在创客课程实施中深化创新教育

【摘 要】目前，创客教育受到越来越多的学者与一线教师的关注，创客教育的发展氛围正在形成。创客教育课程化是真正能让创客教育在基础教育阶段落地生根并惠及全体学生的必由之路。在剖析关于创客教育的几个困惑的基础上，以机器人创新教育课程为例，从课程的创建、实施与生长三个方面展开阐述。

【关键词】创新教育；创客课程；机器人课程

【中图分类号】G633.67 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）19-0011-03

【作者简介】巫雪琴，江苏省句容高级中学（江苏句容，212400）教师，高级教师，江苏省特级教师，江苏省“333高层次人才培养工程”培养对象。

创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育，创客教育提倡通过动手实践来培养人的创新意识、创新思维和创新能力，力求让每一个人的创意“照进”现实。创客教育为创新教育提供了一条重要路径。基础教育阶段的创客教育是课程、活动和环境的总和，其中课程是关键，活动是推进，竞赛是提升，都是在一定的环境的支持下完成。

本文首先就当前普遍存在的关于创客教育的几种观点进行梳理，然后以本校的机器人创新教育课程为例，从课程体系的创建、课程实施、课程生长三个方面进行阐述。

一、观点商榷

现象一：言必谈“玩”，认为创客教育就是带学生玩，与课程无关。笔者认为，那种无目的的“玩”是高层次的、理想化的，玩出灵感，有了创意，然后开始制作，以制作为经线进行自主学习，这种方式比较适合成人，或者说适合学习、生活节奏相对比较轻松的人。对于基础教育阶段的学生来说，相对轻松的低年级段学生已有的知识体系很难支撑“实现想法”这个重要的过程，而高年级阶段学科学习任务很重，极少学生会投入时间与精力到看似与考试无关的领域。

如何能让更多的人体验到“玩”的乐趣，只能是把“玩”融入面向全体的日常课程中，在教师的精细设计、策划下，引导学生体验看似无序的“玩”。让学生在课程中体验到动手的乐趣，在体验中增强创新意识，锻炼创新思维，提升创新能力。

现象二：言必谈“创客空间”，把创客教育与高额的投入画等号。各地大大小小的创客空间如雨后春笋般出现，有愈演愈烈之势。笔者认为，需要把更多的关注放在创客课程内涵上。

诚然，课程的实施、活动的开展离不开一定的场所与设备，但如果一味追求高大上，往往造成巨大浪费。一次性投入到位的思想也不可取，当前技术飞速发展，设备的更新换代迅速，应当根据课程需要添置，为课程服务。

现象三：言必谈“师资”，常常以没有相关的教师为理由，对创客教育望而却步。笔者认为，创客教育的优秀教师是“动态生成的”。兴趣是最好的老师，当前各种技术高速发展，网络普及，通过培训、自主学习、网络交流，掌握初步的知识与技能不是问题，然后教学相长，在实践中提升。

二、创客课程的创建

1.立足实际，发现生长点。

创建创客课程的过程中，教师往往起决定性的作用，但是学校的推动作用也不能忽视，在学校的推动下，可以让教师迅速成长起来。笔者认为，有生命力的创客课程必须从学校实际、教师实际、学生实际出发，只有符合校情、师情、学情的课程才是真正实用的。

以我校的机器人创新教育课程为例。我校机器人竞赛小组从2006年就开始组建，辅导教师个人对编程与制作有浓厚兴趣，专业水平很高，多次带队参加省市各级各类比赛，在机器人比赛的灭火项目中屡获省一等奖，成为我校的一大特色。2012年我校成为江苏省机器人创新教育课程基地，该项目获得地区与学校的高度重视，资金上得到保证，政策上得到支持。这些都为机器人创新课程的创建提供了前提条件。

2.多维度融合，找到契合点。

目前少数学校每周安排有专门的校本课程时间，甚至实现了走班，学生能够真正去自由选择创客课程，这种环境下的创客课程实施是没有困难的。然而大多数学校，所谓的校本课程与研究性学习往往是落实在纸上的，在这样的情况下，能够找到创客课程与当前已有课程的契合点，是后期课程得以真正实施的关键。

笔者为了找到机器人创新教育课程与当前课程体系的契合点，做了以下梳理。首先，分析机器人教育的内容，学生在设计和搭建机器人过程中涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测、生物、工程机械、能源环保、工业设计甚至音乐、舞蹈等学科知识。它的硬件部分涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测等知识，在高中阶段，与物理学科关系紧密。它的软件部分，与信息技术学科中的“算法与程序设计”关系紧密，程序是機器人的灵魂，而机器人可以成为程序设计学习的最好载体，算法中的建模还用到相当多的数学知识，教学内容又向数学学科延伸，可见机器人创新教育融合了多学科知识，与基础教育阶段多学科有交集。接着，笔者梳理了高中阶段技术课程结构，普通高中技术课程领域包含信息技术课程与通用技术课程，“简易机器人制作”是通用技术选修模块3的内容，而“算法与程序设计”是信息技术选修模块1的内容。（如图1所示）

