创客教育对生物课堂教学的促进作用

白亚非 屈红培 裴丽峰 范佩佩

摘 要：创客教育是指教学工作者将创新思维和学生的创客活动相结合，通过一系列的创客活动激发学生们的学习兴趣，让学生真正地爱上学习、主动学习。本文在对国内外和创客有关的文献进行研究之后，初步总结了创客教育的发展历程及其现状，也明确了我国在创客教育方面存在的问题，重点以生物学科为例介绍了创客教育对教学的积极影响，本着查漏补缺、进一步提升的原则探讨和总结了日常生物教学上创客活动可行且高效的教学方法和深远的教育意义。

关键词：创客；创新；创客活动；生物课堂

中图分类号：G4 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2018）03-0054-04

作者简介：白亚非（1981— ），男，河南三门峡人，中小学一级教师，研究方向为生物教育；屈红培（1971— ），女，河南郑州人，中小学高级教师，研究方向为生物教育；裴丽峰（1974— ），女，河南三门峡人，中小学高级教师，研究方向为社团综合实践活动；范佩佩（1992— ），女，河南郑州市人，研究方向为创客教育。

“创客”一词源自英语单词“Maker”，“创”指的是创造，“客”指的是一类人，创客的本意是指在兴趣和爱好的作用下把自身的创造思维和想法转变为实物的一类人。创客在融入到我国的文化生活后，它的内涵和意义得到了进一步的丰富和改变。创客教育是创客文化与教育的结合，是基于学生兴趣，以项目学习的方式[1]，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育[2]。

一、认识创客教育，明确创客教育在教育中的地位

新课改提倡这么多年了，但仍然有许多一线教育工作者“照本宣科”地教学。“教有法，但无定法”，这句话的意思是教育有一定的规律和原则，在从事教育工作时需要坚持这些规律和原则。部分教育工作者对这句话的理解存在着一些误区，这些“规律和原则”指的是教育要顺应孩子们的天性，教育方法要结合孩子的特点，并不是应试教育中沿用的照本宣科的教学方法。以往的课堂是老师在讲、学生在听，灌输式地教学。如若这节课的内容十分有趣也就罢了，但是数理化大多是偏理解和记忆的知识，知识本身比较抽象，老师采用照本宣科的教学方法，难免会使得学生在日复一日的枯燥课堂中出现厌学情绪。

爱因斯坦说“兴趣是孩子最好的老师”。浓厚的兴趣使人们热爱自己的事业，使之苦心钻研、持之以恒。兴趣可以促使孩子们积极主动地学习。通过观察不难发现，处于儿童时期的孩子尤其喜欢在纸上涂鴉，甚至是在地上、在家里的墙上、在自己的身上进行涂鸦；喜欢玩橡皮泥，用橡皮泥捏出自己喜欢的形状，有些孩子喜欢用泥巴做小人；喜欢用积木堆房子；等等。这些行为处处都能体现出孩子们的想象力和动手能力。然而，当他们走进校园，面对越来越多的考试、越来越乏味的知识、越来越僵化的教育，却慢慢丧失了创造能力和动手能力。

创客教育利用数字技术，通过学生自主思考、自己动手、合作交流、共同分享来完成对知识的学习，以理解的形式强化记忆，大大降低了传统上标准化的教学和以测试为主的检测方式对学生个性化发展造成的不利影响，鼓励学生思考和创新。创客教育要求教师能够把课堂变成一个充满活力的创客空间，鼓励学生敢想、敢做，把想象变成可以感知的实物。一节完美的创客课程应当具有下面的几种或全部的因素：动脑动手、大胆尝试、团结合作、注重美感、打破局限、张扬个性、自己掌控等。

二、创客教育在教学中的积极作用

创客教育是一种综合性的教育平台，它本身可以将不同领域的学科知识融合在一起。就生物学科而言，在创客教育过程中，学生学到的不仅是生物学知识，还能学到数学、电子、机械、美学等多方面的知识。创客活动具有趣味性，将这种趣味性融入到学科教育中，能够增强知识对学生的吸引力。

