青少年科技竞赛驱动的创客教育机制构建与实践

陈民 崔忠伟 江梨 聂小双 冯永胜

摘 要：针对贵州省中小学创客活动开展的现状及存在问题，本文提出了以青少年科技竞赛系列活动为依托的创客教育机制，建构了基于青少年科技竞赛系列的创客教育机制，通过对该机制的实践，有力地促进了创客教育活动的发展。

关键词：中小学生; 科技竞赛; 创客教育机制

中图分类号：G434         文獻标识码：A       文章编号：1006-3315（2019）8-034-003

2016年，教育部印发了《教育信息化“十三五”规划》，指出在未来五年应大力发展信息技术在多学科融合和创客教育等新兴教育模式中的运用，以培养青少年的科学素养、科学创造力为主要目标，促进青少年的全面发展。根据规划的内容，创客教育作为STEAM实践路径，逐渐被教育界所认同，培养具有创新意识和创新能力的新时代中小学生已成为国家教育的重要任务之一。虽然创客教育在我国已蓬勃发展，但总体来说创客教育还比较薄弱。针对目前创客教育的现状及问题，本文构建了青少年科技竞赛驱动的创客教育机制，通过对该机制的研究，有效地促进创客教育的发展。

1.创客教育概念及特点

创客教育是STEAM教育行之有效的一条门径，是“创客（Maker）”与“教育文化”碰撞的衍生物，通俗地说创客教育是一种以培养大众创客意识为宗旨的教育方式;把学习者放在主导地位，主要以实现培养青少年创客意识为目标。

与传统教育相比，创客教育具有研创性、教育目标的能力趋向性明显。注重实践、动手、过程，关注体验式学习和“做中学”，使学生以学习-研究-创新的模式去解决实际问题。实现了多学科间的融合，关注个体的全面发展，让学生成为知识的探索者、创造者，鼓励个体与群体、学校与社会、国内与国际之间实现资源的共享，促进知识的多元化发展和不同知识的完善。

2.创客教育的发展现状及存在问题

2.1国内外发展现状

2009年，Obama在“教育创新运动（Educational innovation movement）”中提到让每一位学生都成为Maker，为了让全美所有的青少年在综合领域发展自身能力，2012年美国启动“创客教育运动（Maker Education Movement）”[5];2014年，美国颁布了有关推动创客教育的整体措施，并将创客教育视为一种“美国大众文艺复兴”[6]。英国的教育部长表示将主要资源及精力放在创客教育，创客教育在英国教育界扮演着重要角色[7]。

在国内，2010年出现了第一个创客空间。2011年北京和深圳分别举办了“开源软件周（Open source software week）”和“深圳汇制节（Maker Faire）”，开启了我国Maker运动新局面。2015年，李克强总理表明“让众多Maker脱颖而出”，促使了Maker文化逐渐向教育界渗透，推动了创客教育的发展;2016年，国务院以及教育部门纷纷出台了创客教育相关政策，要求积极探索创客教育，此举将创客教育推向了政策风口，创客教育以强势的姿态出现在人们的视野中[10]。

2.2创客教育存在的问题

创客空间数量不足，教育课程体系不健全。一方面，创客空间还没有一套完善的管理模式，仍处于起步阶段，开展创客教育面临创客空间建设的标准尚未明确、财力和建设空间有限等问题。另一方面创客教育还没有健全的课程体系，目前开设的Scratch创意编程、开源电子、3D打印、金属搭建等创客课程多是通过购买社会创客空间资源，资源的有限性以及资金的局限性导致了创客教师无法进行高效教学。

专业创客教师师资力量薄弱。我国专业创客教师师资力量薄弱主要体现在以下几点。首先，创客教育要求创客教师在教学上必须掌握多门编程语言、多学科知识，这对创客教师的能力要求较高;其次，即使是信息技术或通用技术教师，不加以培训和学习也难以掌握创客教师所需的技能，由于目前还没有完整的创客教师培训体系，使得创客教师的能力还无法达到专业水平;最后，高等院校是培养创客教师的主要力量，但目前高等院校中还未开设创客教师相关专业，导致我国缺失专业的创客教师后备人才。

