司长郑增仪,北京师范大学科学传播与教育研究中心副主任兼中国教育学会青少年创新思维教育研究中心理事长李亦菲,深圳市政协副主席、市教育局副局长陈观光,中国陶行知研究会创客教育研究院执行院长周建荣等领导嘉宾出席了本次活动并发表讲话。

开幕仪式上,深圳市育新学校殷刚校长致开幕词

  李象益教授就《世界科普教育新走向与创客教育》发表了讲话,李教授指出,现在全世界青少年的教育,就应该从小关注启迪好奇心、培育想象力、激发创造力。那么孩子们怎么来培养自己的创造力呢?

  李教授认为培养孩子的创造力首先要深度学习,更多的互动、交流,要学会思考与提问;其次要多参加有益于培养科学思想、科学方法的活动;第三要通过观察,了解深度知识;第四要掌握创新方法。

  首先,如何学会深度学习呢?第一,通过元认知概念,推进深度学习。我们看一个问题,不仅要知道是什么,还要知道为什么。提出为什么,就可以说是一种深度学习,就培养创造力来看,问问题要比只掌握知识强得多。第二,交流、互动也是提高自己深度学习的一种方法。第三,深度学习要学会思考与提问。

李教授鼓励我们主动提出为什么

  培养创造力要多参加有益于培养科学思想、科学方法的活动。锻炼主动解决问题,培养科学思维的能力。

李教授引用伯努利原理和台下教师互动

  培养创造力要通过观察了解深度知识。例如魔术中有很多科学、光学、声学甚至心理学的知识,孩子们也可以通过深度学习,了解魔术中的各种知识。

李教授表演魔术

  最后,要学会“点金术”,掌握创新方法。多参加锻炼科学思维和科学方法的实践活动,培养左右脑同时开发。

李教授表演一张A4纸张怎么可以让一个人钻过去

  李教授强调:学生在思考问题时,要改变一下思维方式,打破思维定势。鼓励学生要敢于打破过去和别人的界限,培养自己独立的创新思维方法。  随后国家督学、教育部原基础教育司副司长郑增仪,北京师范大学科学传播与教育研究中心副主任兼中国教育学会青少年创新思维教育研究中心理事长李亦菲,分别就《创客教育国家级课题开题报告》和《学生核心素养发展与创客教育的理论与实践》发表了精彩讲话。

  来自全国各地十多家创客教育企业受主办方邀请,向众多教育工作者展示他们的创客教育作品,并开办体验馆带领老师们体验创客教育。

老师同学们参观各企业的产品展示

  来自深圳的盛思科教带来了他们的产品, “盛思scratch实验箱2.0”,是一款培养学生学习和掌握创客必要的编程控制技术,学会使用图形化编程、常用传感器和控制执行部件、了解创客常用创意方式和控制方法的产品。并且在体验中心四楼电脑室开办体验馆,向众多前来参观的老师们讲解,带领他们进行实际操作,感受创客教育的魅力。

老师同学们参与学习盛思实验箱的操作

  17日,各家创客教育企业派出代表就创客活动这一主题做出了各自的经验分享。

  众多重量级嘉宾对创客教育的深入分析,全国各地各所学校教育工作者和广大创客教育企业的大力支持,中国的创客教育必将发展的越来越好。

  至此,中小学创客教育校长领导力暨第二届全国中小学创客教育教师培训班完美落下帷幕。

 

  时光飞逝,光阴荏苒,转眼间,距离上一次在广西南宁举办的“第71届中国教育装备展示会”已经过去四个月的时间了,在上次展会上,Labplus盛思给大家带来了一场精彩纷呈的创客体验。

  萌萌哒机器人,威武霸气的铁甲虫,动感十足的创意游乐园等,吸引了一大批教育工作者、创客发烧友、还有家长学生的驻足观看。

  而我们的重头戏“森林奇遇”,则是成为了上次展会的焦点。作品讲述了麦苗麦粒在森林里遇到的一系列有趣的事情,神奇的“森林奇遇”作品:通过Scratch图形化软件编程,结合触摸、温度、光线、声音、按键、马达、舵机、蜂鸣器、RGB灯等多种传感器的综合运用,它完美的和观众实现了一场妙趣横生的创意互动。

  不知道上次大家是否看的开心玩的尽兴呢,不要着急,本月29号—31号即将迎来“第十六届广东省教育装备展览会”,届时我们将带来“森林奇遇”第二季的剧情哦,想知道麦苗麦粒接下来又会遇到什么有趣的事情吗?想知道他们救下了那只小猫之后又发生了什么故事吗?请持续关注我们,到时为大家一一揭晓。

  除了“森林奇遇”第二季之外,本次展会还将推出一款重量级的创客作品——“太空基地”,只听名字是不是都会觉得很酷炫呢。

  在未来的2840年,地球资源面临枯竭,科学家们积极的在外太空找寻可供人类生存的其他星球,终于,在距离地球164光年外,发现了一颗具有生命迹象的行星,于是科学家们派出宇宙飞船,肩负着人类未来的使命,来到了这颗星球,建造了一个太空基地......

  咳咳,欲知后事如何,敬请期待吧!

 

展会时间:2017年3月29日--3月31日

展会地点:广东珠西国际会展中心

展会地址:江门市蓬江区滨江新区天沙河大道68号

展位编号:2号展馆2A—20B

  距离展会仅有七天时间了,你们准备好了吗,Labplus盛思已经精心筹备好了一切,邀您共享这场华丽的创客盛宴!

 

今天是二月二,龙抬头——

此时,万物苏醒,春天也真的到来啦~

新学期伊始,各个学校的创客教育课程也陆陆续续地开课了~

虽然只有短短的月余时间,回归到久违的创客课堂,看到同学们一脸兴奋与期待的脸庞,小编的心中洋溢着的青春热情也是久久挥之不散!

现在就随机带你看看那些古灵精怪、奇思妙想的未来小创客们,带你走进他们的创客课堂~

前海学校小学部

5年级5班的学生正在学习编程,利用labplus编程软件及乐动魔盒实现自己的创意~

编程为什么要从娃娃抓起?!

因为编程可以强化学生的逻辑思维力、抽象思考力、空间思考力及问题解决能力,让孩子专注细心有耐性,整理信息,吸收融合各学科知识!

在临时借用的未来教室里,小家伙们依旧迅速组建了自己的团队,开始头脑风暴,有条不紊,分工合作,出色完成老师布置的任务!

荔园南、北校区

在荔园南校区的大班教学课堂,同学们认真地听创客导师讲解初级实验箱的实操前知识。

荔园北校区二年级的学生正在进行思维训练~

深圳小学

不拘一格的教学方式!不拘一格的课堂~学生积极询问老师那些自己在实操过程中遇到的各种问题!

东莞凤岗华侨中学

凤岗华侨中学的学生正在学习编程~

凤岗镇镇田小学

丹堤实验学校

学生学习使用乐动魔盒及labplus图形化编程软件实现自己的创意作品~

松岗第二小学

如何利用乐动魔盒、实验箱、机器人实现自己的创意呢?

东莞油甘埔小学

油甘埔小学的创客教育课程以社团为主,正在学习labplus图形化编程,进而制作自己的创意作品,同时也在为四月初的比赛积极准备着!

越来越多的学校开展了创客教育,越来越多的孩子开始学习编程!~

美国前总统奥巴马在呼吁全民编程,号召“编程一小时”说:

不要只是买一个新的电脑游戏,自己做一个;不要只是下载最新的应用程序,帮助设计它;不要只是在手机上玩玩,编写它的代码。

我们要做的,就是培养未来的创客,让教育跟上时代发展的步伐!