浅谈创客教育的课程设置与空间建设
2017-09-03武汉市东西湖区教育信息中心
■ 武汉市东西湖区教育信息中心 林 嘉
武汉市教育科学研究院 王 康
浅谈创客教育的课程设置与空间建设
■ 武汉市东西湖区教育信息中心 林 嘉
武汉市教育科学研究院 王 康
从2010年李大维在上海建成了中国第一个创客空间“新车间”,随后部分学校和教师开始了创客教育和STEM教育的探索实验,到2015年1月,李克强总理在深圳考察柴火创客空间时提出了“让众多‘创客’自由创业、能够成业”,再到2015年3月全国“两会”上“创客”第一次被写入政府工作报告,“创客”一词红遍大江南北。2015年被称为中国的“创客”元年,各种创客类活动蓬勃的开展了起来,教育领域也都开始围绕“创客”作文章,争相抢占制高点,出现了万众创新、大众“创客”的喜人景象。
在创客与教育融合诞生创客教育的时候,在各类公司疯狂抢食创客教育蛋糕的时候,在大多数老师还不了解认识创客教育的时候,学校如何去推进创客教育落地,学校如何高效的建设创客空间而不被公司牵着鼻子走,成了目前大多数学校需要解决的问题。
笔者作为推进区域创客教育的工作人员,觉得非常有必要和大家分享在创客课程设置、创客空间建设等方面的实践经验。
一、创客教育的课程设置
创客教育课程是创客教育在中小学落地实施的基本载体,是创客意识、创客思维、创客能力在中小学学生成长中得以体现的基本保障,是在中小学校园中以创客载体培养创新人才的主要手段。
创客的本质是“造物”。这个“造物”的过程不是简单做个座椅板凳,而是制造一个智能化的物件,因此要想做好创客教育首先就必须要了解创客是如何造物的。我认为创客造物首先是有创新的想法然后从以下两方面进行造物活动:一是物品外观或结构的设计(设计—>加工—>装配),二是内部智能化控制部分的设计(开发板传感器编程—>电路板设计制作—>元器件焊接,当然也可以利用现有的开源硬件组合成智能控制系统。)。最后把外观结构件与智能控制系统装配到一起,一个创客作品就诞生了。鉴于此,创客教育课程的开设就应该从培养学生的创新思维能力、程序设计能力、外观及结构件设计能力这三个方面去考虑。
二、创客教育的空间建设
有的学校在创客空间的建设中不知道该添置些什么设备,有的学校在添置设备过程中不从实际需求出发,存在贪大求全的做法。这些情况的存在都导致学校被一些公司牵着鼻子走,花费大量资金建成的空间,却不一定有太大的实用价值。因此,笔者提出以下建议。
1.建设原则
(1)以生为本原则。坚持以学生为中心,实践室在设计中应以学生的需求为导向,配套的设备和资源都能满足学生的个性化学习需求。
(2)实用性原则。空间的建设要以创客教育课程为抓手,把握创客空间为创客课程服务,创客课程为创客教育服务的理念。围绕课程选器材、选设备,围绕器材和设备来布置环境。
(3)系统性原则。要将创客教育加到学校顶层设计中,把创客文化与学校的育人理念进行关联性的思考,整合物理空间、基础设施、技术工具、虚拟空间、学习资源、学习服务等要素,探索建立创新人才早期培育的新途径、新模式、新机制。
(4)开放性原则。硬件设施是活动的不是固定的,可根据所开展的学习活动的需求进行灵活的调整移动、变换组合等,尽量减少学习环境对学习活动的限制;创客空间对每一个学生都要平等开放,欢迎对创客有兴趣的孩子都来参与;创客空间的学习过程是开放的,学生之间就感兴趣的问题进行开放性讨论,向社会分享观点和资源。
(5)安全性原则。安全是创客空间建设的核心,创客空间内配套的设施设备都有应考虑到学生使用的安全性,不能有安全隐患。
2.建设步骤
(1)整体规划。依据学校系统性的设计,按照开设课程的先后次序,资金投入的多少,做一个2~3年的建设规划,详细清楚的标明每年要开的课,要覆盖的年级,要投入的资金和要购买的设备。
(2)空间设计。拿出空间布置方案。