3.青少年科技竞赛

3.1概念

青少年科技竞赛是由多种以学生为主的科技竞赛的结合，它在地区与高校联合，广泛开展各类培训的基础上，逐步形成教育部主导、学校和学生为主体、教师指导、课程体系支撑、培训强化的青少年科技竞赛机制。

3.2青少年科技竞赛的特点

3.2.1有利于培养青少年的科学意识。经研究证明，参与科技竞赛活动持续影响着学生探索科学的兴趣和积极性，有利于培养学生的科学意识。Peter Eastville等人表明，参与科技竞赛能够对青少年产生不同程度的正面影响。学生在参加科技竞赛的过程中，相比获得各种奖项，更重要的是学生能在该过程中养成解决科学与非科学问题的独立思考习惯，能够深入学习到科研过程的一般程序，形成主动寻找、发现并解决问题的独特思维方式，从而形成良好的科学意识。

3.2.2竞赛有利于创客教育活动的开展。科技竞赛作为中小学创客教育的一部分，一次科技竞赛通常包括若干多学科相融合的任务、内涵复杂的问题情境。通过组织广大师生开展各级各类比赛，将表现优异的队伍推向更高层次的省级乃至全国级别的赛事，以此提高师生参与度以及各级别赛事之间衔接性。逐步形成教育部主导、学校和学生为主体、教师指导、课程体系支撑、培训强化的青少年科技竞赛体系。完善顶层设计，在广泛开展各类科技竞赛的基础上完善创客教育活动的内容，为中小学提供创客教育活动中遇到问题的具体解决方案，帮助学生体验跨学科交叉应用的实践过程，引导学生打破学科壁垒、解放思维束缚，从而推动创客教育的发展。

4.青少年科技竞赛驱动的创客教育机制构建

基于前述分析，科技竞赛对于学生的创新能力、科学素养和探索问题主动性具有延续不断的作用力，在竞赛过程中可提高学生分析问题和解决问题的能力。本文针对创客教育的发展现状及问题，构建了青少年科技竞赛驱动的创客教育机制，加大创客教育活动开展强度，助推创客教育发展。

4.1政策

自2015年创客教育发展至今，国家各部委及地方政府纷纷颁布了多项政策。2015年教育部办公厅发布了关于征求对《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》。贵州省在2017年8月起草了《贵州省中小学创客空间建设指导意见（试行）》。在2016年之前六盘水就开展了一系列创客科技竞赛活动，但始终没有完整的实施方案，因此六盘水市教育局在参考国家和贵州省出台的一系列指导方案后，联合贵州师范学院下发《六盘水市基础教育教师专业发展实施方案》（2018-2020年），要求开展极具创客特色的办学模式，以多学科融合、线上学习等教育方式的探索与实践，积极搭建“智慧创客空间”新媒体工作环境，提高教师信息技术方面的专业素养。

4.2竞赛体系的建设

改善各级各类学校办学条件，加大对区县青少年科技竞赛的培训力度，以加强科技竞赛对青少年的指导意义。在多学科融合竞赛体系的基础上，健全县、市、省、国家四级竞赛体系，由下而上逐级选拔，以创客教育的视角重新审视青少年科技競赛，完善主体多元、形式多样和灵活的赛制。

以实现循序渐进培养青少年核心素养为主要目标，从赛前、赛中和赛后三个阶段入手，结合创客教育特色，赛前对参赛学生及指导教师进行专业培训，赛中对参赛选手提出专业意见，赛后对参赛者提供技术支持，以保证创客教育视野下多学科融合的科技竞赛活动的顺利开展，从而形成一套完整的以创客教育为基础的青少年科技竞赛体系。

4.3师资队伍建设

为建设专业的创客教师师资队伍，我们采用了竞赛培训和以培代教的措施，包括以下两方面：一方面，为全面提升六盘水市中小学创客教师的应用能力，建设高素质、高质量、专业化的创客师资队伍，六盘水市教育局每年组织大量教师参加市级创客教育及青少年机器人赛事教师培训、中小学创客项目评选活动教师培训、信息学奥赛教师培训等。

