创客教育：小学科学课程与科技活动相融合的桥梁

成艳萍

【摘 要】用创客教育将科学课程与科技活动结合起来，培养适应知识发展和技术进步的社会人是当前科学教育的一种尝试。本文主要阐述了利用创客教育提升学生科学素养的意义与方法。

【关键词】创客教育；科学课堂；科技活动

中图分类号：G620 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）16-0098-02

当前，知识的发展和技术的进步对社会人提出了越来越高的要求，要适应时代的发展，未来社会人应具有良好的科学素养和实践能力。时代对学习提出了新要求，人们除了学会理解各种类型的知识并使用它们外，还应使之有所增长。这个全新的理念转变了我们对学习的认识，也影响着我们学习的步履。

培养未来社会人科学素养的主渠道是学校，培养途径主要是科学课程和科技活动。目前我们小学科学课程强调知识性与系统性，强调用有目的的探究来获得知识，达到传授知识的目的；而科技教育活动独有的趣味性、实践性和创造性深受学生喜爱，但又缺乏教师编制与课时安排，时间不确定、师资不保证、内容不完善。在中小学开展创客教育，正是借鉴《k-12科学教育框架——实践、跨领域的概念和核心概念》中“科学与工程实践”这一维度，搭建起一座科技教育与科学课堂连接的桥梁，让创客这种涵盖多学科、多课程融合的教育，在科学教育中围绕应用知识去组织教学活动，开拓科学探究与创新实践的新路径，着力于鼓励学生在学习过程中不断创造，让学习的过程变成创造的过程，将科学教育真正落实到生活中、落实到学生的心中，使学生理解科学的实践本质，培养科学素养。

一、创客理念渗入课堂，促进教学的模式转变

创客教育强调“人人都是maker（制作者）”，这种观念正好弥补了传统教育“重理论、轻实践；重动脑、轻动手；重学习、轻应用”的不足，强调要重视知识的创造而不是一味关注知识的传承。这里的创造可以是一个实物，也可以是一个研究报告，让课本知识通过学生的实践变成生活中的一部分。

1. 革新教学方法，建构问题课堂

我们的教材有着严谨的编写结构，学生每一课要掌握哪些知识点，掌握到什么程度都有着严格细致的规定，然而当中却没有任何学生想学什么，怎么获得这些知识并将这种方法迁移应用的要求。对此，可在课堂中建立“问题式创客课堂教学模式”，通过问题为主线，围绕“问题”经历“提出、研究、解决”的教学流程，达到以生为本、以学促教的目标。为了解决问题，学生往往要付出许多劳动：通过上网或查找文献中有关技术方面的资料，在课堂中就相关的问题进行讨论和交流；通过尝试研究、实验检测、应用改进的过程，让问题更完美地解决。学生将改变原来单纯听老师讲授的学习方式，进而培养学习的自主性、合作性以及探究性。从“教师一言堂”向“师生问题导向型”课堂发展。例如《运动与力》这个单元中，一共有8个课时，包括拉力、弹力、反冲力、摩擦力、机械结构等知识。如果围绕知识点来按课组织教学，知识点琐碎、活动死板。笔者将整个单元整合成一个问题“如何设计一个跑得又快又远的赛车”，孩子们围绕着这一主题相互合作、亲自动手、细致操作以及反复试验，像一个个小工程师一样，效果好多了。

2. 重组教学内容，科学与工程实践相结合

我们传统的教学一般采用点对点式，学生在不同的学科、同学科不同课时中获得的知识点往往是单一的、零散的，因此不能站在一定的高度上俯瞰全局，学习目标不明确。这种学习方法是被动或者是无目的的学习，久而久之导致学生不会思考。新课程提倡学生经历体验的过程，由一味听从安排转变成自己思考、自己设计、自我成长，进入自我学习的新境界。例如六年级科学有一个单元叫《形状与结构》，这是一系列十分典型的科学探究，有许多关于力学、材料学的内容。如果全部单独教授远不如整合探究效果好，所以笔者设计了符合学生认知的学习流程，让科学探究有了落脚点：设计一座桥。孩子们在设计思考中不断寻求创新：有的小组从形状入手，详细分析纸桥造型，分别从三角形、矩形、梯形、拱形等入手，甚至采用复合截面形式；有的小组重点观察桥梁受压破坏的位置，观察施压过程中结构点、纸梁、杆件等受破坏的状况，从而寻找改进措施；有的小组从内部结构入手，关注桥梁形式是否合理，桥的各构件的协调是否到位。一座小小的纸桥能够承受上百公斤的重量，体现了结构和力学的完美结合。教学内容的重新整合使学生有了更多的时间和空间进行深入思考、自主探索与不断交流，不仅有利于学生创造性思维的发展，而且学生的思想观念和学习方式等也有了很大的变化。

