论小学机器人创客空间的建设与应用

摘 要：在互联网+的时代条件下，国内外创客活动开展得如火如荼，创客空间的创建纷纷多了起来，得到了各行各业的关注与器重。当创客精神遇到教育，可为学生提供新的学习方式，让其迸发出创新思维的火花。近年来，小学生机器人的创客活动借助创客空间、创客文化、创客教师、创客资源等的共同作用愈演愈烈，掀起了一股潮流。而机器人创客教育在培养学生创新精神与实践能力方面扮演着十分重要的角色。因此，小学机器人创客空间的建设与应用至关重要，通过让学生在玩中学、做中学、学中做、做中创，可开启机器人教育新课堂，共同打造“智创空间”。

关键词：小学；机器人；创客空间；建设；应用

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 收稿日期：2018-07-16

作者简介：刘素忠（1970—），广东省广州市荔湾区环市西路小学教师，本科，研究方向：小学科技教育、小学信息化教育。

一、引言

《Make》创始人戴尔·多尔蒂曾经明确指出：创客活动能够推动现代教育的发展，甚至给教育带来翻天覆地的变化。而创客教育是以信息技术的融合为基础，将信息技术员与教育教学深度融合，强调学习者创造性的学习的教育模式，是一种新的教育形态。2013年，创客教育在中国兴起；2015年李克强总理前往深圳访问创客空间并且在两会时提出了“创客”。一时间“创客”受到社会各界的广泛关注，并迅速蔓延到各级学校。小学机器人创客课程是创客教育的主要课程，目的是培养具有21世纪技能的创新型人才。在经济全球化背景下，市场竞争日趋激烈，用人单位对人才提出了更高的要求，学生的综合素质至关重要。这就为小学机器人创客空间的建设与应用提供了良好的外部环境，引导学生通过创客活动，可提升其创新能力。

二、概念界定

1. 创客

“创客”（Maker）一词，最初来源于美国，主要是指以个人创意、设计和制造为核心理念，构建集设计、制造、调试、分析以及文档管理于一体的全新制造环境。一些学者将创客分为三种：一是创意者，经过探索发现问题而提出创意，是创客中的精灵；二是设计者，将创意转化为可执行计划，是创客中的魔法师；三是实施者，将计划制造出最终成品，是创客中的剑客。

2. 创客教育

关于创客教育的概念，许多专家学者从不同的角度进行了界定。其中，祝智庭教授认为是一种以培养学习者，特别是培养青少年学习者的创客素养为导向的教育模式；谢作如先生认为创客教育是对传统教育的补充和延伸，可帮助学生拓展知识视野，激发其对科学技术的兴趣；而在吴俊杰等人看来，创客教育是创客文化与教育的结合，是从学生的兴趣出发，培养学生的跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新实践能力的一種素质教育。综合以上专家学者的看法，可以基本上认为创客教育是在信息技术的基础上，遵循在创造中学习的理念，以培养创新型人才为主，强调动手能力的一种教育模式。

3. 创客空间

创客空间（Makerspace），顾名思义是创客与空间的组合，即英文“Maker”与“Space”的组合，主要是指包括创客空间在内的一类创新服务机构的总称。从环境层面上来说，主要是指能够共享所有资源的空间；从精神层面上来说，是指一种协作、分享与创造的理念；从功能层面上来说，能够促进知识技能的学习以及人类创新思维的培养。

三、小学机器人创客空间建设

1. 正确处理创客空间与创客教育的关系

创客教育是一种新型的教育形态，创客空间是创新类服务机构的总称，二者不可分割。要建设小学机器人创客空间，首先要处理好创客空间与创客教育之间的关系。创客教育的开展需要依托一定的载体和资源，如创客课程、创客教师和创客环境等；创客空间的建设面临着需要什么样的空间面积、设备、工具、装饰等这些具体的问题，也是根据具体的情况以及创客教师等来定。在创客教育开展过程中，创客们将线上虚拟空间与线下实体空间结合，在实践中培养了综合能力，形成了一种创客文化。

2. 按需建设小学机器人创客空间

创客教育的载体丰富多样，如无人机（空中机器人）、智能机器人制作、3D打印技术、开源硬件等，如何选择创客教育载体以建设创客空间成为许多教育工作者面临的重难点课题。创客空间的建设范围，大到几百平方米，小到几十平方米，对此，学校可以从自身的具体情况出发，选择适宜的创客空间范围。在装饰方面不能一味地强调奢华，只要能够为学校服务，为创客教师和学生提供必要的硬软件设备，有助于培养创客队伍即可，并且在运营发展过程中要形成自己的特色。以农村中心小学为例，创客空间的建设应该选择一些简单的3D打印、激光DIY等课程，这样入门容易，也能够满足学生们的创意需求。由此可见，无论采取哪种创客教育载体，只要适合学校、教师和学生，只要能够为创客空间的建设服务，就是好的空间与载体。

3. 构建“ZC Space 创客教育模型”

一般来说，“智创空间”主要由线下实体空间和线上虚拟空间构成，前者是实体创客空间，实质上是建立在智能机器人创客教育体验中心的基础上；后者是虚拟创客空间。构建“ZC Space创客教育模型”离不开硬件资源、人力资源和教学资源。其中，硬件资源包括智慧教室、各种机器人、3D打印机、3D扫描仪和各种电工组合工具，这是创客教育开展的前提和基础。人力资源，包括创客教育专家、中小学教师、学生和学生家长等，他们在微信群进行互动、交流，分享创客的教学成果，是创客教育开展的强大支撑。教学资源，包括设计创客教育、教学内容，构建“微课导学”教学模式，开发创客教育教学教具，开发创客教育网络课程等。

