以下文章来源于中国现代教育装备 ，作者陆钟兴 谢金贤

中国现代教育装备

装备的能量，技术的方向！《中国现代教育装备》杂志是由教育部主管、中国高等教育学会主办，面向国内外公开发行的教育科技类期刊。

【摘 要】

创客实践活动中，学生面对的是真实问题的解决，因此就不可能囿于单一学科。但国内近几年的创客教育普遍强调追求“造物”的目标，过分侧重动手实践能力和技术能力(3D打印、激光切割技术、开源硬件等)的培养而忽略了学科融合的本源特征。学科融合是创客教育发展的必由之路，是促进创客教育内涵发展的生长点。在解决复杂问题的过程中引导学生审视学科“元认知”，可让创客教育成为“全学科”背景辐射下深度融合的教育。

【关键词】

学科融合；创客教育；数字化工具

我国中小学创客教育

面临的问题

随着国家产业结构转型升级、对创新人才培养愈发重视，在政府的大力推动下，创客对基础教育产生深刻影响，作为创客文化与教育结合的产物，创客教育逐渐普及。在教育部办公厅公布的关于2019年度面向中小学生的29项全国性竞赛活动中，与创客相关的活动有9项，每项活动都会吸引全国上千名“小创客”参加。创客教育方兴未艾，但在追求“造物”目标的过程中，存在过分侧重动手实践能力和技术实现能力的培养而忽略创客教育与学科融合的问题。近几年的国内创客教育也主要集中在创客空间建设、数字化工具的学习方面。

1.侧重创客空间建设

创客空间是创客聚会、活动和合作的场所，是开放交流的实验室、工作室、机械加工室，是创客进行创新创意分享、转化与实现的物理空间载体。

据hackerspace.org网站统计，目前全世界较有名的创客空间超过1400个，国内仅北京、上海、南京等城市成立的创客空间就有70余家。2016年以来，中小学创客空间建设蓬勃发展，全国主要城市的知名中小学基本都建有创客空间，名称主要有创客空间、智创空间、众创空间、网络学习空间等，一般配置有开源硬件和传感器、3D打印机、小型机床、焊台、激光切割机等，定位于满足学生动手实践的需求。

2.侧重数字化工具学习

创客教育以新兴科技(数字化工具)为技术基础，以创客空间重构学习环境，以创造性实践活动为主要学习过程，融合了建构主义学习理论、基于问题的学习、项目学习法、自主学习等多种教育理念。这里的数字化工具主要是指现代信息技术。江苏省某市教研室曾面向区域内有创客经验的中小学教师开展创客教育课程实施情况调查，调查兼顾了不同地理位置、不同学段和不同专业背景等因素，从数据统计可知，主要开设的课程有机器人教学(占26.89%)、3D打印(占18.3%)、物联网(占16.78%)、Scratch编程(占13.56%)、智能小车(占11.11%)、开源硬件(占11.11%)等，教学的内容以数字化工具学习为主。创客教育之初，大部分由信息技术教师参与，学校一般根据现有条件和教师擅长的领域选择教学内容；而教材往往由创客公司提供或网络购买(大多依然以某公司的产品为导向设计)，这类教材更多地指向厂商硬件说明，缺乏科学设计，缺少基础学科的融入。教学内容侧重数字化工具的学习，也就是以技术学习为主，往往过分关注“炫酷”的技术，容易陷入追逐“新技术”的迷途，主要培养学生动手实践能力，与创客教育蕴含的学科融合思维和综合素养的培养距离较远。

学科融合的意义

学科融合，是指教学过程中不再是单一的学科教学，而是通过将两种或者两种以上的学科进行融合、提升课堂实效的一种教学方式，它打破以往泾渭分明的学科界限，以统一的主题(项目)、问题、概念、基本学习内容连接不同学科，使学生建立系统化的思维方式。

