解析融合学科本质的创客教育路径

创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目式学习的方式，使用数字化工具，倡导“造物”，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。它强调“跨学科解决问题能力”的培养，提倡运用“学科融合”的思维解决真实问题。这里的跨学科不是几个学科的简单组合、杂糅，而是根据“造物”项目的需要使其自然而然发生。

另一种同样具有学科融合概念的教育体系是STEM，STEM教育是围绕科学、技术、工程与数学学科知识与能力开展的，着力于提高学生的理工科素养，优化学业成绩，继而为创新人才的成长奠定基础。与STEM教育相比，创客教育更直接地指向创新教育，面对复杂问题的解决，需要灵活运用多门学科知识，渗透学科思维、学科方法和学科精神，在同化、顺应原有学科素养的同时促进多学科融合的深度学习，提升学生的综合素养和跨学科能力。

基于学科融合的创客项目具有统一的主题、复杂而多样化的任务，兼顾学生多元发展，其过程由一系列活动构成，包括：项目启动、项目构思、项目实施、交流分享四个环节，整个过程由学科融合和数字化工具提供学术支撑和技术支持。总结创客教育实践经验形成图1的路径实现动态框架，创客项目的四个环节并不是线性、一成不变的，而是根据项目推进的情况以及团队学科融合素养的发展和数字化工具实现手段的改进而动态调整的。

项目启动。现实问题的发现过程。学生根据自身学科知识储备和生活经验，进入实际环境观察，通过对人们生活、生产行为的分析，及与人们积极的交流，收集相关信息并反思可能存在的问题，从中发现可研究的主题。

项目构思。分析问题和提出解决思路的过程。在确定主题、形成定义和观点的基础上，检验团队自身专业技术知识储备情况，通过头脑风暴、实验前测等形成可能的解决方案，筛选出最优方案，绘制工程结构和模型草图，确定解决思路。这里最关键的是团队的学科专业素养。“基于霍尔传感器的二轮车报警装置”项目，主要应用原理是电磁感应；“基于太阳运动规律的太阳能利用的研究”项目，主要应用原理是太阳运动中高度角的变化对太阳能利用的影响。这些都是高中相关课程的重要内容，学生就这些问题提出自己的见解，开展预实验。也就是说，最终确定的问题解决思路要符合学生的认知水平，预估的专业素养、学术水平不一定是学生现在已经掌握的，但必须落在学生的最近发展区，这也是项目顺利实施的保障。

项目实施　“造物”、测试和运用的过程。项目实施是“造物”、测试和运用的过程，也是创意、想法从纸端变为实物的过程以及问题解决的过程。团队根据解决思路分工合作、异质分组，调动每一位成员不同领域的特长，互相学习，在测试和迭代中不断优化，制作出满足需要、具有可操作性和可行性的作品，并回到项目启动时的实景中进行实际的、生活化运用。其中，团队成员不同领域的特长是关键，主要表现为不同学科的特长。“基于浓度配比的低成本水肥一体化施肥装置的研究”项目运用的主要原理是化学学科的溶液离子浓度平衡。但在真实问题解决的时候，还需要考虑不同地域(地理)、针对作物(生物)、溶液抽取的扬程与精度(物理)以及测试时的数据统计可靠性(数学)等，这涉及多个学科，这些学科的融合并不是故意安排的，而是自然发生的，没有界线，是在整个项目统筹下的系统性思维。
分享快乐、自我实现是创客精神的重要组成部分，也是人的最高层次需求。它不仅激励、鼓舞学生在科学研究的道路上继续前行，也是梳理各学科知识，回溯融合的过程。如“关于拉瓦锡红磷测氧含量燃烧实验的改进”项目的成员选科时大都选择了目前选择人数较少的化学学科。

综上所述，学科融合是创客教育的本源特征，是创客项目的“灵魂”；数字化工具应用是创客教育的表象特征，是创客项目的实现手段。没有数字化工具的支持制作不出创客作品；没有学科融合的渗透作品就缺乏深度和内涵。随着向“深水区”发展，创客教育立足于基础学科，在同一主题统领下，开展学科融合创新项目实践活动，培养具有优异综合素质的创新人才，是创客教育的“新”生长点。