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校园创客教育的实践与思考

2016-09-10赵凯

中国信息技术教育 2016年20期
关键词:创客空间创客教育课程

赵凯

摘要:在新兴科技和互联网迅猛发展,以及创客运动蓬勃兴起的大背景下,越来越多的学校兴建了创客空间并开始实施创客教育。创客教育为新时期教育的发展注入了活力,我们应充分抓住创客教育发展的有利时机,以创客教育促进学生发展以及教师的专业成长。本文结合江苏省南京市东山小学创客教育的实践对校园创客空间的建设、课程体系的建构等方面进行了总结,并提出了思考。

关键词:创客教育;创客空间;课程

中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2016)20-0069-03

教育部办公厅在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中提出:“推进信息技术在日常教学中的深入、广泛应用,有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用,有效利用信息技术推进‘众创空间’建设,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识……”

目前,随着创客教育和STEAM教育的开展,创客教育、STEAM教育已经成为转变学习方式,培养学生创造性以及综合素养不可或缺的力量。因而,近几年,我校积极开展了创客教育的实践,并建构了相关课程体系。

我校为了发展学生的个性特长,开设了多个社团。信息技术社团包括3D工坊、乐高搭建、Scratch趣味编程、Arduino创意编程、数码摄影、Wedo机器人、EV3机器人等,此外还有一些如粘土制作、手工制作等社团。这些社团的目标是培养学生的动手创造能力、实践与创新能力,早期的社团活动和现在的“创客教育”理念不谋而合,也为后续的创客教育的实施奠定了良好的基础。我校在创客教育的道路上探索着,前进着,逐步走出了一条自己的创客教育之路。

● 打造创客空间

创客空间是学生动手创造、交流分享、展示自我的场所。我校早期建设的创客小屋以及计算机网络教室、机器人教室、科学实验室等场所都是实施创客教育的主要场所。每天中午,这些场所向学生开放。但由于现有的创客小屋面积有限,无法满足创客教育发展的需要,因而新建了小能人创客空间。

小能人创客空间在功能上分为创新实践、加工、创客启蒙、研讨、展示等区域。创新实践区为中高年级学生的创造空间,学生们可结合Makeblock等硬件进行创造实践。加工区配备了激光雕刻机、小车床、钻铣床、木工车床、泡沫切割机、曲线锯、3D扫描仪、3D打印机以及各种工具,这些工具可以满足师生动手创造的需要。创客启蒙区面向中低年级学生,以机器人启蒙学习为主,如乐高简单机械、阿尔法1S人形机器人、JIMU机器人等。研讨区主要用于开展师生小范围研讨、头脑风暴,作品展示等活动。展示区面积较大,设计为多功能使用,用来展示小创客们的优秀作品,从而增强他们的自豪感,激发他们创造的积极性和主动性,同时也可以借鉴优秀的创意。在没有展示活动的时候也可以作为学生创造、学习及开展较大规模活动的场地。除了小能人创客空间,学校还建设设施先进的匠心坊。匠心坊、网络教室、EV3机器人教室、三模室等场所在同一楼层,便于管理和使用,并相互结合,各尽所长。

没有哪种硬件能够独立支撑起创客教育,因此,在硬件的选择和配置上有很多方面都必须要精心设计,如不同年龄层次的学生、学生的性别差异、硬件间是否有相互联系、硬件是否有着良好的扩展性等。此外,在工具及设施的配置数量上也要进行充分考虑,从而确保师生可以开展一定规模的活动,每次活动可以容纳更多的学生参与其中。

● 构建创客教育课程体系

创客教育,课程是核心,合理的课程体系、优质的课程资源是学校创客教育持续发展的必要条件。在学校创客教育课程体系的建构上应充分考虑学校的发展特色及团队教师专长,课程的设置应当多元化,甚至个性化。同时,在课程体系的建构上,要考虑不同年龄段的学生认知水平、接受能力、心理及生理特点等,形成阶梯,逐步递进。当前,我校的创客教育课程类型有以下几种。

1.程序设计类课程

程序设计对于培养学生的逻辑思维、计算思维等能力有很大的益处,同时程序设计也是学生创造的有力工具。因此,我校在二年级进行了ScratchJr教学;三年级开设了Scratch程序设计学;四、五年级利用社团学习S4A,并结合Aruino开源硬件进行学习。学校还针对一些条件好、兴趣浓的学生进行了Arduino C的教学。另外,学校为了激发学生学习编程的积极性,开展了Scratch小程序员等级认证考试,证书分为三级,即初级、中级和高级。

2.机器人教育类课程

机器人教育是创客教育的一个重要组成部分,学生不仅要能够搭建,还要能够编写程序进行控制。因此,学校设置了各种相关的课程并配备了丰富的硬件,从简单的乐高积木搭建、乐高简单机械、乐高科学与技术、Wedo机器人启蒙(学校配置有Wedo1.0和Wedo2.0)到人形机器人阿尔法1S、JIMU机器人、EV3机器人、Makeblock等。

