創客教育背景下跨學科人才的培養

湯可心

摘? 要 創客教育在教育信息化時代背景的影響下，在我國得到廣泛認可。由于創客教育課程內容的廣泛性，要求創客教育教師具備跨學科知識能力。師范院校現代教育技術專業畢業生的主要工作是從事信息技術教育。在中小學信息技術課程開展創客教育的背景下，對現代教育技術專業跨學科知識能力人才培養進行探索。

關鍵詞 創客教育;信息技術;現代教育技術;跨學科知識

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）04-0008-03

0 引言

進入21世紀以來，電子技術和信息化社會的迅猛發展極大程度上改變了人們的生活，傳統教育改革和教學模式的創新都提供了“創造中學”的基本理念[1]，培養和提高學生創新創造的意識和能力的教育模式自興起后就受到普遍的關注和認同。信息技術課程與創客教育相融合并成為創客教育主戰場。現代教育技術專業的培養目標之一就是優秀的中小學生信息技術教師，創客教育作為信息技術課程的主要內容和活動，要求從事創客教育的教師具有跨學科、多學科知識融合的能力，在創客教育課程涉及的主要知識背景下，加強對現代教育技術專業學生跨學科知識的培養，為步入創客教育行列做準備。

部分中小學信息技術教師單一的知識結構不能滿足教育信息化的時代背景對教師知識廣度和深度的要求。要充分挖掘創客教育對學生的主體積極性影響，促進信息技術課程相關學習實踐活動對于我國培養創新人才的重要作用，就要讓現代教育技術專業的學生實現教師專業知識和創客教育兩手抓，為我國中小學信息技術課程輸送符合信息化、數字化、智能化教育要求的優秀教師。

1 現代教育技術專業學生跨學科知識學習需求分析

政策分析? 《教育信息化“十三五”規劃》中明確強調有條件的地區要積極探索信息技術在創客教育等新的教育模式中的應用[2]。自2015年后，我國各大一線城市在國家相關政策的支持下都在積極地建立創客空間，注重創新能力和創造能力培養的觀念深入社會和學校，國家對培養創新科技人才的重視，信息技術、教育技術的運用，對培養大眾創新創造能力發揮著基礎性、條件性的重要作用。以國家相關政策支持為基礎，各地區開始積極開展創客教育和STEM教育，從國家力量的角度順應教育信息化潮流。為此，我國的創客教育在中小學研究的方向上主要集中于創客教育與信息技術課程的融合。

目標分析? 《2016年中國創客教育藍皮書（基礎教育版）》提出：創客文化的目標能夠與教育相結合而形成創客教育，在這種教育模式下，學生通過在項目教學中進行學習，以數字化和智能化的工具作為現實條件的輔助，積極動手操作并完成作品，感受分享的快樂，在這種學習氛圍下實現全面發展[3]。其中提出的培養學生跨學科解決問題能力的目標，在創客教育過程中往往需要運用不同學科的知識，而且好的創客作品背后也一定有跨學科知識的支撐[4]，需要教師以引導者的身份將不同學科的知識內容進行融會貫通。根據這個目標，要求信息技術教師能夠儲備豐富的跨學科知識，有運用跨學科知識來解決創客課程中問題的意識和能力，能夠掌握多學科知識來幫助和引導學生進行知識遷移，提升學生多維度發現問題和解決問題的能力。

信息技術課程分析? 信息技術課程在學校創客教育中有支持作用[5]。我國創客教育起步較晚，理論基礎不夠扎實，但發展迅速，該領域的專家和學者也在不斷探索屬于中國的本土化課程。同時，在校教師創客教育知識相對薄弱。目前，現代教育技術專業（信息技術教育方向）培養適應當地基礎教育發展需要的、合格的中小學信息技術教師[6]，學生畢業后能夠有一定的創客教育的基本知識、經驗和能力，促進我國中小學創客教育發展，從而培養具有創新創造能力的中小學生。

