基于核心素养的小学创客教育实践研究

邱絮濛

摘 要：创客教育的浪潮席卷了整个教育界，各类创客教育项目层出不穷。但如何在“培养全面发展的人”的核心素养總框架下将创客教育与小学教学实践融合到一起，还有待探索。笔者以一个“物联网创新设计”实践案例为例，从“信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任”四个方面入手，解读基于核心素养的小学创客实践活动的实施过程。

关键词：创客教育;核心素养;信息技术

一、创客教育实践背景概述

培养创造力，全世界都在行动。美国1959年开始倡导激发学生的主动性以启发他们的兴趣;日本1977年明确提出要培养学生的创新能力，实施创新性的教学。创客教育于2013年在中国兴起。随着教育信息化的推进，创客教育也日益受到关注与青睐。笔者所在的市、区、学校，近年来也十分注重创客教育。学校打造了创客空间，购置了3D打印机、无人机、VR、智能物联系统等设备，提供了很好的教学平台。同时注重本校教师的各类培训，结合专家指导，将各类活动开展得有声有色。

在实践起步阶段，既要培养学生的核心素养，又要展现实践的成果，实施过程中不免遇到困难。下面就基于一个实践案例，阐述实施的过程。

二、实践案例

（一）案例开展背景

“开源硬件编程”兴趣小组的成员飞飞同学，在物联网课程氛围的熏陶下，产生了这样的想法：

“有一次周末，妈妈带我去图书馆学习，我看到那里的哥哥姐姐叔叔阿姨自习时都非常安静，联想到平时在学校里的自习，也应当不需要老师看着，这样可以从小培养我们自律的好习惯。希望有一个不用让老师一直在场‘看着学生的自习教室。”

于是，在老师的指导和同学的帮助下，他进行了一系列活动。

（二）实施过程

1.构思功能

结合手头现有的模块，和想要实现的功能，他做了如下的计划：

①有些同学自律能力不强，爱说话，我想用一个声音模块，监测教室里的声音，如果太响，让语音模块提醒我们安静。

②还有的同学可能以去洗手间为借口多次出教室，我就想给每位同学配一张卡，刷卡进出。

③另外还能设置一些十分实用的功能：根据教室亮度自动开关灯、根据温度自动开关电扇。

④另外，老师还给我介绍了“物创云”平台。有了它，班主任老师就可以在手机或者电脑上看到教室里实时的音量、出入情况，便于管理班级！

2.配置模块

①连接模块

②设计程序

③测试程序

3.外形设计

飞飞同学在搭建课桌椅时联想到可以用3D打印来完成，于是联合了3D打印小组的小嘉同学一起设计。教室的地板、围墙使用瓦楞纸。（V1.0）

后来发现瓦楞纸运输携带都不方便，改用了PVC板材重新搭建。（V2.0）

4.数据收集

两位同学在飞飞所在的四（8）班与小嘉所在的五（1）班开展了长达一个多月（大多是周二）的声音数据采集。

为了弥补WiFi和2G通信模块不稳定的缺点，还加入了人工检测。中午有时有老师来讲一些事情，语音播报“保持安静”有些影响课堂，所以使用了红灯提醒。带进教室的是一个简化版本：

他们和老师一起设计了这样的表格，用来整理数据：

制成了折线统计图：

结论见“二、（四）成果及影响”。

5.遇到的问题

①通信模块经常信号不稳定，给收集数据带来了很大难度，后来索性人工看着OLED显示屏记录。

②声音模块的灵敏性差别也很大，有的数据波动很大，有的相对稳定。我们一开始设置的超过40分贝报警，教室里其实挺安静的，但15分钟能报5、6次警，后来把报警值提高到50、60、70来解决这个问题。

③带着板子进教室总会引起围观，所以做了简化版，尽量低调。

（三）特色与创新

飞飞同学说：如果每个班级都配有这样一个设备，老师从网页或者手机上查看、对比数据，那我们就可以轻松地评选出“纪律之星”“进步之星”，并且逐渐培养出我们的自律能力啦！

