在“互联网+”时代，创客教育应基于建构主义与创新理论，运用技术手段促进与STEM教育学科融合，培养开放创新意识、多元创新思维、跨学科创新能力，推动技术与教学的深度融合。文章通过对创客教育和STEM教育研究现状的梳理提出创客—STEM教育的四个核心特征:信息技术支持下的跨学科学习、创客空间2.0支持下的协作学习、开源硬件支持下的“做中学”、技术增强性支持下的创新学习。

以智能化为核心的“工业4.0”不仅成为德国的标签，而且在世界范围内掀起新一轮工业转型竞赛。实现由“中国制造”到“中国创造”，创新力是变革的核心要素。创新人才发展的基石是创新力，创新人才培植的土壤是新型教育理念，创客教育与STEM(Science，Technology，Engineering，Mathematics)教育以培育创新型复合人才为宗旨而受到各国教育部门的高度重视。我国教育部在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作指导意见(征求意见稿)》中提出，“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”。在此背景下，探索创客教育和STEM教育教学模式，提升学生创新意识、创新思维和创新能力成为当前教育领域关注的焦点。

作为“元学科”的STEM教育在夯实科学、技术、工程、数学的学科知识基础上，通过提高学生以跨学科的新思维、新方法解决复杂问题的综合能力。创客教育秉承STEM教育创新发展的理念，以实践操作为学习方式，以提升创新能力为教育目标，以培养创新人才为归宿。由此可见，二者存在一定的一致性，从教育目的看，创客教育与STEM教育都是将学生塑造成创新型人才;从教育方法看，创客教育与STEM教育均提倡情境参与式、实践体验式教学。因此，本文从创客教育和STEM教育内涵及相互关系出发，探索创客教育视野下STEM教育教学模式，对提高学生创新能力和全面推进创客教育具有重要意义。

创客教育与STEM教育研究现状

（一）创客教育研究现状

随着开源硬件的普及和准入门槛逐渐降低，创客运动(Maker Movement)和创客文化(Maker Culture)应运而生，共同促进创客教育的产生和发展。创客教育的基本理念根植于杜威(John Dewey)的进步主义及西蒙·帕珀特(Seymour Papert)的构造主义，强调学生在学习过程中利用知识构建外显的、具体的、可交流共享的人工制品。创客精神源自1997年英国提出的“创意产业”，精英分子对“创造”的渴望促进创意产业的兴盛。亚力克·福奇(Alec Foege)把对“创造”的渴望定义为“工匠精神”，成为创客教育的核心理念之一。创客教育作为新兴的研究领域仍处于萌芽阶段，研究者从校—社对接、创客课程、学科整合的角度构建创客教育模型(见表1)，为创客教育落地推广提供理论支持。

创客教育由宏观向微观、由独立课程向跨学科整合方向发展过程中，尽管教学具体流程存在差异，但均以创新教育、体验式学习、项目式学习为理论支撑，构建融知识学习、创新实践、产品展示与学习评价为一体的创客教育教学模式。本文认为，创客教育是以数字技术为支撑，以项目式学习(Project Based Learning)为导向，以跨学科式“做中学”为实现路径，秉承开放创新、探究体验的教育理念，培养具备创客素养的创新人才的新型教育模式。创客教育应融入学本课堂“以学为本，因学论教”思想，发挥学生自主性，实现由教与学向导与学演变，充分释放学生的创作天赋，为学生提供施展才华的舞台。

（二）STEM教育研究现状

STEM教育源于发达国家对人才竞争和经济压力下人才培养的反思，倡导问题解决的跨学科教育，促使未来人才适应全球性、复杂性、合作性不断增强的社会。STEM教育目标是使学生具备STEM素养，即科学素养、技术素养、数学素养、工程素养与运用四门学科相关能力和知识探究某一科学现象不同侧面的综合能力。学术界对培养STEM素养的STEM教育存在三种观点:第一种是将STEM教育视为后设课程，在学生学习科学、技术、数学、工程后，再学习一门综合运用STEM知识的课程;第二种将STEM教育视为融合STEM知识的独立课程，代替传统的STEM相关课程，培养学生综合运用专业知识的能力;第三种则认为STEM教育是教授学生如何解决问题的教学策略。三种STEM教育观点可归结于两种取向:整合取向，强调跨学科整合，关注学生素养和能力的发展;细分取向，注重探究四门学科有效整合的路径，以适应社会需求发展。尽管基于STEM教育模型构建的立足点不同，但学者在以跨学科的真实性项目为主导，以趣味性的活动内容在协作体验的过程中进行探究学习的教学设计层面达成统一，为STEM教育课程教学提供框架引导。