需求分析? 從目前我國中小學開展創客教育過程中存在的主要問題來看，對創客教師的需求比較大，具有創客知識和能力的教師存在缺口，當前中小學創客空間建設面臨的第二大障礙就是缺少創客教育的師資[7]，無論是高等教育還是基礎教育，對創客教師的需求都非常大[8]。創客教育不同于傳統教育，一方面在我國注重將課堂還給學生的背景下，教師與學生的關系發生改變，同時對于教師的需求更是持續加大;另一方面在現代網絡技術發展迅猛的勢頭下，要求教師不僅具有現代教育理念，還要具有實踐教學能力，對于能夠同時滿足這兩個要求的人才的需求量更加高漲。成熟的創客與一線的信息技術教師在教學能力和動手能力這兩方面存在明顯差異[9]，作為中小學信息技術教師人才的主要來源，師范院校現代教育技術專業應擔負起這方面的責任。

2 從創客教育課程內容確定跨學科知識范圍

創客教育課程內容? 當前，在學校開展創客教育的主要方式是信息技術教學和其他學科活動相融合或開展主題活動，以信息技術課程為核心調動學校各科教師參與進來，從多方面和多角度調動學生參與到活動中來。在社會上則是依賴社會創客空間開展創客活動，而且國家相關的機構和部門也會舉辦創客和創客教育的相關比賽。從創客教育的課程內容上來看，面向不同年齡階段的學生和有針對性的課程內容。比如：對較低年齡階段的學生，可以開展拼樂高和制作布娃娃等易操作、趣味性的手工活動;對于初高中的學生，可以開設3D打印、可視化編程、機器人等相關課程，開展開源軟硬件組裝和調試等，這些內容具有趣味性，能夠吸引和調動學生積極思考、勤于動手。同時，這些活動有一定難度，在創客教育學習環境下更易于培養學生信息素養。

以黑龍江省高中信息技術必修一和必修二中項目學習的內容為例，在必修一第二單元的項目四“認識智能停車場中的數據處理”和必修二第三單元中的項目七“探究智能花卉養護系統”這兩個項目中，教師以項目學習的形式讓學生探究智能停車場和智能花卉養護系統的功能。由于智能停車場項目學習內容的特點，首先，教師需要具備數學素養來幫助學生利用數據處理的工具函數進行停車數據的處理，并具備物理知識和傳感器知識來引導學生理解智能停車場中數據采集的原理、過程和設備。在智能花卉養護系統的項目學習中，教師要具備生物、物理、物聯網、傳感器、Arduino開源硬件的開發方法以及互聯網通信技術等相關知識。由此可見，信息技術課程中的項目學習具有多學科融合的特點，對信息技術教師知識的廣度有一定的要求。

現代教育技術學生跨學科知識學習內容? 根據上面已經提到的創客教育涉及的主要內容和信息技術課程內容的例子，可見現代教育技術學生的跨學科知識主要集中的層面包括計算機科學、電子信息工程、自動化、生物工程等，而他們在專業課上會學習一些計算機知識，但相對是基礎性的知識。在創客教育人工智能和機器人等活動中主要的知識多涉及自動控制、傳感器和編程等理工專業，這是教育技術師范生在課程學習上接觸不到的。在硬件組裝上，創客教育追求的是鍛煉學生的動手實踐能力、創新能力，并將學生的創意最終轉變為現實，在這其中運用較多的就是傳感器模塊、主控板和通信數據線的連接與使用，以及相關的手工藝品，但是這些在當前的高校教學中很少有相關知識的學習和活動，而這些都是將學生創意物化過程中的重要材料和實物，而且各種傳感器和主控板之間的通信和傳輸都是計算機和自動化等工程專業的知識。在軟件使用上，當這些硬件組裝完成后，需要軟件驅動對應的作品，完成整個工作。當下根據創客活動可知主要的軟件有3D打印軟件、激光雕刻軟件、編程軟件等，這些軟件的使用可以通過自學來掌握，但是由于沒有相應的設備或材料來驗證軟件學習的效果，學生的學習質量不是很理想，一些編程軟件的學習也僅僅停留在簡單編程語言的學習，真正寫出執行程序的能力還有待提高。