4. 开发创客教育实验教材和地方校本课程

目前许多小学创客教育的推广和实施尚处于探索阶段，在创客空间的建设以及创客教育地方校本课程的开发与教学模式的构建方面都有待进一步挖掘。一方面，要参考借鉴国内机器人创客教育建设的成功案例，制定小学创客教育实验室建设技术规范，并上报相关部门进行评定审批，为创客教育实验室的建设提供技术支持。另一方面，要结合资料搜集和教学经验，编写关于创客教育的教材或教本课程，如《智能机器人制作与程序设计》，融入创新元素，以满足学生的创新能力发展需求。同时，还可开展“3D打印技术创新设计与应用”“Scratch与机器人融合创新设计”等课程，形成系统化、多层次的创客教育课程体系，为创客教育在小学校园的实践开辟创新之路。

四、“智创空间”开展创客教育的推进策略

1. 面向学生开设创客教育体验活动课程

基于小学机器人课程的创客教育，其面向的对象是小学生，目的在于培养小学生的动手实践能力和创新能力，促进他们的全面发展，满足时代发展的需要。所以，无论是“智创空间”的创建还是创客教育的开展都是以其对象——小学生为中心，深入了解小学生的生理、心理特点，一切从学生的实际情况出发，有针对性地开展相应的创客教育体验活动课程。以3～6年级的小学生为例，这个阶段的学生活泼好动，对新鲜的事物充满了好奇心，所以我们可以通过播放动画、讲故事、游戏的方法来设计“Scratch创意编程”，来吸引学生们的注意力。由于Scratch积木式图形化编程具有简单易学、形象生动的特点，符合学生的心理需求，因此能够取得明显的效果。

2. 面向家长开设创客教育亲子互动课程

亲子互动课程是学校教育的重要延伸，“智创空间”应该充分利用家长这一角色开展智能机器人创客教育亲子活动，这既能够加强家长与孩子的情感，又能够促进孩子创造性思维的发展。具体来说，可以让学生与家长共同制作机器人、打印3D模型、编写Scratch程序等，充分感受创客教育带来的乐趣，事实证明，这种亲自互动课程受到广大家长以及学生的喜爱，可满足学生的多元化需求。

3. 面向社会开放创客教育科普基地

社会也是“智创空间”建设与创客教育开展的重要途径之一。面向社会开放创客教育科普基地应该以“实践、创新、协作和分享”为核心理念，既要深入探索创客教育和STEAM教育的新模式，又要充分利用新媒体的微信群和微信号定期推送关于创客教育的最新动态，让更多的人了解、认识创客教育，为我国小学机器人创客空间的建设与应用奠定基础。

4. 积极深入学校引创客教育进校园活动

广州市珠海区、越秀区等多所小学应上级部门和教育局的要求，开展创客教育，组织关于机器人创客教育的专题讲座，这让小学生接触、了解了创客教育方面的知识，也让教育工作者深刻认识了创客教育、STEAM教育的重要性；并且通过开展机器人课程来培养学生的发现问题及解决问题的能力、动手实践能力以及创新思维能力等，可使其真正走进小学校园。具体来说，要以机器人课程为载体，以创客教育理念为指导，以创客精神为核心，分层次、多渠道、立体化实施，促进学生的全面发展。2016年广州市信息教育中心共接待了来自全国各地的教师、学生、家长共700多人次到“智创空间”学习，为深入学校引创客教育进校园活动提供了良好条件。

5. 面向偏远地区和经济欠发达地区推广创客教育

创客教育不是精英化教育，而是普惠教育，应该尽可能地面向更多的地区开展。“忽如一夜春风来，千校万校创客热”，尤其是在经济较发达地区，创客教育如雨后春笋般发展，创客活动开展得如火如荼。但是在一些欠发达地区或是偏远的乡村地区，创客教育的推广和普及还存在较大的难度。经过调查发现，2015年湛江市只有一所学校开展机器人创客空间的活动；无独有偶，截至2015年，汕尾市超过两百所学校没有开展机器人创客教育活动。这种现象在西部经济落后地区更为普遍，由于师资力量有限，2015年5月贵州省册亨县第三中学的某企业赞助的二十套NXT蓝牙机器人等创客教育设备，放置了一年多居然还没启封。所以，我们可通过开展创客教育专题讲座、到这些地区支教等途径加强地区创客教育的推广和普及。

五、结语

总之，万众创新，教育为本，创客教育與创客空间、创客文化存在着密不可分的联系，创客空间培植创客文化，创客空间开展创客教育、培养教育创客。在互联网+创客教育背景下，创客空间不断得到发展，而小学机器人创客空间的建设，以学生和家长为主要载体和对象，构建了全新的创客教育模式，在“ZC Space创客教育模型”的基础上，致力于创新教育理念，既丰富了小学生的创客活动，又培养了他们的创新意识。

参考文献：

[1]彭绍东.论机器人教学（上）[J].电化

教育研究，2002（6）：3-7.

[2]钟柏昌，张 禄.我国中小学机器人教

学的现状调查与分析[J].中国电化教

育，2015（7）：101-107.

[3]张剑平，王 益.机器人教学现状、问

题与推进策略[J].中国电化教育，2006

（12）：65-68.