基于STEM教育理念下的跨学科整合模式——创客——司线宝作品的启示

RenWenSheHuiKeXue

教师·TEACHER

2018年1月Jan.2018

文章编号：1674-120X（2018）02-0123-02

基于STEM教育理念下的跨学科整合模式——创客

——司线宝作品的启示

徐炳辉

（福建省泉州培元中学，福建 泉州 362005）

摘 要：随着创客风靡全国，开展创客教育已成为教育界讨论并实践的热点。文章通过一个真实案例，阐述了创客是如何基于STEM教育理念下进行跨学科教学整合；如何提高学生学习兴趣、帮助学生打好物理、化学、信息技术和数学等学科的基础；并如何加强学生自主学习能力和培养学生创新精神与实践能力，促进创新型、创业型人才的成长。关键词：STEM教育；跨学科；创客；案例中图分类号：G434

文献标识码：A

收稿日期：2017-08-14

作者简介：徐炳辉（1977—），男，福建泉州人，一级教师，本科，研究方向：高中物理教学研究、机器人和创新比赛。

夏令营，这次夏令营主要介绍电子入门实验和arduino入门等，还有很多连物理还没学的初一学生参加。初一的郑同学亲自动手制作第四课——红外对射报警器。其对红外对射报警器十分感兴趣，还想发明一种报警器，当球出界就报警。学生有兴趣了，就会在兴趣上动脑筋想点子，兴趣是创新的动力。

目前中小学课程模式是分科教学模式，即数学、物理、化学、信息技术

等各学科教师只负责教授各自科目，很少重视学科之间的联系。即使到高中，高考文综、理综也是拼盘式。然而，社会需要的是复合性创新人才。我们碰到的事情或问题是综合性的，是多学科知识融合的交叉点与整合点。但学生是一个主体，他们必须整合并超越各学科的界限进行思考。不能是模仿者，而要成为一个创造者。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）

一、创客是一种最常用、最佳

的STEM教育理念的整合模式

以“体验、创新、成长”为主题，福建省泉州培元中学（以下简称“我校”）在2015年秋季成立了“培元中学树人创客中心”，中心主要开展机器人设计和科技创新项目的研究，激起全校各年段学生的巨大兴趣。他们积极参与各种培训活动，如在2016年暑假创客科技

分释放教代会主席团成员的话语权和话语量，从而使党政领导真正听到教职工的心声和本意，更好地落实教代会代表的审议决定权等职权。

（3）探索运行的民主文化建设。社会和谐离不开政治和谐，而实现政治和谐的重要前提是加强民主文化建设。二级教代会建设是基层民主文化建设的神经末端，加强和完善二级教代会运行机制，将权力置于阳光下，民主文化建设才能不偏离航向，才能使民主深入人心，成为教职工共同价值取向。如果不注意培养教代会民主文化的“过程”建设，学校以及教职工就会直观而片面地理解学校和二级学院民主的现状，就会把单位的民主现状与教职工的民主理想表现状态简单割裂，甚至对立起来，教职工将会对单位的民主建设、未来目标的实现失去信心。因此，强化二级教代会运行机制还应加强民主文化建设。

3.强化权能建设

权能，即权力与职能。强化二级教代会的权能，就是强化“教代会四项职能”的施行，即强化落实“审议建议

权”“审议通过权”“审议决定权”“评议监督权”等权力。众所周知，教代会制度是现代大学管理制度体系中一个不可或缺的组成部分，肩负着贯彻落实党的路线、教育方针、政策，维护教职工的合法权益，组织教职工参与学校民主管理和监督，引导团结广大教职工积极投身于党的教育、改革、发展等艰巨任务。当前，大部分高校的教代会职能建设中，前三项落实比较到位，而评议监督权的职能往往与党委组织部对干部的年终考核相结合，其实这种做法是有违教代会职权要求的。《高等学校教职工代表大会暂行条例》（以下简称“《条例》”）明确规定：“评议监督权适用范围包括：评议、监督学校领导干部，向主管机关提出表扬、批评、奖励和任免的建议；根据主管机关的部署，参与民主推荐学校行政领导人员的人选。”组织部门组织的年度考核远远达不到《条例》所涉及的内容，因此，作为教代会的工作机构，工会组织要特别保证教代会评议监督权的有效落实。

随着高等教育的快速发展和现代大

学制度的不断完善，进一步建立健全和创新二级教代会制度任重道远且势在必行。作为由教职工代表为主所组成的教代会也好，或者是作为闭会期间行使教代会职权的教代会执委会和主席团和工会组织作为教代会的工作机构，既要接受党组织的领导，又要得到行政的大力支持，还要维护好教职工的合法权益，这并非一件易事，还需把握好“度”的关系。参考文献：

[1]金 桥.教育工会主席工作手册[M].

北京：新世界出版社，2004.[2]楼成礼.现代大学制度下高校工会

工作探索与思考[M].杭州：浙江大学出版社，2013：23，25，256.[3]杨志贵.高校二级教代会建设存在

的问题及对策[J].工会论坛（山东省管理干部学院学报），2008（3）：44-45.

[4]孙 梅，肖作文，刘俊锁.加强和

完善高校二级教代会建设的思考[J].内蒙古科技与经济，2003（5）：139-140.

