从创客教育到教育“创课”：小学科学课培养学生创新能力探究

■唐皓，陈丽娟，刘键

近年来，随着信息技术的不断发展，开源硬件、3D 打印机、激光切割机、设计软件等数字技术逐步普及，其产品的生产方式发生了巨大变革，大批量的统一规格生产逐步被创意产品所取代。

2014年9月，李克强总理在夏季达沃斯论坛上强调，要在我国唱响“大众创业”“草根创业”的高歌，产生一种“万众创新”“人人创新”的趋势；2015年9月，教育部办公厅出台了《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)》，提出“3D 打印、机器人等技术对教育的影响日益明显，要有效利用信息技术推进‘众创空间’建设，学校要探索跨学科融合的STEAM 教育、创新思维训练的创客教育等新的教育模式，使学生具有较强的创新能力和信息素养”。

教育要以培养学生的创新能力为目标，评价教育成效的重要标准之一就是能否为社会培养出创新型人才。当前，我国教育如何实现系统变革，培养出适应时代要求的创新型人才，是每一个教育人面临的使命与挑战。而创客教育为人才培养开启了一扇窗，将创客教育理念引入日常教学，培养学生的创新能力，是有益的尝试与探索。

一、理念引领：构建“创课”培育模式

（一）师生关系新定位

创客教育不同于传统教育，更注重课堂教学的生成性与互动性，这就对师生关系提出了更高要求。它突破了教师的讲与学生的学之间严格的界限壁垒，将师生的互动有机融合，师生二元关系更多体现在学习同伴身份的重组上。教师不再是绝对权威，而是创客活动的组织者、引导者；学生不再是单纯的学习者，更多地表现为参与者、创造者。

创客教育的教学方式与传统课堂的教学方式不一样，不以知识传授为主，而是以设计和制作为主，这就需要打造新型的教学关系。老师和学生的角色不断互换，可能学生比老师懂得更多，学生成为老师的老师，老师的职责更多体现为引导和提供各种资源及帮助，老师跟学生也更多像朋友的关系。不只是在课堂上，课下老师与学生也需要相关交流和沟通，师生之间相互合作，共同完成一些项目或比赛。

（二）教师角色新内涵

创客教育自诞生之日起，就具有广泛的社会基础与参与度。经过多年的发展，创客已经成为“大众创新”的代名词。基于创客教育理念的课堂教学对老师的要求很高，不仅要求老师具有跨学科的综合性知识、比较专业的技术，还需有解决复杂问题的能力。我们开展创客教育一方面需要有专业人士的帮助，另一方面也需要培养我们的老师，让我们的老师首先成为一名教育创客。老师只有先自己成为教育创客，具有创客教育的理念，才能够真正了解到学生的需求，明确学生的培养目标，引导学生去解决面临的各种问题。老师如果自己没有经历设计、制作的过程，没有探究和体验的实践，将无法预知学生将要遇到的问题，也无法提供有用的帮助。

而一般意义上的创客，虽然具有较强的创新意识和动手能力，但在教育行为与能力上却与在校教师存在差距；一般在校教师虽然具有教学经验和技能，但是在技术应用与创新示范方面却比不上创客。因此，两者之间的差距是学校教师开展创客教育的最大短板。我们整合两者的优势，弥补彼此的短板，形成了专门的教师成长机制，为教师能够顺利开展“创课”奠定基础。

（三）工作模式新拓展

成立“创课”课程开发组，确立“一位核心专家教师+几位核心教师+部分协助教师分工”模式。由于“创课”教师既是课程设计者，又是课程组织者，还是课程实施者，需从精力和能力等多因素予以考量。本课题组采用的模式是团队作战，群策群力的方式进行研发。专家型教师主要负责团队的组织、管理以及主持课程的设计。核心教师全程参与课程设计，共同决定每节课的具体研发，并根据自身专长承担不同的工作，如视频编辑、过渡语设计、实验设计、学生题单设计等。协助教师则根据课程研发过程中遇到的实际问题进行灵活适时的参与。

二、课程开发：构建“创课”线上资源

课程及配套资源的开发与建设，有效减轻了兼职教师备课压力，创客式教育影响着教师的思维方式。以“创客”教育理念为依托，利用网络课程，实现区域教育资源共享，开展普惠式的创客教育，区内外有近6 万学生参与了学习，通过网络协作和网络互见，促进学生创新思维和动手实践能力的提升。