(3)课程与器材清单。清单要综合武汉市青少年创客教育联盟的规划、开设课程的需求、器材价格这三方面因素,本着少花钱多办事的理念梳理需要购买的设备清单。
(4)空间建设与器材购买。
(5)教学计划安排。安排课时,这是创客教育落地实施的关键步骤。
3.空间设计
有条件的学校可以建设独立的创客空间,尽量靠近多媒体室和计算机房,方便学生使用多媒体交流和使用机房电脑学习编程与使用电脑编制程序,避免重复建设提高现有设备的利用率。如果校舍不够条件不允许,也可以和其他功能室例如:计算机教室、劳技室、科技制作室等进行整合。建议创客空间可有形或无形的分成以下几个区域。
(1)动手创作区:主要用于日常教学、讨论、组装、设计、调试,是学生学习并进行实践操作的主要场所。教学区的工作台、学生凳按实际需要制作。
(2)交流分享区:是学生进行互动交流的主要场所,用于进行学术探讨、创意分享和互动交流。让学生在创作的过程中能够集思广益,进行思维共享,迸发出创新的火花。
(3)智能多媒体区:主要是多媒体设备安装区域,该区域主要用于老师或学生阐述作品设计意图,讲解作品制作流程等。安装如触控一体机、电子白板、音响、电脑与打印复印一体机;整个区域要wifi覆盖,计算机应能接入互联网。
(4)作品展示区:主要用于作品展示、项目展示等。优秀的学生作品可以在相对显著的位置被展示和演示,一方面可以鼓励作品优秀的学生在学习上投入更多的精力,另一方面也可以激发其他学生更多的创意,真正营造出“创客”的文化。
(5)加工制作区:主要摆放不可随意移动的大型工具设备,如3D打印机、小型多功能机床、激光切割机、焊台等。
(6)工具耗材区:主要用于收纳和存放各类耗材、小型工具。
(7)个性化学习区:应划分出个人学习空间和协作学习空间,配置舒适的椅子,学生自主安排学习、或调整受挫的心情、思考遇到的问题、发现新的好点子等。
以上空间区域划分也不是绝对的,各有条件的学校在此基础上进行优化提升,重点关注学生的学习体验以满足学习者多样化的学习需求。
4.设备配置
创客教育设备要与课程设置相匹配,设备配置应该从培养学生的创新思维能力、程序设计能力、外观及结构件设计能力这三个方面去考虑。每个方面分为初级、中级、高级三项配置,三个级别是依据投入资金的多少以及课程的难度来分类的。
类型 课程内容 需要的硬件支持 课时获取 基础工具加工制作台、学生创作桌、凳子、椅子、储物柜、展示柜、液晶触控一体机、视频展台、木工工具箱、电工工具箱、金工工具箱、基础焊接工具、维修检测工具套装、应急药箱、灭火器、护目镜、口罩等初级 Scratch编程中级Mixly编程、Arduino、机器人融入信息技术课有关章节高级智能可编程无人机、、AR/VR设备、物联网套件等程序设计 外观结构 创意制作初级 3D打印设计、纸艺APPInventor、无人机、AR/VR、物联网等3D打印机、3D扫描仪(两者均教育用产品,而非工业级产品)融入美术课有关单元中级高级定格动画制作等木艺、陶艺、皮影数码相机、场景、光源、后期制作软件激光切割机、微型六合一机床、陶艺皮影等所需设备玩具、模型制作生活用品优化、工具改造融入科技/通用技术/劳技章节初级中级常用工具创意作品加工等高级好好搭搭传感器板、免编程套件等开源硬件及各种常用传感器,例如Mixly套件、好好搭搭Nova套件、好好搭搭智能小车、DFrobot智能小车、Mblock小车等
三、注意长期规划
创客教育的发展是个长期的过程,不是一蹴而就的。学校也应该在顶层设计和系统规划中融合本校的实际情况,做一个2~3年的发展建设计划,提前规划好创客空间,明确每年计划开设的课程、投入的资金,按照时代的需求逐步把课程开设完善,把空间建设的务实好用。把握空间服务于课程,课程服务于学生的原则;把握创客教育的核心是创新型人才培养的原则;通过创客教育把学生培养成具有创新意识、创新思维和创新能力的未来人才。
责任编辑 郑占怡