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基于STEAM理念的“三阶十环”高中创客普惠课程

盖晓琳武士梁刘梅

●课程介绍

目前我国创客教育开展相对较好的学校以小学和初中学校居多，而高中学校所占比例较少，特别是以普惠式课程的教学方式来开展创客教育的高中学校，更是少之又少。创客课程惠及全体学生是我校创客教育发展的方向。我校已具备普惠式创客课程实施的软、硬件环境：建成了六间独立功能的创客教学空间，打造了创客课程资源平台和创客网络学习空间，学校创客课程研发团队探索出了一套基于STEAM理念的“三阶十环”高中创客普惠课程体系。

1.课程特色

其一，将STEAM“跨学科”的理念与创客“做中学”的理念有效融合。课程设计以项目学习的方式，在创意设计环节更加注重学生多学科知识的理解和应用，兼顾多学科知识与技术操作两方面的内容，同时利用创客空间已有的智能硬件和材料，将学生在项目学习中形成的一个个创意转化为最终的思维作品，并进行展示和交流。

其二，探索形成了一套完整的课堂教学模式和流程。结合高中生学习特点和学校网络学习环境优势，课程设计团队经过大量教学实践和探索，逐渐形成了一套“三阶十环”的课堂教学模式和流程。“三阶十环”中的“三阶”是指创客课程开设中的三个层层递进的学生活动，“十环”是指整个项目学习过程中包含的十个课堂环节。

其三，搭建了校本化的一站式创客网络学习平台。结合自身创客教育开展经验和学校网络学习空间人人通的优势，我校建成了创客课程资源平台，即创客网络学习空间。所有的创客课程资源（教学设计、创客活动课件、微课视频、自主学习任务单、学生作品、导学知识等）均按照“一课一网”的模式，以项目作为单元，上传到学生的创客资源平台上，方便学生随时随地进行自主学习和知识查询，拓展了创客教育开展的空间。

2.课程设计思路

我们基于STEAM教育跨学科理念，以生活中的实际需求为主要内容，设计、开发、构建了开放的、联系生活的主题式课程。以《智能硬件与编程》这套课程为例，其项目选题和框架目录如表1所示。

所有项目的课程学习活动设计都是按照“三阶十环”的教学模式和流程开展，如图1所示。

在整个课程活动过程中，学生是主体，进行自主学习与主动探究，在参与活动的过程中逐步内化知识，增强创新意识和创造能力。教师是辅导者、帮助者、监督者、评价者，为学生提供学习资源和策略支持。

3.课程实施方案

（1）指导思想

引入STEAM创新教学理念，借助“互联网+”的模式有效利用学校现有教学资源，实现学生学习成果最大化、教学成本最小化。通过实践、合作、开放、分享、融合的创客教学，激发学生的创新思维，强化学生的创新意识，提高学生的创新能力。在此过程中，逐步提升学生的实践能力和创新素养，提升创客教育的师资水平。

（2）实施目标

以学生为主体，融合STEAM教育和创客教育理念，采用项目学习方式，进行普惠式的创客课程授课，借助校本化的创客网络学习空间，培育创新型人才和智慧型教师，提升学校办学实力和影响力，为建设区域性创新示范基地打下坚实的基础。

（3）实施方式

基于STEAM理念的高中创客普惠课程为一整套课程体系，主要包括智能硬件、3D创意、人工智能三个大系列，目前已经设计完成并在学校陆续开设的课程有《智能硬件与编程》《3D创意制造》《物联网基础》《人工智能初步》四个模块，正在开发设计的课程有《Python入门》《机器人》《谷歌无人驾驶小车》等模块。

创客普惠课程实施分为以下两个阶段：

第一阶段：初级入门。

在这一阶段，学生能够认识套件中的传感器，并能进行简单的组装，初步培养学生的创客意识。第一阶段的完成时间为6个课时。

第二阶段：项目实操。

●课程实施的典型案例

下面以《汽车安全气囊》作为我校基于STEAM理念的“三阶十环”高中创客普惠课程的典型案例，进行课程活动分析、评价和讨论。

1.教学对象与学时

学时：1学时。

2.教学环境与准备

本节课在学校专用的创客实验室中进行。该实验室配备了专门用于教学的台式电脑、无线网络和多媒体教学设备，具备了智慧学习空间的环境，实现了创客网络学习空间与物理空间、线上与线下、虚拟与现实结合的教学环境。

创客实验室又分为学习分享区和活动制作区。学习分享区准备了适合小组讨论的桌椅，搭载智慧教学云平台和智慧课堂交互系统的智慧黑板，装有可视化编程软件且连网的电脑。学生自带教学专用平板电脑。活动制作区准备了课程中需要的智能硬件模块，结构构建过程中用到的各种样式的亚克力板、折弯件、车轴、车轮、固定配件等材料，还配备有工具包。

3.教学过程

按照“三階十环”的教学模式和流程开展课堂教学活动。

第一阶段：自主学习，科学探究

①情景导入，提出问题。

由生活中汽车交通事故增多的情景，提出使用安全气囊保护措施的需求，确定本节课的项目研究主题。通过可操作的学习任务驱动项目学习的开展，明确项目学习目标，融合ST