（四）成果及影响

根据统计数据，产生了这样的结论：

①一开始使用语音播报“保持安静”，容易引起同学们议论和模仿，效果不理想，几次过后开始逐渐适应，渐渐地能够在提醒后安静下来。

②一般来说五年级比四年级的自律能力更强。但是四（8）班刚好是四年级中纪律最好的班级，而五（1）班是五年级当中相对不容易安静下来的班级，从收集的数据中也能看出来。

③从折线图的走势发现，在使用了这个系统以后，同学们的自律性有一定的提高。

提出希望，能将这个设备运用于每个班级中，实现自习教室的物联管理之梦。

三、基于核心素养的解读

（一）信息意识的体现

信息意识是信息素养的重要组成部分。学生信息意识的培养不可一蹴而就，需要教师不断地建构学生信息意识发展的环境，让学生了解和熟悉信息技术在实际生活中的广泛应用，从而在生活体验和感悟中逐渐培养信息意识。上述案例“二、（二）4.数据收集”环节中，教师引导学生在所在班级中进行数据收集与整理，在一小时的午自习时段中，取了4个时间点：自习开始前、刚开始、中间点、结束时，进行采样。这4个时间点更具有代表性，可以说明教室学生的自习状态随时间推移的变化，也便于后期得出结论。

（二）计算思维

计算思维不是要求人们模仿计算机进行思考，而是掌握当人们想要利用计算机解决问题时所采用的过程和方法。2013年，南安普敦大学的Cynthia Selby博士和John Woollard博士提出的计算思维包括算法思维、评估、分解、抽象、概括这五个方面的要素。

配置模块、编写程序时，无疑需要清晰的流程、思路，何種情况下灯亮、风扇开，何种情况下语音模块播报等。对于中高年级的小学生来说，逻辑思维发展尚不完善，过于复杂的算法理解困难，但是与生活相关的逻辑易于理解。我们在引导时也要顺应其自然发展规律，偏向实际应用为主，适宜地训练思维、培养算法意识。

在“二、（三）1.构思功能”环节中，学生已经通过逻辑思维加工，将已有经验与实际需求联系在一起，初步形成了一个可行的方案，将一个“无人监管自习教室”分解为语音播报功能区、自动开关灯与电扇功能区、进出统计功能区，再进一步与硬件配合分解为更细致可行的小任务。

抽象、概括、评估则在统计数据，转化为图表中得到了体现。数据的抽象我们借助了Excel，形成了更加直观的折线图，从而便于学生对收集到的数据进行概括与评估。

（三）数字化学习与创新

“互联网+教育”的时代已经来到，教师要引导学生认识到数字化学习环境的优势和局限，指导学生运用数字化学习工具开展自主学习、协同工作与知识分享，引导学生积极参与数字化学习与创新活动，适应数字化学习环境，养成创新的习惯。

飞飞联合小嘉同学，运用3D打印知识将模型教室中的微型课桌椅通过3D打印机变为实物，虽说是技术难度不高，却也是创新的体现，能够将脑海中的想法非常适宜地转变为计算机中的图形与数字表达，进一步实物化，同时也大大提升了学生的动手能力与主动设想、主动参与的信心。

（四）信息社会责任

《江苏省义务教育信息技术课程纲要（2017年修订）》中指出：“应注重学生对信息社会道德、信息文化的感悟与内化，引导他们形成积极的信息社会责任意识，养成利用计算机和网络进行学习的良好行为习惯。”

飞飞的作品思路来源便体现了“信息社会责任意识”，运用所掌握的知识、信息社会的手段，帮助同学、老师更好地监管自习教室的纪律;在用模型收集数据时，也考虑到了尽量降低对正常教学秩序的影响……这些都是潜移默化的信息社会责任意识的体现。

四、结语

总之，小学创客教育的探索和研究对于教育来说，既是机遇，也是挑战。小学创客课程的设计和开发会给教育带来新的生机与活力。创客课程的不断开发和发展对于培养具备核心素养的学生、对教育改革和发展都有一定的积极意义。而如何进一步基于核心素养去设计开发更加成熟的课程，从而去推广普及创客教育也是我们每一个创客教育工作者应该为之努力的方向。

参考文献：

刁世昌.走进物联世界：NOC物联网创新大赛参赛札记[J].中小学数字化教学，2018（2）：94.