基于STEAM教育理念的創客課程的設計與實踐

李杰

摘要：本文以校本課程“智能澆花系統”為例闡述了基于STEAM教育理念的創客課程的教學分析、具體教學流程，通過實例說明以STEAM教育理念的創客課程，更能促進學生跨學科思維的養成，提升學生綜合性能力，促進學生全面發展。

關鍵詞：STEAM教育;創客課程

現如今科技創新是決定一個國家國際地位地位的一個重要因素，因此，如何培養具有創造性思維的創新型人才成為教育的重中之重。創客課程重視以學生為主體，強調學生主動探索，將創意想法變成現實，旨在培養學生創新能力。同時，STEAM教育理念注重過程和實踐，以解決實際問題提升跨學科思維和創新精神，與創客課程的課程目標不相謀和。基于此，將創客課程與STEAM教育深度融合，借鑒STEAM 教育中先進的教育理念和教學方法，改變傳統教育中“以知識傳授為主“的教學方式，培養學生創造性思維，為創客課程教學模式提供新思路。

一、STEAM教育

STEAM，分別是科學 、技術 、工程、藝術及數學，5個要素之間相互補充、相互滲透、共同發展，以基于項目、基于問題的學習為主要的學習方式，引導學生通過合作與實踐，完成主題項目，培養跨學科思維和創新精神。

二、創客課程

在創客教育中，重視學生的主體地位，強調學生自主探究解決問題，樂于分享和傳播創意。創客課程是在學生既有能力上的創新教育模式，采用做中學、體驗學習法等有效方法，培養學生創造力、知識技能和探究能力。

三、基于STEAM教育理念的創客課程的教學過程

課程目標。教師通過對創客課程內容的把握，融入STEAM教育理念，明確課程三維目標，使學生對這節課內容有較為清晰的認識。

問題導入。有趣生動的課堂導入是一節課教學成功的開始，STEAM教育重視 在真實情景中基于問題、項目的解決，因此需要為學生提供貼近生活的學習情境，發揮創造性思維。

問題分析。教師引導學生分析上一階段的問題，參與到問題的解決，以多角度、多方面看待問題，引發學生思考，促進學生深層次學習。

實踐合作。小組合作共同設計出一個解決問題的方案，該方案通過小組交流后，動手實踐，并驗證自己的問題是否解決。

成果展示。成果展示是將學生的作品對外展覽、交流的過程，每個小組分別上臺進行成果展示，臺下小組評價這一組的優勢與不足，提出的改進建議。

交流評價。該環節分為三個環節，分別為教師評價、學生互評以及自我評價。教師評價主要從學生的思路以及創新點進行指正和點評。學生互評，學習其他同學的思路及方法，能夠為下次探究提供一個新的思考方法。自我評價的目的是找出自己在本次過程中的不足之處，避免下次出現同樣的錯誤。

四、基于STEAM教育理念的創客課程的教學案例

本文以“智能澆花系統”的設計和開發為例，分析基于STEAM教育的創客課堂教學過程。

（一）發現問題

學生自主個性化的學習，發現植物的生存需要一定的條件，例如水、溫度、光照等。但因疏于照料，植物缺乏澆水，極易枯萎。基于這樣的真實生活情境，如何解決這一問題？

（二）設計解決方案

1.問題分析，確定項目主題

將問題進行解析，引發學生思考，提出利用技術解決問題的想法，確定項目主題：制作智能澆花系統。

2.課程安排

根據steam教育理念中的工程思維，設置了五個課時，每課時40分鐘。

（三）動手實踐

首先，引導學生自主學習，通過網絡查詢的方式了解不同植物對水分的需求以及所需各元件的功能和特點，并填寫記錄表。

其次，教授學生每個電子元件的程序編寫，如土壤濕度傳感器的數據讀取。

各小組討論分析得出“智能澆花系統”的工作原理，并編寫程序。再次，模型制作提醒學生要首先考慮元件的安裝位置，討論制作草圖，根據草圖進行模型制作。最后，各小組成員需要將軟硬件組裝起來，將模型和UNO主控板、傳感器等電子元件搭建成真正能解決問題的產品“智能澆花系統”。

（四）展示與評價

成果展示是將學生的作品對外展覽、交流的過程，每個小組分別上臺進行成果展示，臺下小組評價這一組的優勢與不足，提出的改進建議。

為了對學生能力進行綜合考量，本課程從自我評價、學生互評、教師評價、創新思維、成果展示等多個維度對學生的學習進行評價，如表3。

五、結論

綜上，以STEAM為基礎教學理念的創客教育教學模式，實現跨學科的融合通過這樣的學習方式，促使學生養成了綜合應用工程、科學、藝術等學科知識解決問題的意識，有效鍛煉學生實踐能力，拓展了創造性思維，為我國中小學生提供便利、高效的教學模式。