从近代教育家夸美纽斯的时代开始的班级授课制和分科教学论，为工业革命后的知识本位时代做出了不可磨灭的贡献，对基础教育阶段影响深远。但长期的分科教学使学生形成了学科思维局限，容易造成单科解题能力强、思维固化、教学内容脱离生活实际、解决问题手段单一、学科融合能力不足、缺乏创新能力和实践能力等现象，不能满足建设创新型国家的人才需要。

进入信息时代后，科技发展日新月异，知识迭代加速，我国基础教育阶段的培养重点由知识技能开始转向“核心素养”，更加关注必备品格和关键能力的培养。教育部《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》提出通过跨学科的教育活动整合相关教育内容，提高学生问题综合分析能力与解决能力。在此背景下，创客教育试图将学生从知识的消费者转变为创造者，通过多学科融合，促进学生解决实际问题的能力和创新能力的提升。

创客教育的学科融合本质

创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目式学习的方式，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。它强调“跨学科解决问题能力”的培养，提倡运用“学科融合”的思维解决真实问题。这里的跨学科不是几个学科的简单组合、杂糅，而是根据“造物”项目的需要使其自然而然发生。

另一种同样具有学科融合概念的教育体系是STEM，STEM教育是围绕科学、技术、工程与数学学科知识与能力开展的，着力于提高学生的理工科素养，优化学业成绩，继而为创新人才的成长奠定基础。与STEM教育相比，创客教育更直接地指向创新教育，面对复杂问题的解决，需要灵活运用多门学科知识，渗透学科思维、学科方法和学科精神，在同化、顺应原有学科素养的同时促进多学科融合的深度学习，提升学生的综合素养和跨学科能力。

基于学科融合的

创客教育的实现路径

基于学科融合的创客教育是依据学科知识和生活经验创新出多学科融合的主题项目，在复杂的真实问题的解决和项目实施的过程中，培养学生学科原理的探究能力、学科知识联系实际的运用能力、学科素养和数字化工具融合的创新能力。表1是4年来我校优秀创客项目表，从表中的项目名称、类别和主要涉及的学科可以看出，2016年至2019年，学生创客项目明显由侧重工程技术向侧重学科融合、侧重基础学科发展。

▲表1 我校优秀创客项目表

基于学科融合的创客项目具有统一的主题、复杂而多样化的任务，兼顾学生多元发展，其过程由一系列活动构成，包括：项目启动、项目构思、项目实施、交流分享四个环节，整个过程由学科融合和数字化工具提供学术支撑和技术支持。总结4年来的创客教育实践经验形成图1的路径实现动态框架，创客项目的四个环节并不是线性、一成不变的，而是根据项目推进的情况以及团队学科融合素养的发展和数字化工具实现手段的改进而动态调整的。

▲图1 基于学科融合的创客教育的路径实现动态框架图

1.项目启动 现实问题的发现过程

学生根据自身学科知识储备和生活经验，进入实际环境观察，通过对人们生活、生产行为的分析，及与人们积极的交流，收集相关信息并反思可能存在的问题，从中发现可研究的主题。表1中的“基于浓度配比的低成本水肥一体化施肥装置的研究”项目由有农村生活经验的学生提出；“基于微生物特性的水产养殖水体微生态自动改良的研究”项目的主要成员来自常州金坛地区的养殖世家；“关于拉瓦锡红磷测氧含量燃烧实验的改进”和“自动化凸透镜成像指示插件的研究”项目由刚进入高一学习的学生根据自己的学科特长和兴趣提出。这些原始的创意，结合以人为本的需求分析、创新团队的文献研究以及实地考察与调研等最终形成项目主题。

