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标题 浅谈如何开展创客教育
范文

    何帅

    [摘 要]创客教育能够有效填补传统课堂教学的不足,能够促进学生对知识的学习和应用,有利于学生实践能力和创新能力的培养。创客教育应依据各阶段学生的发展水平和主要特点,依据学校的实际情况开展,促进学生综合素养的提升,并从学习者向创造者转变。

    [关键词]创客;创客教育;创新能力

    创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,培养创新型人才是世界各国教育的重要任务。李克强总理曾经指出,让一代“创客”的奋斗形象伴随着中国经济的升级,成为创新中国、智慧经济的重要标识。刘延东副总理在第二次全国教育信息化工作电视电话会议上提出要“积极探索信息技术在创业大学、创客教育、微课堂等方面的应用,提升学生的信息素养和创新创业能力,促进学生全面发展。”创客教育与学生创新能力培养正在成为一个新兴课题。

    一、什么是创客、创客教育

    创客(Maker)是一类具有一定专门领域的知识储备和创新、实践和交流意识的人,他们出于自己的兴趣爱好,在一定的技术支持下将创意转变为现实。无论在哪个时代,在哪个国家,都不乏创客和创新精神。而在中国,从古代的四大发明到近代的农业技术革新,无不体现着人类的创造精神。

    创客教育是集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体,以“在创新中学习”为主要学习方式,以培养各类创新型人才为目标的新型教育模式。在学校教育的层面上,创客教育是一种不以比赛为目的、让每一位学生都能参与,具有学科融合性、实践性、创造性的学习活动。创客教育的重点不在于要让学生创造出什么,而是要让学生注重创新创造的方法,培养创新意识。

    二、围绕不同阶段学生特点开展创客教育

    1.不同学习阶段学生的主要特点

    发展心理学的相关研究表明:小学生的认知以具体运算为主,到了小学高年级开始由具体运算向形式运算过渡,从小学三年级开始出现学习兴趣的分化。由此可见,小学生的思维水平以具体形象思维为主,只能在直观观察的基础上,解决较简单的问题。他们在学习过程中不易集中注意力,对学习的外部活动更感兴趣,随着年龄的增长,问题解决能力逐渐提高。小学生对一切事物都充满好奇心,对科学容易产生兴趣,喜欢在具体活动过程中探究新鲜事物。在数字化知识或技能的学习上,小学生对录像和图片等数字资源有较高的需求或依赖性。

    初中阶段的学生逐步形成了抽象逻辑思维能力,具备了一定的解决信息加工类问题的能力,对于科学相关知识的核心概念有一定的学习和理解能力,能够运用科学知识表述、解释并探究实际生活问题。高中生的抽象逻辑思维逐渐趋于成熟,职业偏好初步形成,在这一阶段要着重培养其批判性思维和分析性思维。在学习了生物、物理、历史等自然和社会科学之后,高中生形成了对客观世界的初步认识,能够开展科学探究并提出解决问题的方法。此外,他们的数字化学习能力较强,能够灵活运用多媒体资源加工和表达相关信息。

    2.根据学生特点开展创客教育实践

    不同教育阶段的学生在认知发展和科学素养方面的差别,决定了他们的学习方式不同,也决定了创客教育方式的不同。

    小学创客教育主要是通过游戏化和体验化的方式来开展,要以“玩中学”为主。“玩中学”强调让学生在玩耍的过程中自然地获取基本知识和技能,并对社会规则产生初步认识和理解。儿童在玩耍的过程中能够学会自我控制,获得相关知识,发展合作等社会化行为,并将学习和游戏两者自然地结合起来。

    例如,在室内摆放绿植,可以让环境显得生气勃勃,但常常不是被浇多了水“淹死”,就是被忘记浇水“旱死”。于是江苏省如皋石庄小学的“小创客”们就想,能不能制作一个智能浇水的设备呢?于是,他们带着这个想法,在创客教师的指导下,购买了Arduino主控器、土壤湿度传感器、继电器、直流水泵等必备模块,设计了一套智能浇水的程序,当土壤湿度低于某个数值的时候自动浇水,当土壤湿度达到某个数值的时候自动停止浇水,这样就实现了智能浇水。经过一段时间的观察,绿植生长得非常健康,学生们欢呼雀跃、奔走相告。这样,学生就在玩中发现问题,学着解决问题,最终体验到成功的快乐。

    初中阶段的创客教育,要求教师为学生设计相关的教学活动,引导学生在实际动手过程中进行探究式学习,促进他们在“做中学”。“ 做中學”强调教育应该面向社会和学生个人生活的实际应用,使他们运用所学知识思考问题并解决问题,且能够在不同情境中解决类似问题,教师可以开展相关的手工艺活动和科学探究活动,如绘画、构建模型等。“做中学”有具体时限,并包括反思性观察、思考和验证的循环,其模式可以认为是学生通过观察、提问、假设、动手、表达、交流等活动,在体验探究的过程中学习基础知识,发展思维和探究能力。例如,江苏省海门市海南中学常年开设机器人兴趣实验社团,教师首先向学生介绍一些基础性知识、编程环境搭建和编程的典型思路与方法,然后就放手让学生自己去发挥和实践。从结构搭建开始,到编程程序下载,再到试运行等,都要让学生自己动手,自行实践,这样既锻炼了学生动手操作能力和逻辑思维能力,也能够增强学生的信心,实现更好的学习效果。