（一）创客教育可以提高学生的创新能力、动手能力

在创客教育中，学生积极动脑、动手，将自己的奇思妙想一步步地转变为实物，学生在动手创造的过程中，也了解了当今的尖端科技，如此一来更加激发了学生的求知欲，这就促进了学习兴趣的产生。如在生物教学过程中，学生通过动手制作动植物细胞模型，不仅加强巩固了学过的知识，还会产生类似“细胞中的各个细胞器在细胞中发挥着怎样的作用”的疑问。

（二）创客教育可以培养学生的观察能力

想象力是每个孩子与生俱来的能力，而创意恰恰来自想象力。将创意变成和生活息息相关、对生活有用的实物还需要有观察能力。学生们通过对生活的观察，在可操作的基础上将创意展示出来。创造一个作品，将创意转变为现实，不仅需要强大的动手能力，还需要极强的分辨能力，这就要求学生具备良好的观察事物的能力。

（三）创客教育可以培养学生的自学能力

自学能力是学生取得良好成绩和事业成功的基础。前面提到创客教育的综合性，也就是说创客教育涉及的知识十分广泛，甚至超出了中学生的课程安排。例如，老师带领学生做一款智能台灯，不仅需要开发平台知识、传感器知识、电力学知识以及各种加工工具安全使用知识等，还要了解同类台灯的相关知识。当然，这些内容已经超出了中学生的课堂学习范围，所以需要学生借助互联网进行搜索和学习。学生有时候还要到学校图书馆查阅大量的相关书籍，这个过程就需要学生具备自学能力。创客活动可以大大提升学生的自学能力，有助于学生树立终生学习的意识。

（四）创客教育可以培养学生的团队精神

创客教育通常要求几个学生组成一个小组，小组内明确分工、共同协作完成创造。一个学生完成一项创客任务可能会困难重重，但是几个人在一起集思广益就能大大降低任务的困难性[3]。团队合作需要团队的每一位成员具有奉献精神，大家相互取长补短的过程，也是个人不断进步的过程。“三人行，必有我师焉”，当团队中的每一位成员把他人的优点转变成自己的优点并加以灵活运用时，团队的力量会日趋强大，自己的能力也会慢慢得到提高[4]。除奉献精神外，通过团队合作还能让学生学会互相尊重。团队工作不可避免地会有讨论，甚至会有争吵。当自己的意见和别人不同时，如果固执己见，就无法和他人达成一致，团队工作也就无法顺利进行下去[5]。当团队中出现与自己不同的声音时，要学会静下来倾听他人的意见，这也是尊重他人的体现。

三、个性化的学习过程和学习成果

在生物教学过程中，经常会遇到比较抽象的知识，比如绿色开花植物的受精过程，花粉管是如何伸张的、精子是如何到达胚珠与卵细胞结合的。借助创客教育创设情境让学生自己制作受精过程模型，通过这种有趣的自主学习，能够让学生深化生物知识。不仅学生在动手的过程中能巩固已经学到的知识，同时也方便了教师根据各种模型来检测学生对知识的掌握程度。

在开设创客教育的过程中，我们以“快来做一个小创客”为主题，让学生进行了一个年级内的生物创客大赛。每个班级按人数分成7～9个小组，每个小组从下面9个题目中任选2个进行创作。这9个生物创客题目分别是：细胞分裂过程模型、动植物细胞模型、菜豆和玉米种子模型、叶芽的结构和发育过程模型、桃花的基本结构模型、植物受精过程示意模型、草履虫模型、叶芽的结构模型、叶片结构模型。本文以动植物细胞模型制作的过程和制作成品来展示创客教育下学生们的个性化学习过程和学习成果。