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人文社会科学和数学（Mathematics）四门学科的简称，但不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，其强调多学科的交叉融合，强调将它们组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力。创客就是一种基于STEM教育理念下的跨学科整合模式，是STEM教育理念体现方式。创客是通过创新制作这种活动（activities），形成连贯的、有组织的课程结构。在活动中物理、化学等不作为独立的学科存在，而是将科学、技术、工程和数学等内容整合起来。

二、创客将有助于并整合各学

科学习

郑同学有了创意，想把它变成一个创新作品并参加创新大赛，这将面对一个个学科问题和难题，为了攻破难题先要学好各学科知识。首先，是电路问题，她怀着很强的目的性认真学习八年级物理，并自学九年级物理电路部分，理解什么是电路、电源、滑动变阻器等。在学习物理内容和设计、调节电路时必然碰到计算，并涉及大量的数学知识，这也将有助于数学的学习。当然，在做作品参加创新大赛的过程中，信息技术学习不言而喻，Word、PPT、网络等不在话下。郑同学还开玩笑地说：“《司线宝》做完，自己的语文水平大幅度提高了，论文格式懂了，论文也会写了，为了面对各种评委，说明自己的作品，高度概括三分钟或详细介绍十分钟各种准备都会了。特别是口才、应变能力突飞猛进，将来中考高考肯定不会怯场。”

创客作品来源于生活，又高于生活，它不是凭空想象，它要基于各学科基本知识、基本概念、基本规律，通常是多学科知识融合的交叉点与整合点。中央电视台《异想天开》《走近科学》《我爱发明》《原来如此》以及其他卫视策划科普实验或活动等，也都是创客作品，它们都需要具备各学科一定的学科素养。创客教育不是一味鼓励学生荒废学业、不切实际地去创造发明、创业，而是要有一定学科基础，通过观察，发现生活中存在哪些麻烦、不方便或无法解决的问题。猜想和提出创意，以开发出创新作品为起点，再次回归课本，回归各学科，找理论依据，认真学习新知识。此学习过程将更用脑、用心且动手参与学习过程。最后，学生按自己的设

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计思路，采用科学的方法完成作品设计。总之，创新作品过程也是科学、数学、技术等学科的学习过程，并在学习过程中整合各学科。

当然，各学科教师在教授学科知识时，发现本学科中有哪些可以成为创客作品，及时鼓励和发现学生的奇思妙想和闪光点；注意学科间的联系。主动成为创客教育的参与者，这也将提高教师个人全方面发展，促进学科教学。

三、创客加强学生自主学习能

力的培养

自从学生进入创客中心后，学生自主学习能力大大提高。创客作品中碰到一系列前所未见的问题，有些问题甚至初中、高中各学科课本都找不到，如作品外包装如何美化、推广等。此时学生想到的就是百度、谷歌、咨询其他同学和老师。在网络中遨游，在交流中学习，在实践中验证，自学能力得到很大提高。很多班主任反应，参加创客的学生进步很大，特别是潜力巨大，像郑同学在初二基本能在班级前三名了；还有的学生因参加创新大赛获奖，像原高二林同学不想浪费自主招生名额，发愤图强，利用创客活动得到自主学习能力，高三时边复习边自主学习，突破自我，高考取得好成绩。最后参加自主招生录取于天津大学。

新课程改革其原因有两点。第一，固有的知识本位、学科本位问题没有得到根本的转变，这与时代对人的要求形成了极大的反差。第二，传统的应试教育势力强大，素质教育不能真正得到落实。所以课改目标第四条指出改善学生的学习方式。强调学生有主动性。要使人能够不断地“更新”，不断地超越自我。强调学生具有“未完成性”。也就是要培养学生自主学习能力，活到老，学到老。学会的知识是有限的，只有会学才能是无限的，“授人以鱼，不如授人以渔”，这是新课程的目标。所以通过设置综合课程、综合实践活动来培养自主学习能力。

STEM教育理念其实就是新课改精神的体现，创客就是一种综合课程、综合实践活动。通过创客活动，学生由被动地接受知识，转变为结合自己的研究兴趣和研究方向，自己发现问题，并带着问题有目的地寻找解决路径，从而获

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得新知识、新启蒙。创客教育能够提供基于问题的思考，不像传统教育，根据教育大纲的规定被动学习知识。学生自主提出问题之后，广泛地搜集资源，和各种各样的人交流，然后学会利用身边的材料、器械，自己尝试着解答问题。在解决问题的过程中，学生逐渐培养出一种创新能力。

四、创客培养学生创新精神与

实践能力，促进创新型、创业型人才的成长

郑同学不断对入门实验红外对射报警器改进，单电源改为双电源，把发射和接受都变为红外发射接收一体管，在实践中改进，在改进中继续创新，最后郑同学的作品《司线宝》在2016年参加市第十三届青少年创新大赛获三等奖。获奖后她说：“创客活动让我学到了很多在课本学不到的知识，对科技创新也有了自己的体会——在生活中我们会有很多麻烦，在解决问题时不应拘泥于传统的思维方式，要善于思考、大胆创新，也许经过创新会有奇迹出现，而每一个奇迹都掌握在我们手中。”

创客教育无论是源起背景还是内涵发展，都与创新精神有着内在的一致性。这种一致性使培养创新精神成为创客教育的核心理念和追求。事实证明，学生并不缺乏发现问题的智慧之眼，而是缺乏在发现问题后深入研究的意识，感觉自己什么都行，长此以往，便形成了浮躁的性格，但实践起来却无从下手。教师应以创客教育形式，开展基于建构主义的学生创新型信息技术课堂，利用多学科综合特性，培养学生善于发现、勇于创新、踏实、勤思、善做的科学品质。

总之，相信随着创客活动的开展，我们将推进科学、数学、信息等学科的整合，推陈出新，将来会有越来越多的产品属于中国的知识产权，而不是只印着“Made in China”。参考文献：

[1]王旭卿.面向STEM教育的创客教

育模式研究[J].中国电化教育，2015（8）.

[2]余胜泉，胡 翔.STEM教育理念与

跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015（4）.