在信息化和全球化加速时代，教育的新概念不断出现。近两年，来自美国科学教育领域的STEAM教育，不仅在海内外教育机构中蓬勃发展，也进入了正规学校教育，甚至被写进了国家科学课程标准。

STEAM教育到底是什么概念?它对于我国科学教育的发展会起到什么样的作用?对创客教育又什么理解？

此次我们邀请到深圳大学师范学院教育信息技术专业硕士生导师徐明老师为我们从STEAM的起源开始，深度解答这些问题。

1STEM教育的兴起

20世纪80年代末，美国政府及社会面对科技人才缺失的问题，反思科技人才培养的制度和模式，提出基于科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)教育的跨学科的STEM教育。

2STEM典型案例

国际技术与工程教育者协会的EbD项目

美国科学博物馆的EiE项目

国际自动机工程师学会的AWIM项目

美国康涅狄格科学中心《航空器》、《升降机》和《桥世界》

3基于设计的工程设计EbD项目

基于设计的工程设计EbD项目,国际技术与工程教育者协会开发；理论基础是建构主义；基于建构主义的模型，学生参与项目，在真实的问题或项目情境中学习概念和原则。

4Engineering is Elementary:EiE项目

Engineering is Elementary:EiE项目,美国科学博物馆开发；目的是培养孩子们的工程和技术素养；基于情境认知、建构主义、最近发展区理论；教师可以根据学生的“最近发展区”搭建起“脚手架"。

5创客教育的理解

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，使用数字化设计与制造工具，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。

以信息技术为支撑，融合了体验学习、做中学、基于项目的学习、基于设计的学习等以学生为中心的教育理念；致力于推动学生创新造物能力发展，强调学生在创造中学习，通过动手实践，借助信息化的工具及材料创造出学习成果；培养创新精神和动手实践能力的教育，弥补以往重理论轻实践、重学习轻应用的不足。

6创客文化对创客教育的启示

注重采用开源技术及资源，保证开放性、经济和可持续性，降低技术门槛；重视数字化设计与3D打印、激光切割、PCNC等数字化制造工具的应用采用项目式学习方式，既有过程，又有成果；建设普及性贴近全体学生的课程，面向生活、面向当代和未来发展设计创客教育项目或活动；与学科教学相融合，每个教师都能成为创客教师，每个学生更容易参与创客教育。

7创客教育、STEM有助于学生高阶思维发展

将重点放在特定问题，而非某个特定学科，利用科学、技术、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题，有利于跨越学科界限，从多学科知识综合应用的角度提高学生解决实际问题的能力。

面向生活问题进行创意，团队合作进行设计和工程实践，动手解决问题并进行创造。

8STEAM 教育vs创客教育

第一种观点是“不用辩解”。认为不用过多地去辩解和争论，而是放在实践应用中，关注教师和学生的使用以及对传统课堂教学的突破和创新上；

第二种观点是包含关系论，认为创客教育活动一定是包含在STEM 教育活动中，而STEM 教育活动不一定都是创客教育活动；

第三种观点是载体论，认为创客教育是STEM 教育的载体，STEM 教育不等于创客教育；

第四种观点是整合论，将创客教育过程作为一种方式方法，引导学生应用STEM 教育中的跨学科知识解决问题，培养素养和能力。

9STEAM创客教育与学科教学的融合

利用STEM理论及框架、创客技术、数字化设计与制造工具，将创客教育与学科教学相融合，创新学科教学方法，提升学生的学习兴趣和运用学科知识解决问题的能力，培养学生的科学精神、实践创新等核心素养。

10校园智能种植STEAM综合实践

利用学校阳台、屋顶、户外空间，利用PVC材料搭建种植盆架。通过水位传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、继电器、电磁阀、低压水泵、雾化喷头等硬件设计自动浇灌、无土栽培水位控制、光照控制、自动供养等功能。在此基础上，进行课程设计，内容包括植物知识学习、植物种植体验、植物生长揭秘、无土栽培及温室育苗等现代种植技术，开展植物观察、探究等学习活动。

12STEAM创客教育课程的开发

目标模式

以目标为课程开发的基础和核心，围绕课程目标的确定及其实现、评价而进行课程开发的模式。泰勒：《课程与教学的基本原理》

过程模式

不是以事先确定好的、由仔细分解一般目的而得出的目标系统作为课程编制的依据，而是关注整个课程教学系统的展开过程，使之与宽泛的目的保持一致。

13以创客技术及创客精神推进创客教育

（1）基于开源硬件的推出智能硬件DIY创客活动，开发了创意电子类创客教育产品及课程；

（2）以开源软件推动创意编程创客教育活动，开发了可视化图形编程类创客教育课程；

（3）利用3D创意设计、3D打印技术进行机械结构件制作，玩转机械结构，使学生能够轻松搭建出创意机器人设计作品，还支持整合多种积木结构件进行自由创意；

（4）综合运用智能硬件、开源软件、3D打印等多种创客技术，开展创意机器人教学：通过智能硬件DIY的方法设计出与机械结构相装配的电子积木，实现光、电、声、感应等综合效果；通过3D设计及3D打印的方式，进行机械结构设计（外形、内部结构），设计所需的转接件、匹配件，实现机械结构搭建和传动；通过可视化图形编程，实现对机器人作品的智能控制。

（5）创客教育与学科教学相融合。利用创客技术，运用创客式教学方法，开设新能源智能车、智能穿戴、智慧校园、智能家居、节能环保、地方文化传承等主题式创客教育活动，将创客教育与学科教学相融合，创新学科教学，提升学生的学习兴趣和运用学科知识解决问题的能力。

STEAM教育与创客教育的融合与实践一个长期、不间断的过程，所以一个拥有共同目标理念的人是必须的，同心才能同路。恰恰也是因为这是一个逐渐演化过程，无法做突然的创新，才会是慢慢走过来的一个过程。

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