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 世紀生存和成功所需的知識與技能，它們被稱為21 世紀的高階思維技能、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、英國、德國、以色列、芬蘭、日本等發(fā)達國家，已被提升到國家發(fā)展及人才戰(zhàn)略的高度。近年來，STEM 教育理念在我國也越來越受到廣泛重視并達成共識，其優(yōu)越性體現(xiàn)在以下方面。

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

二是批判性思維。批判性思維被認為是 21 世紀學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，包括對信息的獲取、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、分析、解釋和評估證據(jù)的能力。

三是問題解決能力。21 世紀學(xué)生的另一個基本能力是解決問題，研究和解決問題的技能包括識別和搜索、選擇、評估、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，并通過言語激勵他人，這些能力在工作場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)、評估實踐、學(xué)習(xí)環(huán)境和教師的專業(yè)發(fā)展，21 世紀的合作將在學(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。在全球化競爭和任務(wù)自動化的今天，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神正在迅速成為職業(yè)和個人成功的必要條件，勇于“抓住”問題和實踐探究“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，進一步激發(fā)創(chuàng)新和創(chuàng)造力。

六是基于項目和基于問題的探究式學(xué)習(xí)是21 世紀教與學(xué)的核心，是實現(xiàn)21 世紀教育目標的理想教學(xué)模式。學(xué)生們通過設(shè)計和構(gòu)造現(xiàn)實生活中問題的實際解決方案來學(xué)習(xí)，在小組合作中，學(xué)生將開展跨學(xué)科知識融合與研究，對項目的不同部分負責，互相評價對方的工作并創(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)實世界中解決問題的能力。

國內(nèi)對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)為本推動學(xué)生內(nèi)在發(fā)展。

雖然國內(nèi)也出現(xiàn)了許多課程，如機器人、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)、可評價的方式開展STEM 教育和創(chuàng)客教育的理論研究與實踐探索，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，以落實基于21 世紀核心素養(yǎng)人才的培養(yǎng)方案。本叢書編寫的指導(dǎo)思想，結(jié)合了我國國情，從“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”角度出發(fā)，融項目式學(xué)習(xí)（PBL）、STEM 理念于一體，基于通識教育，以項目式學(xué)習(xí)推進STEM 教育。該叢書包括小學(xué)三冊、初中三冊、高中三冊，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)作四類課程有效進階，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，軟硬結(jié)合，虛實融合，線上線下整合，培養(yǎng)學(xué)生21 世紀核心技能。因此，該叢書的內(nèi)容設(shè)計在選取上注重輸入與輸出的有效對接，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□□□的競賽活動銜接。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)生的全國性競賽活動為準，作品無論是虛擬創(chuàng)作還是實體制作，都是一個項目、一種工程。該叢書用項目式學(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技能為主線，以項目教學(xué)或項目式學(xué)習(xí)為輔線，通過項目范例、項目選題、項目規(guī)劃、探究活動、項目實施、成果展示、活動評價等環(huán)節(jié)引領(lǐng)教與學(xué)的活動。叢書中項目教學(xué)的思路主要通過項目式學(xué)習(xí)實施路徑和項目活動評價表予以落實。

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，聚焦教育創(chuàng)新戰(zhàn)略，設(shè)計教育改革發(fā)展藍圖，積極探索新模式，借鑒國際教育發(fā)展前沿趨勢和國內(nèi)創(chuàng)新實踐，聚焦提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，以為國家建設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才為核心，整合全社會資源，項目引路，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構(gòu)、高新企業(yè)、社區(qū)和高等學(xué)校組成的項目式學(xué)習(xí)發(fā)展共同體，以實施系統(tǒng)完整的創(chuàng)客課程與STEM 課程為主線，打造覆蓋區(qū)域的課程實施基地，面向全體，讓每一個學(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)國家發(fā)展急需的創(chuàng)新型人才和高技能人才，為國際教育發(fā)展和科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供中國智慧和中國方案。

該叢書難免存在缺點和不足，殷切希望廣大讀者批評指正！

中國教育信息化創(chuàng)客教育研究中心

叢書主編 孫曉奎

2020 年7 月