教育核心特征

（一）信息技术支持下的跨学科学习

将知识按学科分割不符合生活的真实性与复杂性，阻碍提升学生跨学科运用知识的能力。信息技术支持下的创客教育需要不同学科知识支撑，通过技术创设跨学科真实情境，基于软件开发平台创作产品，聚合科学、技术、工程、数学学科知识与素养，使学生具备以多元视角解决问题的创新性思维与能力，实现以跨学科的方式对STEM学科重构。鉴于此，创客教育可以作为消除传统STEM学科壁垒的实施路径，依托信息技术营造创客文化氛围，处理跨学科的复杂问题，促进学科内容协同发展，更好地锤炼学生的实践与创新能力。面向教育的信息技术支持下的跨学科，意味着教育的重心是由特定的项目或问题向外延展，跨越学科界限，从不同的角度审视问题。因此，教师需要运用信息技术为学生创设具有多学科内容交汇的真实性学习情境，锻炼学生在技术支持下综合运用不同领域知识处理问题的能力，提升创造性整合资源的才能。

（二）创客空间2.0支持下的协作学习

O2O(Online To Offline)创客教育空间以线上异步讨论、资源传递与线下同步研讨、合作创造的形式拓宽意义建构的途径，使学生在协作中探究学习、制作产品，培养学生的实践创新能力。创客教育承接建构主义学习理论与教学思想的核心理念，强调学生在O2O创客空间中通过组内互助、组间协作选择主题、设计方案、实施方案、评价成果，以会话协商的形式修正、改进、抉择创作方案与实施过程，形成在商榷中创作、在创作中建构意义的协作学习链条。交流协作是STEM教育的要义之一，主张学生通过“协作”“会话”解决真实情景中的复杂问题，实现群体性知识建构。创客空间2.0淡化了STEM教育协作学习的时空边界，变革了传统教授式学习方式，使学生在交流协商中激发创意，在创意实践中协作创造。创客教育与STEM教育为提升学生创新能力提供了新路径，通过协作而碰撞产生的创意灵感是提高创新能力的前提和保障，创客空间为创意产品化提供实施环境，为使学生成为未来创新人才、适应社会生活打下坚实基础。

（三）开源硬件支持下的“做中学”

“做中学”(Learning by Doing)是教育学家杜威在20世纪初提出的教育理念，强调体验和实践在教育中的深度参与，使学生经历在做中思考、在做中探究、在做中研习的学习历程。创客教育以开放创新的理念，创造性地使用电子、机械、3D打印机等开源硬件，把新颖的想法物化为现实产品。建构主义认为，知识是学习者根据已有经验，针对具体情境问题，对原有认知进行重组与再造。创客教育视野下STEM教育以开源硬件开发平台和积木式开源硬件沟通“做中学”与建构主义，使学生基于开源硬件，将实践创意与知识建构相连接，提升学生运用技术解决问题的能力。创客教育和STEM教育皆提倡“做中学”的教育理念，但侧重点有所不同。创客教育鼓励学生以创造性思维和方法使用开源硬件制作作品，在实践中探究完善、验证、巩固抽象知识，将理论知识转化为实践知识，强调运用技术工具产出创作成品。STEM教育主张学生以跨学科多元视角体验获得知识的过程，在“做”中掌握STEM学科知识，习得综合运用STEM知识的能力，强调项目或问题的解决过程。创客STEM教育要求学生从问题的不同侧面提出创新性观点，通过开源硬件相关平台工具将想法付诸实践，在学习中实践，在实践中学习，完成创新作品的开发。

（四）技术增强性支持下的创新学习

创新学习是学生基于原有知识，将创意与实践相结合，对发现的否定性再创造以培养创新人才的学习方式，包含创新意识、创新思维、创新能力和创新学习活动四要素。运用技术创设学习环境、设计教学活动、支持学习实践以增强学生开放创新意识、多元创新思维、跨学科创新能力的创新学习符合时代发展趋势。STEM教育强调跨学科融合，重点培养学生以跨学科的思维解决真实情境中的问题，主张学生具备技术发展与应用的基础信息素养，但缺乏运用信息技术实践问题解决方案，将想法过程化。创客教育强调使用数字化工具将创意产品化，依托开源硬件使灵感物化为创客产品，注重技术在创新学习与实践开发中的功用。创新技术作为创新学习的有效实施手段，既为STEM教育营造创客文化的学习环境，激发学生创作灵感，在创造中深化技术学习;也为创客教育提供STEM跨学科多元视角，培养学生创新意识，在实践中提升创新能力。因此，基于创新学习理念，将创客教育汇入STEM教育，利用信息技术手段激发学生的创作热情，增加创新过程的方法选择，使数字技术无缝地融入各教学环节，为STEM教育注入新的活力。

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