创客、STEAM与中小学信息技术教育

儿子去年报了个3d打印的班，就开始关注创客，近期有个项目也涉及到嵌入式，也就开始接触到很多新的技术资料。多年前，作教育信息化的时候，主要还是Authorware和Director之类的软件为主，当时看到国外做的Lingo系统，用电脑连接各种传感器感觉真是惊艳，觉得高不可攀。没料到现在这一切都已经成为现实。

    

    “STEAM”是5个单词首字母的缩写：Science（科学）、Technology（技术）、 Egineering（工程）、Arts（艺术）、Maths（数学）。它由上世纪80年代美国为提升国家竞争力、劳动力、创新力而提出的“STEM”教育战略衍生而来，旨在打破学科领域边界，培养学生的科学素养。2011年，美国维吉尼亚科技大学学者Yakman第一次在研究综合教育时提出将“A”（艺术）纳入进来，这个“A”，广义上包括美术、音乐、社会、语言等人文艺术。“STEAM”逐渐发展为包容性更强的跨学科综合素质教育。

 

     就我来看，创客，STEAM等之所以如火如荼发展起来，也是各方面的技术发展的水到渠成。一是硬件技术的发展，虽然单片机已经成熟多年(小型机器人、电子积木等也慢慢发展到了一个阶段)，没想到一个ardunio单片机，开源后就像当年linux一样在适当的时候出现在适当的地方，迅速形成了一个标准核心机制（内核），并出现了大量的扩展形成平台（OS），降低了门槛（APP），例如杀手级应用-3D打印机的主控板大多是给予ardunio的，LEGO机器人就是缺乏这个开放性没能成为机器人编程技术的主流吧，以后估计也很难了，不如开放接口给ardunio等；二是软件技术的发展，针对儿童的scatch图形化编程，针对艺术家和科学家的process编程，还有商业的labview和matlab都是图形化的可视化环境，已经成熟到一定程度。两者一相结合，立马化学反应一样，打开了一个新的世界。产生了巨大的能量，对于国人如果用于中小学教育，下一代工程师、创作者的工程实现素质将赶上西方，中国创造也就更近了。

    

创客硬件：

1. 最基本的就是ardunio单片机，尤其是ardunio uno，及其各扩展模块。

2. 对ardunio处理能力的扩展，如pcdunio，甚至运行Linux

3. 对ardunio 机器人等方面的扩展，如mbot(taobao ￥535元)等机器人小车

4. 树莓派、伽利略等miniPC，更像一台主机运行标准Linux

5. 3D打印、面包板等

 

创客软件（上位机开发）：

1. 基本的ardunio IDE

2. ardunio图形化编程工具：Mind+，ArduBlock都是中国人做的

3. Scratch/Process图形化编程工具，通过S4A(Scratch for Ardunio)连接Ardunio(Scratch自也有专用触控板，但还是S4A更方便吧），AS-Block也是基于scratch和ardunio一起的图形化编程工具。

4. LabView和matlab都有相应模块，也都有教育版可以使用，解决更复杂的实际问题。

5. App Inventor手机编程

 

另一方面，又不能本末倒置。“STEAM教育的核心理念是跨学科融合，是通过知识的情景化，让学生综合运用学科知识，创造性地解决实际问题。如果过分关注技术的炫酷、制作高科技的成果，而缺乏科学的教育设计、基础性学科知识的融合注入，学生在搭积木式的完成作品之后，根本不了解作品背后的知识，这样的STEAM教育就是学校和培训机构的‘秀场’。

 

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一些有用的资源：

谢作如的博客《s4A与互动媒体技术》 http://blog.sina.com.cn/xiezuoru

紫竹的博客 广东省电教馆 http://blog.sina.com.cn/longlichang

勤奋的教育信息技术工作者 http://blog.tianya.cn/blog-3020819-1.shtml

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创客工坊- 机器人教育，科学教育

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