学校创客教育的思考与实践

2017-12-21高凯北京市第二中学

教育家 2017年44期

文/高凯北京市第二中学

学校创客教育的思考与实践

文/高凯北京市第二中学

“创客”一词来源于英文单词“Maker”，意指热衷于创意、设计、制造的群体。2015年以后，创客教育逐渐成为推动青少年科技教育尤其是工程类教育的新动力。在国家大力提倡“大众创新，万众创业”的环境下，这种对科技教育的推动，不再局限于单一的教育部门，而是变得更加丰富和多元，科技教育的发展进入了一个快速发展的阶段。那么，人工智能时代该如何开展“教育创客”呢？

从时间和国民教育体系上看，当前中小学的教育对象在未来的十数年间将成为直面“第四次工业革命”时代的人群，他们能否从容应对新时代的新课题，直接关系到实现“两个一百年”、中华民族伟大复兴的“中国梦”。

大势所趋，顺势才有所为。作为北京市金鹏科技团成员的北京二中，在2015年创建“未来工程师”创客空间、开设创客课程之初，便将创客课程定义为普及型的科技课程。学校综合参考了国内外创客活动相关资料，借鉴了相关高校的经验，结合学校软硬件设施，确立了以课程设置为微观核心，调整学校宏观课程体系的教育模式，同时在中观层面，改变了以往以成绩为唯一考量标准的课程评价体系，强化过程导向，关心整个过程中的学生反馈，在区域内发挥着很好的引领和示范作用，探索出了具有本校特色的创新人才培养之路。

微观设计：课程设置模块化

创客课程目前主要涉及学生的学习、推理、思考、规划等思维培养，以及包括计算机程序设计、计算机辅助设计和制造、PBL学习和电路设计在内的客体教学，涉及生物、数学、物理、心理学等多学科，横跨社会科学和自然科学。

学校根据教育部及市教委、区教委关于推进模块化教学的意见，制定了创客课程的模块设计方案。使教学内容主次分明，有利于知识点的归纳，提高了课堂教学的效果。

北京二中在创客课程领域开设了如下课程模块。

计算机程序设计模块。课程主要培养学生逻辑思维能力和使用软件控制硬件的能力。培养学生严谨的思维习惯，通过流程图等辅助手段养成正确良好的程序设计能力；通过使用常见的arduino、树莓派、伽利略等移动pc设备进行程序设计；在普及课程中使用LabVIEW语言的方式进行编程，通过计算机程序控制LED、LCD、直流电机、伺服马达等输出设备；了解和使用常用的传感器，如光电传感器、温度湿度传感器、测距传感器等。

计算机辅助设计和制造模块。主要学习现代加工技术以及基于数字化技术的加工方式。以项目设计、绘图、加工、组装作为课程重点内容，培养学生的动手能力和解决问题的能力。在模块中融入TRIZ创新思维方法内容，解决学生遇到技术问题不会解决的困难，同时让学生学习并养成正确的思维习惯。通过选题、讨论、制作首版、修改设计、完成样机等环节，充分让学生体验科学研究的过程。此模块的学习还和程序设计模块内容相结合，设计并组装好外形结构之后，在加入控制系统进行程序控制，使作品的科技含量更高。

任务分项解决课程。该课程将近年来全国及世界机器人竞赛任务加以分解，通过简单的道具让机器人完成任务。近年来，我校学生参与了多项机器人竞赛，但由于种种限制，没有被深刻地挖掘出来。此项模块的设置根据不同的任务需求讲解不同的课程知识，例如：机器人搬运任务，在任务中学生要学习机械手臂的制作和手臂与车体的协调控制，考虑如何能够最高效的完成任务。

电路知识模块。主要学习基本的电路知识，通过将电路知识与物理学科的电学知识相互渗透，让学生将物理知识的学习融入实践过程当中。从简单的面包板电路连接到简单的电路设计，最终使用柔性电路打印机把电路打印出来，将电路变成一种可穿戴设备。同时，此模块内容也可以与其他模块课程内容相结合。

整体来看，课程的设计从教育资源的供给侧对教学内容进行了改革，学生从教育资源的消费者转变为教育资源的生产者，知识的学习从已知到已知的学习转变为从已知到未知的学习。

宏观设计：将创客课程融入学校课程体系

在课程建设方面，北京二中的核心思路是：尊重个性选择，鼓励多元发展，促进学生全面而有个性地发展，发挥课程在学校育人中的核心作用。

学校将创客课程与国家课程体系中的通用技术课程相结合，将通用技术课程中的《技术与设计》相关内容与创客课程相互渗透，为通用技术课程提供更多丰富多彩的项目载体。同时，又将《技术与设计》的方法论融入创客项目制作中，使两者成为相互支撑。

中观需求：课程评价方式的转变

课程内容的添加以及教学体系的调整都是外部现象，对于教师来说，还需要转变课程的评价方式。传统的结果性评价明显不适用于创客教育的评价，因为课程本身是学生主动探究、使用所学知识解决问题的过程，这一过程中所体现出的协同、创新、求实等素质是不能通过最终的作品进行评价的。因此我们认为，创客课程的评价应该不同于其他教育形式。

将结果性评价转变为过程性评价。结果性评价，简单说就是看考试分数或竞赛结果。这种评价方式对接的就是“成王败寇”的价值取向，不难发现在很多竞赛中都存在“钻空子”投机取巧的方式，为了获得好的成绩不择手段，其实这恰恰与素质教育的目的背道而驰。

在创客教育中，我们改变这样的评价方式，不以成败论英雄，更加注重过程性的评价——评价学生在作品的制作中是否有很好的探究、很好的合作，是否合理运用了相应的科技知识等；同时，弱化对最终作品本身的评价，即便个别学生团队并没有做出很好的作品，但是在制作过程有很好的合作、很好的创意设计等，都作为加分项。

这一课程评价方式可以引导学生不再执着于最终的结果，而将更多的注意力转移到如何制作作品的过程中，注重在制作过程中的知识学习，能力提升。

将针对个体的评价转变为对团队的评价。在创客教育中，评价客体不再是单一的学生，而是一个团队。在创客教育中，我们看重的是团队精诚团结的高效协作，关注的是个人在团队中的贡献，因此，是否进行了有效的合作，是否营造了和谐的氛围，是否发挥了每个人的最大长处，就成了评价的标准。这样的评价导向促使每一团队在组队之初，就要明确好分工，“扮演”好不同的角色，在一个项目载体中，学会听取意见、表达意见、接纳意见，最终达成共识，完成一个最优的作品。

将对基本知识的评价转变为对核心素养的评价。在创客课程的设计中，除了对人和对过程两个评价体系外，我们还尝试将评价维度从基本知识转变为核心素养，将关注重心放在通过参与创客活动学生的核心素养的提高，并不断总结创客教育内容与培养学生核心素养的关系。

创客教育对于培养学生的逻辑思维能力和动手实践能力有着至关重要的作用，我们将不断尝试、探索、反思，秉承创客的理念，不断实践，因为我们思创客，创客是MAKE（创新创造），而不是TALK（空谈）。