    而高中阶段的创客教育是基于问题和设计的学习,需要教师为学生创设相关的真实情境,使高中生在“思中学”,即在真实的工作场所中学习相关知识。高中阶段以书本为中心的课堂教学已经难以满足学生的需求,高中生的学习方式更应侧重于面向真实的问题和情境。例如,南通大学附属中学的学生创客项目“制作基于物联网技术的小鸡孵化实验”。该项目要求学生在实验前对小鸡孵化条件进行调查与了解,包括小鸡孵化时的温湿度要求、孵化期间照蛋和出壳的操作要点、雏鸡的处理等。学生需要在真实的情境下思考、判断和解决问题。如设计恒温箱时,对加热设备的选择,可以有白炽灯、PTC加热片或220V电暖气等多种方案。学生需要根据所学的物理知识分析三种方案的可行性,并不断尝试直至最终确定一种合适的方案。在硬件配备完成以后,可根据实际需求进行程序编写,如使用LCD显示恒温箱的温度,使用继电器模块以及温度传感器自动控制迷你电暖气的开关状态,甚至于借助Yeelink这样的物联网平台,将相关温湿度上传,方便学生周末在家对恒温箱的温湿度等状态进行实时观察。在整个项目实施过程中,学生根据实际需要主动思考,通过各种方式习得相关知识并将其应用于项目中,在“思中学”,在“做中学”,才是真正意义上的自主学习和深度学习。

    三、南通市开展创客教育的区域性实践

    传统学校教育存在僵化的部分,大量的作业和考试,使学生不得不死记硬背,使学生的创造力和创新精神逐渐丧失。创客教育将改变旧的学习模式,减少标准化教学和考试造成的学生个性化发展的损失。为此,江苏省南通市采取了一系列的措施,积极探索创客教育的推广模式,取得了一定的成效。

    1.示范引领推动,促进创客实验室建设

    对照省基础教育装备示范县(市、区)的创建要求,南通市高起点定位、高标准谋划,积极开展市级装备示范校建设,以市级示范校的创建带动省级示范区建设,在创建指标中突出特色装备的分值,以此促进各地创客实验室的建设及STEM项目的推广力度。2016年,全市首批18个学校被评为“基础教育装备示范校”。目前,各地学校的机器人建模、3D打印、物联网设计等创客实验室发展迅速,一批创客课程被开发并应用到学校创客课堂教学中,各类创客比赛活动开展得如火如荼,深受学生喜爱,形成了南通大学附属中学的“星火创客实验室”、如皋石庄小学富有农村学校特色的“临江创客空间”等一批典型案例。

    2.出台建设指南,科学指导规划

    为进一步规范各地教育装备建设,依据教育部学科课程新标准、新课程改革对教育技术装备的新要求以及南通市建设教育现代化市级示范区的新形势,在广泛征求专家意见、参考国内外相关规范标准以及开展深入调查研究的基础上,制定了《南通市中小学教育技术装备建设指南》,为基层学校的创客实验室建设提供了科学指导。

    3.丰富活动载体,加强师资培养

    为进一步推进创客教育,南通市举行了“实现梦想的阶梯——2016年南通市创客空间与课程建设论壇”,通过专家学术报告、学校经验介绍、创客课程观摩、创客技术展览等一系列活动,进一步推广普及全市创客教育研究实践成果,全市各级装备管理人员、创客实验室骨干教师参加了培训,取得了良好效果。同时,定期组织各地各校装备管理人员、创客骨干教师参加全国教育装备、教育信息化展览以及创客嘉年华等活动,“请进来”“走出去”,开拓视野,增加见识,不断加强创客骨干教师的培训力度,逐渐形成了一批创新意识强、综合素质高、技术能力好的创客教师团队。

    4.开发特色课程,鼓励学生创新

    鼓励各地各校依据当地实际,积极构建开放、创新、实践的创客教育课程。如南通大学附属中学在实施国家课程标准的同时,积极开发和自主编制了《青少年创客课程》《编程任我行》等校本课程教材。如皋石庄小学的智能种植园将原始的农作物种植与先进的物联网技术进行整合,开启了全新的STEM教学模式,真正使创客教学接地气、受欢迎、易开展、好推广、可借鉴。各地各学校通过开展普及性创客教育课程、组织创客艺术节,带队参加青少年科技创新大赛、机器人竞赛等活动,切实提高学生的动手实践能力和创新创造能力。

    创客教育是对传统课堂教学的有效补充。开展创客教育需要教育主管部门、各级各类学校、学科教师和所有学生的积极参与、相互配合,从教育理念、课堂模式、课程设计等多个方面加以改革和创新;进一步加大投入,像装备图书馆、实验室一样,为学生构建创客空间,并做到因人而异、因材施教,充分发挥创客教育的优势,切实提升学生的创新能力,真正让他们逐渐从学习者向创造者转变。

    参考文献(编者略)

    (责任编辑 郭向和)

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更新时间:2024/12/22 13:16:55