另一方面，以培代教，使相关教师掌握新的知识与技能，并具备多种学科整合的能力。六盘水市采用US联合的方式“送培到校”，将地方教师送到各高校进行培训，有指向性地展开研修活动，要求教师以团队合作的形式全程参与，以“任务驱动”为主要培训方式，通过提出问题、布置项目的手段，达到教师以实践促学习、以应用促提升的效果。培养教师以实践为主、理论为辅的创客教育思想，从而构建创客教师师资队伍建设体系。

4.4竞赛活动的开展及成效

为了验证青少年科技竞赛驱动的创客教育机制的成效，六盘水市开展了Maker类竞赛系列的活动。在此期间我们进行了大量的调研、统计分析工作，以2016年为中介点，对比了前后的效果，以下为六盘水市开展创客教育机制前后的相关数据对比。

4.4.1参赛师生数量

根据图4-1所示，从2013-2018年，参赛师生数呈整体上升趋势。一方面，从增长速率来看，2014-2018年，每年的增长率都高于60%。另一方面，从参赛师生数来看，截止2015年，参赛人数仅有1187人，而2016-2018年，参赛人数每年呈倍数增长。从增长速率和参赛人数两个方面不难看出，2013-2015年参赛师 生数涨幅不大，在此期间六盘水市也开展各级各类的竞赛活动，但开展力度较低，赛事体系不完整，活动不成规模，导致师生参与度不高，创客系列活动难以开展。2013、2014年度参与数仅几百人，2015年度也只突破一千的关口，竞赛活动的开展没有取得实质性成效。

自2016年各级部门出台相关政策文件以来，六盘水市开始大力开展竞赛驱动的创客教育机制构建与实施工作。联合贵州师范学院大力开展了各级各类竞赛指导和训练，指导师生参加各级各类科技竞赛。从2016年开始参赛师生人数开始大幅度上升，经过两年时间的探索，相关竞赛体系趋向成熟，科技竞赛取得巨大成功。2018年增长率高达110.85%，参赛人数突破9000人次。可见，青少年科技竞赛驱动的创客教育机制的构建与实践可行度高，且在六盘水市开展相关工作后有了实质性的突破。

4.4.2 获奖数量

根据图4-2数据所示，从2013年开始到2018年结束，六盘水市获Maker类竞赛奖项人数逐年呈上升态势。2014年增长率为225%、2015年增长率为88.46%、2016年增长率为46.94%、2017年增长率上升至109.72%、2018年增长率高达110.60%。其中，在2017年取得了明显的成效，2017年省级及以上奖项151项，2018年向国赛进军，获得国家级奖项共47项，其中一等奖5项。

由以上数据分析得知，在2013—2015年期间，由于六盘水市还尚未发展创客教育，没有完善的指导方案，且缺乏专业的创客教师，参与比赛的也只是部分信息技术专业相关教师，导致六盘水市在科技竞赛中获奖师生数较少。

从2016年开始至今，我国开始大力发展创客教育，并相继出台了一系列指导文件，六盘水市在参照国家和贵州省出台的文件后，下发了《六盘水市基础教育教师专业发展实施方案》（2018-2020年），强调加大对创客教师的培养力度，因此在2016—2018年期间，六盘水市参加创客类获奖师生数量大幅度增加。由此可知，在实施青少年科技竞赛驱动的创客教育机制工作后，六盘水市参加科技竞赛的质量有明显的改善，参赛学生与教师的科技水平也得到了大幅度的提升。

5.结论

本文针对贵州省中小学创客活动开展的现状及存在问题，阐述了创客教育与青少年科技竞赛的特点，延伸出基于青少年科技竞赛的创客教育机制，并通过创客竞赛机制的建设和创客教师师资队伍的建设，构建了基于青少年科技竞赛系列的创客教育机制。通过对六盘水市开展该机制的数据对比，证明了该机制实施成效显著，并可为其它地区开展青少年科技竞赛驱动的创客教育机制提供借鉴。

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