通过分析与梳理，确定我校的机器人创新课程以通用技术选修课程作为契合点最为可行，教学内容尽量融合多学科，构建合适的课程组织框架和实施支架，在遵循机器人创新教育的规律和方法的前提下，为学生提供一个多种能力得以综合提高的独特平台。

3.立体设计，聚焦人才培养。

为了确保课程的良性生长，需要立体设计，以便能建构起系统的人才培养体系。我校的机器人创新教育课程为每个年级的学生设计相应的课程模块。（见图2）每个模块内以课程为主体，以活动为推动，以竞赛为提升，纵向拉动，自成一体，同时三个年级模块之间也形成知识与能力阶梯的横向联系。

创客课程内容也不是一成不变的，还需要根据技术的发展、环境的变化在实践中不断调整与完善。

三、创客课程的实施

在完成了理论层面的梳理、体系与模型的建构后，我们需要面对具体的操作层面。

1.教学环境的搭建。

创客教育的教学环境包括两类，一类是物理环境，这是专门为创客教育提供的教学与活动场所，配备有相应的设施设备；另一类是在线教育平台，这是专门为创客教育提供的在线学习、交流与分享的网络平台。创客课程的实施过程中，教学环境与设施不必追求高大上，首選是对已有场所与设施最大限度地加以利用，除了硬件环境，网络教学环境也需要同步考虑。

我校虚拟机器人教学利用原有的网络机房，依托IROBOTQ3D机器人在线仿真平台开设，开源机器人教学场所在原有通用技术教室的基础上进行改进。教学设备直接在网上购置，每个位置的费用在100元左右，根据教学项目的需要不断添置。

随着基地经费、地区政府支持资金的到位，学校科技大楼的兴建，目前已经完成了机器人系列实验室、展厅的建设和机器人创新教育网络学习平台的建设，这些为机器人创新教育课程的实施提供了更好的保障条件。

2.教学模式的探索。

我校教师通过4轮教学实践，针对两种课程分别探索出以下比较可行的教学模式。

虚拟机器人课程。情景教学：创设情景——设置任务——设计与竞技——交流分享。首先利用IROBOTQ3D机器人在线仿真平台为学生创设了类似游戏的逼真的学习情境，给学生以强烈的浸润感。通过设置一系列由易至难的任务，激发学生学习的兴趣，引导学生自主学习，独立设计程序。安排最后优胜者分享自己的程序，最后是团队竞技赛，常常用来作为学生学习的阶段总结与成果展示。

开源机器人课程。项目教学：“团队+项目”——“创意+实践”——“知识+能力”，即以团队协助的方式，以项目为导向，任务引领，完成创意，最终达到获取知识、提升能力的目标。教学过程中依托Arduino控制板，从认识电子元件的小基础项目做起，慢慢深入到与学生一起体验1～2个与生活密切联系的项目，最后是学生团队自己选择主题、设计项目、完成项目。让每一个学生都体验了这样的过程后，部分特别有创意有兴趣的学生进入活动小组，深入学习。

3.活动推动。

活动与竞赛都是课程的一部分，我校机器人兴趣小组活动采用项目组的方式，学生根据项目自由组合，小组内部分工协作，小组之间既竞争又合作。利用课外活动，学校冬令营、夏令营给他们提供一个相当宽松的网络环境与制作环境，让他们像真正的创客那样去设计、制作、交流与分享。活动中，教师的角色就是协调、引导，必要时提供适当帮助。

4.竞赛提升与拉动。

竞赛是对学生创新思维、创新能力的检验，学生竞赛也能提升学校的形象，给教师带来荣誉，进而激发教师的积极性。所以竞赛活动是创新课程实施中一个增强动力的环节，课程体系中的重要部分。

四、创客课程的生长

1.依托课题的深入研究是创客课程生长的内驱力。课题是对热点、关注点或者问题所在点的更深入的专题研究，对课程的实施、问题的反思、经验的总结与推广都能起到积极的作用。我校在课程创建与实施过程中申报了3个相关课题，从校本课程的开发到虚拟机器人教学方式探索，再到具体的项目教学方式的探索，一步一步接近与细化，完成“虚拟机器人与开源机器人”校本课程的编撰与刊印，完成项目教学主题站点建设。

2.分享与交流是创客课程生长的外部推动力。我校除了积极参加上级组织的各种培训与交流活动外，还依托名师工作室面向地区开展专题示范教学、开设讲座、组织相关培训、比赛等活动推动地区创新教育，还积极主动走出去，联合不同地区的名师工作室开展多区域的联合活动，展示各地区的创新教育成果，开阔眼界、拓宽思路。此外还申报了机器人创新科技协会，面向整个地区招收会员，定期组织沙龙主题交流，资源共享，信息共享，让创新教育更接近地区产业，更接近生活，为创新教育内容与方法提供新思路。