序

全球化和人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的飛速發(fā)展，正在深刻改變著人才需求和教育形態(tài)，促使學(xué)生掌握在21 世紀(jì)生存和成功所需的知識(shí)與技能，它們被稱為21 世紀(jì)的高階思維技能、更深層次的學(xué)習(xí)能力以及復(fù)雜的思維和溝通技能。

創(chuàng)客教育與STEM 教育作為跨學(xué)科綜合教育的有效形態(tài)，在全球范圍內(nèi)，特別是在美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、以色列、芬蘭、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，已被提升到國(guó)家發(fā)展及人才戰(zhàn)略的高度。近年來，STEM 教育理念在我國(guó)也越來越受到廣泛重視并達(dá)成共識(shí)，其優(yōu)越性體現(xiàn)在以下方面。

一是用知識(shí)解決問題。學(xué)生需要應(yīng)用知識(shí)和技能，并且必須能夠?qū)⒅�識(shí)和技能、學(xué)習(xí)和能力、惰性學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性和適應(yīng)性的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的高階思維的分析、評(píng)價(jià)與創(chuàng)造。

二是批判性思維。批判性思維被認(rèn)為是 21 世紀(jì)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，包括對(duì)信息的獲取、分析和綜合，并可以被教授、練習(xí)和掌握。批判性思維還利用了其他技能，如交流、信息素養(yǎng)能力，以及檢驗(yàn)、分析、解釋和評(píng)估證據(jù)的能力。

三是問題解決能力。21 世紀(jì)學(xué)生的另一個(gè)基本能力是解決問題，研究和解決問題的技能包括識(shí)別和搜索、選擇、評(píng)估、組織和權(quán)衡備選方案和解釋信息的能力。

四是溝通與協(xié)作。良好的溝通能力，包括口頭和書面表達(dá)令人信服的想法的能力，能提出明確的意見，能接受連貫的指示，并通過言語激勵(lì)他人，這些能力在工作場(chǎng)所和公共生活中都被高度重視。規(guī)范的合作學(xué)習(xí)需要改變課程、教學(xué)、評(píng)估實(shí)踐、學(xué)習(xí)環(huán)境和教師的專業(yè)發(fā)展，21 世紀(jì)的合作將在學(xué)校內(nèi)部、學(xué)校之間、學(xué)校內(nèi)外的溝通之間發(fā)展。

五是創(chuàng)新與創(chuàng)造力。在全球化競(jìng)爭(zhēng)和任務(wù)自動(dòng)化的今天，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神正在迅速成為職業(yè)和個(gè)人成功的必要條件，勇于“抓住”問題和實(shí)踐探究“開拓新領(lǐng)域”的能力，激發(fā)新的思維方式，提出新的想法和解決方案，提出不熟悉的問題，并得出意想不到的答案，進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng)新和創(chuàng)造力。

六是基于項(xiàng)目和基于問題的探究式學(xué)習(xí)是21 世紀(jì)教與學(xué)的核心，是實(shí)現(xiàn)21 世紀(jì)教育目標(biāo)的理想教學(xué)模式。學(xué)生們通過設(shè)計(jì)和構(gòu)造現(xiàn)實(shí)生活中問題的實(shí)際解決方案來學(xué)習(xí)，在小組合作中，學(xué)生將開展跨學(xué)科知識(shí)融合與研究，對(duì)項(xiàng)目的不同部分負(fù)責(zé)，互相評(píng)價(jià)對(duì)方的工作并創(chuàng)造出專業(yè)的高質(zhì)量產(chǎn)品，這將有助于培養(yǎng)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)世界中解決問題的能力。

國(guó)內(nèi)對(duì)STEM 課程的研究還處于起步階段，存在概念理解偏差、課程設(shè)置不完善以及師資力量不足等問題。一些技術(shù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客內(nèi)容，脫離了教育本質(zhì)，未能以核心素養(yǎng)為本推動(dòng)學(xué)生內(nèi)在發(fā)展。

