5月中旬，在全球知识型经济浪潮的推动下，北京美国大使馆举办了一次小型特别活动---面向国内公众图书馆管理专家和创客青年代表的恳谈会。会议旨在推动国内公众图书馆引入创客空间，并利用STEAM教育理念对社区青少年人群进行知识与技能结合的科技素养推广。公众图书馆面向社会开放，可以接待不同年龄段、不同教育背景的人群，将创客空间放在公众图书馆不仅可以迅速宣传现代科技教育成果，对有学习需求的人群进行教学培训，可对周边社区产生极强的辐射力，让科技素养的培养逐步走进日常生活。

 

        会议中间，美国本土教育专家Mr. MECANTONIO就STEAM教育与创客空间的理念、在美国的发展与应用情况做了生动的讲解。而国内受邀STEAM教育研究龙头代表---北京国信世教研究院的人工智能专家Mr. GEORGE DONG 则就究竟该如何正确理解“创客空间”和“STEAM教育”的内涵和两者相互关系分享了颇有实践价值的思路。
 

         “创客空间”是一种社区化运营的工作空间，向兴趣爱好、专业技能、教育与文化背景等方面相似的人们提供聚会、社交和合作的场所。虽然参与者背景兴趣相似，但知识水平、工作经验和人际交往的差别使他们能产生明显的互补效应。STEAM教育被视为一种新型教学理念，包含“科学”、“技术”、“工程”、“艺术”、“数学”五大学科门类，注重提高学生的综合素质水平，将不同学科&知识整合来解决实际问题，主要通过探究式项目学习来形成师生&同学之间的合作共同体。两者均起源于美国，在中国更得到年轻人的热烈响应并发扬光大，这两年国内如火如荼的“双创”行动即是明证。
 

        “创客空间”与STEAM教育在核心理念上都是将知识或技术进行融合，通过项目组内成员合作，来共同解决问题和创造新的理念应用。不同之处在于STEAM教育倾向于科技的运用和理论的实践，而老练的创客们已具备了大量的基础知识和先进理论，可直接用于创造与创新。STEAM教育更可针对尚未具有足够知识的学生，通过学习实践来增加他们的知识和技术储备。如果将两者融合，就可以通过创客空间来实现STEAM教学，让知识技能兼备型人才利用STEAM理念来高效培养学生，加快传播速度。接下来我们就用国信世教研究院的真实教材案例来说明“创客空间+STEAM教育”如何结合。

 

案例一: 初中元素周期表电子组态教学模型在实际教学的应用
 

         用3D打印机制作的元素周期表电子组态模型，共有104个,从氢原子到鑪(lu)原子应有尽有。这些模型形象地展示了原子电子层（electron shell）和支壳层（subshell）中的电子排布。
 

   

 

         从3D模型到实体模型，要经过几次文件转换，3D建模可以通过免费或付费软件来制作。将设计好的模型转换为STL模型文件，再放入切片软件进行分层，最终导出可以控制3D打印机工作的G代码。学生或老师在完成这一系列操作后，基本能够学会3D建模和3D打印的相关技能。
 

        除技能提升外，产出的模型可直接用在教学环境中。学生在学习元素电子组态时，可直接拿出原子模型完成教学任务，通过计算每层电子数量，观察不同元素电子组态的不同，掌握分析电子组态的规律。这样，老师的教学可从死记硬背电子组态规则中摆脱出来，变成通过观察模型来分析组态规律，使枯燥的学习过程变得有趣生动。
 

   

        与教学模型同步使用的辅材还包括电子版的元素周期表和元素简介，将元素周期表前104个元素的实体图片、元素符号、元素模型和元素特质（如元素应用、形态、含量、使用等）拣选出来。
 

案例二：V8引擎制作项目
 

        对于有3D建模和3D打印基础的学生，老师们则要提供能够带动全班学生参与制作的项目，此类项目需要一定难度，但不能让学生花太多时间进行测试和验证，否则最终的效果并不理想。让我们以V8引擎项目为例进行分析。
 

  

        首先，V8引擎并不是单一的制作项目，它是集虚拟装配、运动仿真、3D打印、Arduino编程为一体的综合型项目。它包含27种部件，如气缸体、曲轴、活塞头、活塞连杆、气门、气门阀、传动齿轮等。每种部件所需的数量和打印顺序需要学生自己去计算和整理。要成功完成这个项目，学生需要完成以下步骤:（1）虚拟装配和运动仿真：在虚拟环境中导入模型文件装配并对装配好的模型进行运动仿真，教学目的在于学生可缩短设计周期，及时发现问题、更正问题、改进设计理念；（2）3D打印：合理安排打印顺序和时间，利用校内时间制作打印时间短的部件，放学前打印时间长的部件，隔天取走完成部件；（3）实体装配：将打印完成的各个部件进行装配，按照虚拟装配时的装配顺序进行，可很大程度上减少误操作；（4）编程：利用舵机、Arduino开发板、传感器扩展板、红外接收器、红外遥控器制作一个可以远程遥控引擎运动的控制器。
 

        学生在分步完成项目的过程中会学到机械部件间的协同、虚拟装配，理解仿真在工业设计中的重要性，合理安排制作路径以提高效率等课本上学不到的内容和经验。以上两个案例都是在创客思维框架下使用STEAM的探索式项目教学方式，利用跨学科整合思维解决真实问题，创造新视角并提高技能的典型应用。
 

        可见，创客空间和STEAM教育高度相关，相辅相成，前者是后者的载体，后者又能拓展前者内容的深度与广度。创客空间最早可在校外少年宫和科技馆等场所中找到雏形，并逐步进入K-12校园，未来如在国内公共图书馆中也能建设创客空间并引入STEAM教学理念（即创客空间+STEAM教育模式），则可以让知识与技能更好结合，创客精神与探究式的教学方法、跨学科研究体系相得益彰，可培养出理论与实践兼备，更具创造创新能力的复合型人才；同时，也使公众图书馆气象更新，真正成为尊重多元化和个性化发展，向社会输出先进理念和人才的骨干节点之一，更将之前少数人才能拥有的技能变成通用技能，培养具备创造与革新能力的社会基础。