（一）搭建资源研发平台

与实际的创客活动类似，“创课”的开展也是需要一定的环境支持的。利用微信群完成日常工作交流及资讯分享，利用QQ 群完成大型文件分享和在线编辑，利用腾讯会议完成重点问题的讨论和解决，团队成员根据不同的需求在不同平台完成交流和分享。在总目标和总设计的指引下，对各自负责的板块有自主开发权。团队成员会不定时抛出自己板块的内容与其他成员互见，大家采用跟帖、点赞等方式进行反馈，帮助其修正和改进，让其因获得认同感而不断激发创造热情，同时，由于获得来自同行的反馈和建议，从而能不断地优化自己板块的作品，提升整体课程研发的水准。

传统意义上，创客是指一群出于兴趣与爱好，努力把各种创意变成实际产品的人，其中“实际产品”指的是物化的成果。因此，当创客遇见教师时，一般的做法是将scratch 编程、3D 打印、传感器等硬件设备引入教师的课堂教学，以帮助学生完成从创意到作品的全过程，更偏重的是“创客+学生学习”方式。其实“创客”可以加“教师”，而教师的物化成果就是开发出以前没有的课程，即“创客+教师”为“创课”。本课题将创客理念加以延展，以任务的形式，每节课聚焦一个驱动性问题，团队合作，共同完成课程从无到有的创课开发过程。每位老师在此过程中均承担不同的任务，从而让教师成了一名很好的教育创客，同时也提高了每位教师的教学设计能力、资源整合能力以及课程开发能力。

（二）设计课程开发流程

1.背景情况分析

主要针对三方面内容即学习环境、教学内容、学习者进行分析。对学习环境的分析，就是分析学生在家、在校学习的主要途径，学生身边可能能寻找到的学习资源和材料等。教学内容分析按照儿童的思维逻辑，寻找生活中真实情景引发的思考，找到学生在面对疫情过程中最想知道的问题，确定教学内容。学习者分析，创客理念尤其强调以学生为中心，因此需要分析学生的学习起点、身心状况、认知特点等，为教学内容的选择和目标的设定提供参考。

2.学习目标确定

在确立学习目标时，将创客理念融入其中，加入有关动手操作和创新能力培养的要求。

3.教学资源开发

根据确立的教学目标和相应的教学设计，寻找网络资源或利用教师团队独立开发资源。适当融入创客教育理念，并利用过渡语组织、整合资源，形成教学资源、探究工具、实验材料以及评测的方案等。

4.完成教学实施

采用线上发布、多平台推送的方式将学习资源送达学生手中。学生与视频内多个教学资料发生互动，与教师发生互动，与同伴发生互动，完成学习。学生在“协作”和“互见”中，完成对学习的评价。

5.评估教学效果

通过教学活动实施的全过程进行反思和总结，发现和解决各个环节的问题，优化教学设计，提高质量。

三、实践探索：构建“创课”实施案例

（一）课程目标融入创新的能力要求

对于课程而言，课程目标是首要的构成要素，课程目标的制订直接关系到课程内容的设计、实施的过程以及评价。所以，抗击疫情期间，在进行基于“创客理念”设计小学科学“居家保学”系列公开课课程（以下简称“科学公开课”）时，凸显了对创造力的具体培养要求，并落实在每节课的具体要求中（见图1）。

图1 基于创客理念的小学科学“居家保学”教学流程图

在科学公开课系列课程第一课“我是防疫小博士”中，其具体目标是引导学生科学认识新冠肺炎，学会正确佩戴口罩，从而科学防疫。通过“自制口罩”活动，锻炼学生的动手能力、创新能力、表达能力等。

（二）课程内容注重与生活联系

基于“创客理念”设计的小学科学公开课与传统一般课程最大的不同是学习内容来源于生活，与生活实际联系紧密，趣味十足。

科学公开课以“我是防疫小博士”为起点，面对突如其来的疫情，武汉封城，全民居家隔离，“口罩”变得供不应求，不能出门的徐盛有各种各样的疑问和不解，“我是防疫小博士”尝试解答学生最想知道的问题，了解口罩的结构和作用，并引领学生动手自制口罩以解燃眉之急。