3.手工创作类课程

信息时代,创客教育可以与信息技术相结合,但课程不能完全依赖信息技术,应与传统的DIY相结合,从而解放学生的双手和思想去创造。超轻粘土社团的学生首先手工创作出栩栩如生的作品,然后再利用纽扣电池和LED制作出更富有创意的作品;高年级的学生则可以结合编程赋予作品更多的创意。此外,学校还开设了胸章制作、航模制作等课程。

4.工具应用类课程

创客教育起源于DIY文化,工具是实施创客教育的重要元素。学校开设了3D打印课程,学生可以利用3D打印技术把自己的创意转变成一个个实实在在的物体。此外,学校还结合泡沫切割机、曲线锯、电子焊接等内容设置了相关课程。

● 加强师资团队建设

创客教育离不开好的团队,学校充分发挥每一位教师的特长,挖掘其潜能,激发其内驱力,组织了一支富有朝气、团结向上的创客教育团队。团队成员分工明确,倡导合作,形成了凝聚力良好的团队氛围。目前,团队除了信息技术教师外,还有美术教师、科学教师、数学教师、体育教师,在学科知识层面上形成了有效的互补。

学校还成立了创客教育领导小组,由校长任组长。领导小组积极鼓励教师外出学习,在政策和经费上给予了有力的支持。创客团队先后前往上海、常州、杭州、温州、无锡、深圳、北京等地参观学习,接触了许多最新的创客教育理念和好的经验做法,开拓了视野,拓展了思路。

创客教育团队的教师们付出的不仅仅是时间和精力,还有对创客教育的热情。创客教育对当前教师的综合素养提出了较高的要求,因此,学校定期组织创客教育团队学习、研讨,编写校本教材。同时,在创客团队教师发展上,学校积极地与周边高校及社会创客空间开展互动,寻求专家的支持与帮助。

● 面向更多的学生

创客教育不是精英化教育,而是普惠教育,因此,创客空间的开放、课程的实施要力求面向更多的学生。学校为了满足学生的学习需求,创客空间每天中午都向学生开放,并安排教师进行指导,甚至周末和节假日,团队教师都会陪着学生一起在创客空间里享受创造的快乐。另外,学校实行导师制,安排教师有针对性地对一些优秀的小创客进行培养,进一步培养他们的兴趣爱好和特长。

暑期我校的三位小创客参加了第25届中国儿童青少年威盛中国芯HTC计算机表演赛创客挑战赛。针对竞赛的主题,学生利用市面上现成的垃圾桶进行改造,制作了一款智能垃圾桶。智能垃圾桶使用了Me Orion控制板和mCore控制板,Me Orion控制板负责控制垃圾桶前面板上的超声波,当人靠近时控制舵机打开垃圾桶的盖子;mCore控制板控制表情面板显示垃圾量,同时控制固定在盖子内侧的超声波显示垃圾量。光线传感器连接在mCore控制板上,当环境光线比较暗时将表情面板关闭,这样能够做到节约用电,低碳环保。另外,三位学生还实现了利用负离子发生器进行定期杀毒的功能,学生将现场焊接完成电路部分连接到mCore控制板的电机输出口,从而控制负离子发生器工作,程序上设定为每周杀菌一次。当智能垃圾桶盖子打开时,为了不显示垃圾量,学生们在垃圾桶的边缘装置了限位开关,当盖子盖上时正好触发限位开关,显示垃圾量,当盖子打开时不显示垃圾量。

创客挑战赛比赛现场,三位小创客按照分工,井然有序地完成了任务,并且精心制作了答辩PPT。作品答辩PPT包含作品整体概述、团队介绍、成员分工、作品创意概述、作品介绍与演示、作品改进方案等内容。在学生们的努力下,最终获得了一等奖。

● 辐射引领,共同发展

创客教育的硬件投入是一笔不小的费用,我校作为有条件的学校,最先得到了市、区两级的经费支持。我校在做好自身创客教育实践与探索的同时,更愿意将上级主管部门给予的帮助和支持辐射到更广泛的区域。

2015年12月25日,江宁创客教育迎来一个新的开端,“江宁创客教育联盟”在我校正式成立。会议上通过了联盟的章程并对联盟工作做了布置,区教育局领导全程参与。

联盟成立后,我校采取了联盟教师到校学习、送教送培下乡等多种形式发挥辐射和引领作用。一些学校开展活动缺乏硬件,我校会积极提供教师、器材等。联盟除了定期组织的统一的活动外,周末我们会齐聚东山小学,学习交流。联盟中的一批教师也迅速成长起来,成为各自学校创客教育的中流砥柱。

● 结语

在“大众创业,万众创新”的国家发展战略下,校园创客教育承担着培养创新启蒙人才的历史使命。东山小学在创客教育的道路上也刚刚启程,前路面临着机遇和挑战。我们胸怀梦想,在今后的创客教育之路上,满怀激情,继续前行!

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