2.项目构思 分析问题和提出解决思路的过程

在确定主题、形成定义和观点的基础上，检验团队自身专业技术知识储备情况，通过头脑风暴、实验前测等形成可能的解决方案，筛选出最优方案，绘制工程结构和模型草图，确定解决思路。这里最关键的是团队的学科专业素养。“基于霍尔传感器的二轮车报警装置”项目，主要应用原理是电磁感应；“基于太阳运动规律的太阳能利用的研究”项目，主要应用原理是太阳运动中高度角的变化对太阳能利用的影响。这些都是高中相关课程的重要内容，学生就这些问题提出自己的见解，开展预实验。也就是说，最终确定的问题解决思路要符合学生的认知水平，预估的专业素养、学术水平不一定是学生现在已经掌握的，但必须落在学生的最近发展区，这也是项目顺利实施的保障。

3.项目实施 “造物”、测试和运用的过程

项目实施是“造物”、测试和运用的过程，也是创意、想法从纸端变为实物的过程以及问题解决的过程。团队根据解决思路分工合作、异质分组，调动每一位成员不同领域的特长，互相学习，在测试和迭代中不断优化，制作出满足需要、具有可操作性和可行性的作品，并回到项目启动时的实景中进行实际的、生活化运用。其中，团队成员不同领域的特长是关键，主要表现为不同学科的特长。“基于浓度配比的低成本水肥一体化施肥装置的研究”项目运用的主要原理是化学学科的溶液离子浓度平衡。但在真实问题解决的时候，还需要考虑不同地域(地理)、针对作物(生物)、溶液抽取的扬程与精度(物理)以及测试时的数据统计可靠性(数学)等，这涉及多个学科，这些学科的融合并不是故意安排的，而是自然发生的，没有界线，是在整个项目统筹下的系统性思维。

4.交流分享 自我实现和总结回顾的过程

分享快乐、自我实现是创客精神的重要组成部分，也是人的最高层次需求。它不仅激励、鼓舞学生在科学研究的道路上继续前行，也是梳理各学科知识，回溯融合的过程。如“关于拉瓦锡红磷测氧含量燃烧实验的改进”项目的成员选科时大都选择了目前选择人数较少的化学学科。

结语

学科融合是创客教育的本源特征，是创客项目的“灵魂”；数字化工具应用是创客教育的表象特征，是创客项目的实现手段。没有数字化工具的支持制作不出创客作品；没有学科融合的渗透作品就缺乏深度和内涵。随着向“深水区”发展，创客教育立足于基础学科，在同一主题统领下，开展学科融合创新项目实践活动，培养具有优异综合素质的创新人才，是创客教育的“新”生长点。

参考文献

[1]教育部办公厅关于公布2019年度面向中小学生的全国性竞赛活动的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/201904/t20190412_377696.html.

[2]王佑镁,叶爱敏.从创客空间到众创空间:基于创新2.0的功能模型与服务路径[J].电化教育研究,2015(11):5-12.

[3]李华,杨永其,谭明杰.“创客教育”解读[J].四川师范大学学报(社会科学版),2016(5):26-33.

[4]王卫全,李凡,叶静.区域创客教育课程实施的现状、问题及对策[J].中国信息技术教育,2020(9):82-84.

[5]贺克春.学科融合:指向核心素养的品质诉求与路径探微[J].教育研究与评论(中学教育教学),2018(10):30-34.

[6]关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见[EB/OL].http://old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/s7054/201404/xxgk_167226.html.

[7]梁文森.中国创客教育蓝皮书(基础教育版)[M].北京:人民邮电出版社,2016．

[8]王佑镁,钱凯丽,华佳钰,等.触摸真实的学习:迈向一种新的创客教育文化—国内外创客教育研究述评[J].电化教育研究,2017,38(2):34-43.

（来源：原文刊载于《中国现代教育装备》杂志2021年第８期。作者/陆钟兴，本科，高级教师，江苏省常州市第一中学，213000。谢金贤，硕士，高级教师，江苏省常州市武进区湖塘实验中学，213000。声明：封面及文中图表由作者本人提供，非经授权，不得使用。）

中国青少年科技辅导员协会

提醒广大科技辅导员

戴口罩 勤洗手 少集会

不给病毒可乘之机！

原标题：《【教学前沿】学科融合 创客教育的生长点》

阅读原文