“我是抗疫小博士”是在学生了解了新冠病毒，知道如何阻止病毒传播的基础上，对身体免疫机制的学习。通过介绍人体的“免疫”功能，引导学生了解人体的免疫系统，建立科学健康的生活观念。

“枪响之后没有赢家”带领学生进一步走近病毒，了解病毒的由来，知道人类的行为导致本应存在于野生动物的病毒如何一步一步走向人类，造成可怕后果。引导学生建立“生命平等”的意识，向伤害野生动物的行为说“不”。

病毒并不是凭空出现的，很长的一段时间病毒都与我们共存，为什么这次的病毒格外厉害？“当病毒遇见科学”通过了解人类与病毒作战的历史，认识对抗病毒强有力的武器“疫苗”，知道科学技术在抗疫过程中的重要作用。

面对疫情从最初的恐慌到后来的从容应对，我们在经历着利用科学知识解决问题的过程，但面对疫情各种信息充斥，如何理性地思考成为首要问题。“学习科学正当时”引导学生从身边的热点新闻入手，对“科学”重新认识，明白“证据”的重要性，学会用证据对做法和现象进行解释，让学生体会到学习科学的重要。

（三）课程实施强调动手操作

科学公开课在实施过程中强调学生的亲身参与和动手操作，动手又动脑，并在具体任务的驱动下，鼓励学生充分利用各学科知识以及各类资源（爸爸妈妈、书籍、网络、工具等），让学生高度投入到学习和创意物化中，并与他人分享自己的学习结果和创造的作品。

例如，科学公开课的第四课“当病毒遇见科学”。本课由“疫苗——人类与病毒的斗争、新冠病毒的分离与命名、疫苗知识知多少、科技‘战疫’进行时、科学在身边”五个部分组成。在“科技‘战疫’进行时”部分，学生通过视频近距离了解了医疗机器人和负压救护车在本次抗疫中的重要作用。课后，引导学生应用刚刚学习的负压原理，尝试分析“负压鱼缸”是怎样制作的，利用生活中的材料，尝试设计制作一个“负压鱼缸”，并分享给他人。

（四）课程评价凸显多样化

科学公开课的评价方式是多样化的，多维参与，立体监控。教师围绕新冠肺炎设置相关竞答题目，利用问卷星、人人通在线监测等发送给学生，学生在相应平台进行竞答。竞答结束后，教师进行反馈评价。一二年级小朋友可在家长帮助下完成，三至六年级小朋友建议独立完成知识竞答。同时，利用每课的创意物化检验学生从知识到创意再到实物制作的过程。

通过观察学生的参与情况、作业完成情况，了解学生对科学的喜爱接受程度，调整课程设计，同时利用问卷《成华区科学学科“居家保学”情况调研》了解教师科学“保学课程”的实施效果，进一步丰富和完善课程。

科学防疫课程和创客活动受到学生和家长的热烈欢迎，学生非常喜欢，形成了一系列的学生作品，激发了学生对科学的兴趣，培养了从小热爱科学、热爱探究、热爱制作的习惯，同时学生的动作能力得到提升，多种创作作品体现了学生的创新思维和能力。

四、反思

第一，从创客教育到“创课”，是对创客教育理念系统化、课程化的有益尝试与探索。在实践过程中，教师队伍的建设是成功与否的关键点位。如何激发教师队伍的积极性与能动性，促进教师从“要我教”转化为“我要教”，既能够认识到创客教育的核心理念，又能够基于创客教育开发课程，是开展创客教育的前提条件。“创课”的构建过程为我们提供了一种思路。

第二，课程化的过程，不是简单地将创客教育理念纳入小学科学课程，更不是以此为特色活动拓展小学科学课程外延，而是将创客教育理念与小学科学课程有机融合，两者是互为主体、彼此促进的统一对立体，准确把握两者的关系，有利于提升课程实施效果，促进学生在学习活动中的自主性和参与度。

第三，“创课”资源的开发与运用，必须以小学科学课程的现有基础为标准。创客教育不是脱离小学科学课程独立成为一门全新课程，而是在现有基础上的活学活用，更加注重师生在创客教育过程中的互动与状态。人的主体性地位必须得到充分尊重与开发。