3. 寻找教学技术支撑，促进科学实践课堂实效性

切实的学习流程、有效的技术手段才能让学生通过探究构建知识，领悟科学研究的方法。技术设计的过程实为探究实际问题的提供解决方案，这样的学习是一个富有个性的生命历程。例如让学生设计一个太阳能热水器，在这个过程中，教师要为学生提供适合的技术手段作为支撑：有的小组要研究太阳能的“容器”——集热器，教师要提供智慧校园平台，让他们随时随地查找、分析平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器的优劣；有的小组主要研究贮水的管道——貯水箱，教师要提供数字化电子测试仪器，让学生通过详细的数据分析白色、银色、蓝膜、黑色等不同表层颜色对水温的影响；有的小组设计从凸透镜会聚光线的原理入手——使用多个凸透镜会聚光线，令集热器能获得更多的光能，这时学校科学实验室中各种的器材、设备就能让他们的实践更充分。学生借助不同的技术手段，不断尝试、不断反思，从而获得光的反射、光的强弱、光照产热等知识。同时他们还学会用知识去创造知识，去解决生活中的问题。因此，在这样的创客教育中，学生不但获得了知识，更收获了学习知识的能力，让他们可以有机会体验自己作为一名“小小发明家”的责任感与成就感，满足了他们的好奇心、求知欲，有利于学生的身心进一步发展。

二、打造创想社团，建立大教育观下的校本课程

创客教育是涵盖多学科、多课程融合的教育，它很适合在学校中围绕应用知识去组织各类的活动，开拓科学探究与创新实践的新路径，从而促进学生创造性思维及科学过程能力的培养和提高——技术本身的含义决定了技术教育具有根据实际经验和自然原理进行的设计，使用方法、技能，从而实现产品的过程特点；由于技术教育涉及工艺过程、作业程序和产品的制作，因而技术发明也是一个创造性的活动，渗透着创造性思维，进而将思维的成果加以物化。课堂是教学的主阵地，而关注学生的个性发展，充分体现师生的自主性和创造性的校本课程则是大教育观下学校教育的有效补充。针对学生的兴趣和需求并结合学校优势和特色创立“我的创想社团”，包括3D打印、电子制作、无线电测向、生活与发明等社团，并邀请大中院校、科研机构、科技企业的人员加入“筑梦导师”的队伍，进入社团，担任辅导员，开展各类活动，让知识创造的过程开始于个人，通过个人头脑中的隐性知识成为众人知识，从而使学校能够更好地体现办学特色，使学生能够更加全面地发展。

三、扩展教育形式，建构大融合的教育新格局

人类的知识来源是一个社会参与、社会互动的过程，知识产生是认知成果与社会互动后的提炼表现。通过扩大教育形式，开展校内创客综合性活动，建立校外学生实践体验基地，通过观摩、操作、互动与交流等多种方式，给学生带来科技体验、社会体验、文化体验。这样的整合，有助于加强科学课程与社会及生活的联系——技术以科学为基础，以解决社会生产、生活中的实际问题为目的，技术与社会及生活保持着紧密的联系。学生从个人质疑、实践开始一步步走向集体和社会，将一个简单的观念拓展为一个复杂的活动目标或形成一种新的实践形式，从而形成一种新的活动框架和系统。我校多年来坚持开展一年一度的创客嘉年华，搭建展示和交流的平台，让学生将自己平时学到的科学知识应用到游戏设计中去，展示自己科学与工程实践的成果，不断激励他们自主学习，应用科学知识进行思考、分析并解决实际问题。在参与的活动过程中思考、实践，引导学生关注科技热点，激发创新思维，培养团队合作的科学精神，感受科技学习的快乐和成就感，也让技术教育成为科学、生活、社会相互联系的纽带与桥梁，使科学教育“走向生活”的基本理念更好地得以落实。

科学和技术相互依赖，又相互促进。创客的兴起促进了学校教育“基于创造的学习”的发展，创客教育进校园降低了创新门槛，着力于鼓励学生在学习的过程中实践，勇于创造，让学习的过程也变成创造的过程，因此借鉴《框架》中“科学与工程实践”这一维度，将科技教育与科学课堂整合起来，从而强调参与科学与工程的实践是科学学习的基礎，让学生通过参与各种实践活动来学习科学，让更多的学生积极地参与到工程实践中去，实现人人创新、全民创造，带来更多机遇与挑战。

参考文献：

[1] Paavola S，Hakkarainen K.The Knowledge Creationmetaphor C An Emergent Epistemological Approach to Leaming[J].Science and Education，2005，（14）：537-557.

[2] 李晓强.工程教育再造的机理与路径研究[D].浙江大学公共管理学院，2008.

[3] 高尚荣.技术德性论[D].东南大学，2013.

[4] 刘大军，黄甫全.知识创造视野下的三元交互学习[J].现代远程教育研究，2015，（8）.

[5] 袁运开.科学课程与教学论[M].杭州：浙江教育出版社，2003.

[6] 叶禹卿.科学课程与科学素质培养[M].北京：中国纺织出版社，2002.

（编辑：赵 悦）