雖然國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了許多課程，如機(jī)器人、3D 打印、編程等，但大多呈現(xiàn)出碎片化的狀態(tài)，沒有形成一套完整的課程可供大家參考和借鑒。針對(duì)這種情況，“創(chuàng)客教育系列叢書”力求以系統(tǒng)化、可持續(xù)、可評(píng)價(jià)的方式開展STEM 教育和創(chuàng)客教育的理論研究與實(shí)踐探索，研發(fā)了一套STEM 教育和創(chuàng)客教育的系統(tǒng)化課程，完成了從小學(xué)、初中到高中的有效銜接，以落實(shí)基于21 世紀(jì)核心素養(yǎng)人才的培養(yǎng)方案。本叢書編寫的指導(dǎo)思想，結(jié)合了我國(guó)國(guó)情，從“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”角度出發(fā)，融項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）、STEM 理念于一體，基于通識(shí)教育，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)推進(jìn)STEM 教育。該叢書包括小學(xué)三冊(cè)、初中三冊(cè)、高中三冊(cè)，立足于大眾創(chuàng)客教育，圍繞數(shù)字創(chuàng)作、人工智能、創(chuàng)意制作、暢想創(chuàng)作四類課程有效進(jìn)階，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，軟硬結(jié)合，虛實(shí)融合，線上線下整合，培養(yǎng)學(xué)生21 世紀(jì)核心技能。因此，該叢書的內(nèi)容設(shè)計(jì)在選取上注重輸入與輸出的有效對(duì)接，每種課程都有合適的出口，□終都呈現(xiàn)出學(xué)生作品，與培育精英人才結(jié)合，與市、省及□□□的競(jìng)賽活動(dòng)銜接。本叢書解決了跨學(xué)科融合與考試升學(xué)之間的矛盾；解決了不同地區(qū)經(jīng)費(fèi)需求不同的問題；解決了創(chuàng)客教育與STEM 教育可持續(xù)性問題；解決了創(chuàng)客教育師資不足的問題。叢書出版以符合教育部公示并通過審核的面向中小學(xué)生的全國(guó)性競(jìng)賽活動(dòng)為準(zhǔn)，作品無論是虛擬創(chuàng)作還是實(shí)體制作，都是一個(gè)項(xiàng)目、一種工程。該叢書用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為師生提供明確的教學(xué)指引和學(xué)習(xí)支架，小學(xué)、初中、高中各階段教材均以知識(shí)技能為主線，以項(xiàng)目教學(xué)或項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為輔線，通過項(xiàng)目范例、項(xiàng)目選題、項(xiàng)目規(guī)劃、探究活動(dòng)、項(xiàng)目實(shí)施、成果展示、活動(dòng)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)引領(lǐng)教與學(xué)的活動(dòng)。叢書中項(xiàng)目教學(xué)的思路主要通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施路徑和項(xiàng)目活動(dòng)評(píng)價(jià)表予以落實(shí)。

該叢書立足創(chuàng)客教育與STEM 教育戰(zhàn)略高度的頂層設(shè)計(jì)，聚焦教育創(chuàng)新戰(zhàn)略，設(shè)計(jì)教育改革發(fā)展藍(lán)圖，積極探索新模式，借鑒國(guó)際教育發(fā)展前沿趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐，聚焦提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，以為國(guó)家建設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才為核心，整合全社會(huì)資源，項(xiàng)目引路，構(gòu)建由中小學(xué)校校內(nèi)之間、不同學(xué)校之間以及校外與科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)、社區(qū)和高等學(xué)校組成的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)發(fā)展共同體，以實(shí)施系統(tǒng)完整的創(chuàng)客課程與STEM 課程為主線，打造覆蓋區(qū)域的課程實(shí)施基地，面向全體，讓每一個(gè)學(xué)生接受創(chuàng)客教育與STEM 教育，通過課程的常態(tài)化和人才選拔，培養(yǎng)國(guó)家發(fā)展急需的創(chuàng)新型人才和高技能人才，為國(guó)際教育發(fā)展和科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供中國(guó)智慧和中國(guó)方案。

該叢書難免存在缺點(diǎn)和不足，殷切希望廣大讀者批評(píng)指正！

中國(guó)教育信息化創(chuàng)客教育研究中心

叢書主編 孫曉奎

2020 年7 月