（一）制作动植物细胞模型的准备和过程

进行创客活动的前一节课安排学生自行准备好超轻黏土、卡纸、剪刀、胶水等用具。专门用一节课的时间让学生在课堂上动手制作。每个班级内按人数分成7～9个小组。課堂上先利用多媒体展示已有的动植物细胞模型，让学生先在脑海中形成初步的制作流程。学生初次进行生物创客活动肯定会有诸多疑问，如课堂上学生提出线粒体和叶绿体有什么区别、如何制作线粒体和叶绿体等疑问。教师先让学生从线粒体和叶绿体的外在颜色进行区别，告知学生叶绿体通常为绿色，再从线粒体和叶绿体的内在结构进行区别，如线粒体的内部呈褶皱状。学生制作成果的评价方面，首先从模型的完整和精准程度上来评价，再从模型的美观上来评价，最后从学生对模型的补充内容上来评价，如标注模型的各个结构及各个结构的生理功能。这节课学生完成了各自的动植物细胞模型，优秀的作品如图1所示。

（二）本次个性化学习过程和优秀成果

本次生物创客活动结束之后收到了多种多样、制作精美的创客作品。优秀的生物创客作品分别有叶芽的结构模型、草履虫模型（图2）、受精过程模型、种子模型。最后教师在生物创客作品展板上进行作品展示。

学生只有在熟练地掌握相关知识后才能做出如此优秀的创客作品。通过观看学生上交的创客作品，我也发现了不少问题。如动物细胞没有细胞壁，而有些学生做的动物细胞结构是双层膜；玉米种子储存营养物质的结构是胚乳，而有些学生做的玉米种子结构胚乳被标注成了子叶；等等。总结来说，生物创客活动除了丰富有趣之外，主要还起到了学生自查、教师检查的作用。本次生物创客活动结束之后，仍有学生踊跃交上了自己的作品，这充分说明了学生对这类创客活动的喜爱。后续收到学生的优秀作品有光合作用的过程、叶片结构示意图等。

四、开展创客教育的发现和总结

开展创客教育以来，本人有如下几点感知：第一，创客课堂要以学生为中心。准备前要结合学生的特点进行备课，设计要新颖，最大程度地激发学生的学习兴趣。在讲解抽象内容时，教师要本着不怕麻烦、不怕费时、服务学生的原则让学生参与课堂、动手创作。第二，创客教育是有目的地引导学生学习、创作。创客教育要有内容、有成效，不能形式化。创客教育最怕的就是“走过场”，把课堂交给学生并不意味着信马由缰，教师的指导、引导作用始终要贯穿全程。第三，创客教育要兼顾每个层次的学生。学生的学习能力、动手能力、理解能力、认知能力都有着一定差别。创客教育也要对学生进行合理的分配，比如动手能力弱的和动手能力强的结合，理解能力弱的和理解能力强的结合等，通过这种强弱结合，让能力强的带动能力弱的，从而达到共同进步的目的。

创客对教育的影响非常深远，但是在落实创客教育的过程中也存在着不少问题，展望未来创客教育的发展，我谨提出自己的一些见解。首先，创客教育不同于传统的教育，创客课程花费的时间一般比传统的课程时间长，不是短短一两个小时就能完成的，未来一段时间内，创客教育和传统课程的融合将成为一大棘手的问题，特别是从课程管理的角度来看，面临的挑战会更大。因此，学校和老师要互相商讨，共同为创客教育安排合理、有效的时间。其次，创客教育是一个创作型的课堂，有时候将创客活动安排在班级内会显得拥挤、嘈杂、混乱，考虑到这一情况，学校应尽可能为学生们的学科创客活动提供一个专门、便利的创客空间。最后，创客教育毕竟是一种新兴的教育方式，到目前为止仍然属于实践先行的领域，受师资力量的限制以及教师本身见解和经验的限制，学校在推行创客教育时仍会遇到各种困难，因此，学校应加强一线教师和各大高校、教学研究人员的联系和合作，努力促进教学和教育改革。

[1]郭运庆.创客教育的现状、问题与未来发展方向[J].数字教育.2016，（4）：1-7.

[2]谢作如.创客教育和STEM教育关系之辨析[J].中国现代教育装备.2017，（4）：16-19.

[3][5]祝九堂.职业长青：优秀员工的7个职业习惯训练[M].西安：陕西师范大学出版社，2005.

[4]李琳.论团队协作的重要性——人心齐，泰山移[J].魅力中国.2014，（7）：49.

（责任编辑 孙震华）