從以上三個方面可以看出，在校階段的現代教育技術學生為更好地步入工作崗位，應多方面加固知識基礎，要掌握多方面與現代信息技術相關的知識和能力，才能勝任相關的信息技術課程和創客活動。

3 高校現代教育技術人才跨學科知識培養建議

圍繞創客教育多學科融合課程內容? 專業課程內容重構是對現代教育技術專業人才跨學科知識能力培養的保證。根據目前創客課程內容和現代教育技術專業課程內容，應圍繞人工智能、云計算、大數據等現代電子、信息技術相關的知識，進行多學科課程內容融合，在此過程中應注意現代教育技術專業人才區別于其他創客的教育專業性，換言之就是不容忽視基本的教育、教學和心理等教師教學必備技能和知識，淘汰老舊課程[10]。由于現代教育技術專業與信息技術發展相關聯，信息技術發展迭代迅速，相關專業知識內容也應符合時代發展和社會要求。

圍繞創客活動提高跨學科實踐能力? 現代教育技術專業培養人才偏向于教育教學，在掌握相關學科知識的基礎上訓練，給學生更多實踐的機會，促進跨學科知識轉變為教學實踐能力，在這個過程中促進學生的理論知識學習，參加創客比賽等，其中創客空間是創客知識轉化為物化作品的操作臺和現實環境基礎。現代教育技術的學生能夠在校擁有創客空間，不僅可以將跨學科知識的學習從靜態書本轉化現實實物，接受創客式教育，還能開展創客活動，舉辦專業領域內或校內創客教育的比賽。學生在實踐活動中會遇到各種各樣的問題，能夠促進對于創客知識和相關領域知識的學習，同時在動手實踐中提高運用跨學科知識解決問題的能力。

圍繞創客教育模式進行教學? 在課堂實施創客教育、項目教學法和STEM教育等新型教學模式，能夠使現代教育技術學生的知識儲備、教學理念和教學技能得到鍛煉。高校教師在進行教學時可以大膽嘗試改變傳統的講授模式，結合中小學新興教育技術創新現代教育技術專業課程內容，利用新型教學模式實現在沒有現實環境條件的情況下，如缺少創客空間、先進技術支撐等，讓學生從宏觀角度理解創客教育的內涵和特征。在這種教學模式中，現代教育技術專業的學生能夠清楚地認識其本質并參與其中，在給學生進行信息技術課程教學時能夠思路清晰，并依照正確的環節進行教學。

4 結束語

在我國，創客教育在中小學落地的主要形式為信息技術課程和通用技術課程，很多相關的教育理論和方法等并不成熟。創客教育對培養數字時代的新青年具有關鍵性作用。高校現代教育技術專業人才是創客教師和信息技術師資力量的主要來源，因此，對人才培養要有全局性視角。結合我國創客教育在教師方面存在的問題，培養具有跨學科知識能力的人才，對解決該問題具有關鍵性作用。發揮創客教育在培養中小學生創新創造能力和運用跨學科知識解決問題能力的重要價值，對創客教育價值、課程和理論研究的本土化進程具有積極的推動作用。■

參考文獻

[1]楊現民，李冀紅.創客教育的價值潛能及其爭議[J].現代遠程教育研究，2015（2）：23-34.

[2]教育部關于印發《教育信息化“十三五”規劃》的通知

[A/OL].（2016-06-17）[2020-10-17].https：//www.ict.edu.cn/laws/new/n20160617_34574.shtml.

[3]謝作如.是求根溯源，更是揚鞭奮蹄：簡評《2016年中國創客教育藍皮書（基礎教育版）》[J].中國信息技術教育，2016（21）：90-91.

[4]楊曉哲，任友群.數字化時代的STEM教育與創客教育[J].開放教育研究，2015（5）：35-40.

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[7]鐘柏昌.談創客教育的背景、本質、形式與支持系統[J].現代教育技術，2016（6）：13-19.

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[10]王帆，史貝貝，王珣.全國首屆教育碩士（現代教育技術）教學技能大賽分析：兼論現代教育技術專業人才培養[J].電化教育研究，2019（7）：92-100.

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