真实、分享的创客教育模式助力学生创新能力培养

邓薇薇

［摘 要］在当前创客热的影响和政府政策的推动下，教师把创客文化引入校园，创客教育就是创客文化和教育的结合物。由于创客教育是新兴事物，我国对它的研究仍处于实践探索阶段。因此，开展创客教育实践研究，设置创客课程，构建创客教育模式就尤为迫切。广西南宁市星湖小学的创客实践将创客教育理念应用到小学社团培训中，通过分析创客教育的特点，结合课程内容进行创客社团教学模式的构建，以建构主义理论、STEAM理论、基于项目的教学、“做中学”思想为理论依据，提出旨在培养学生创新思维、创新能力和解决问题能力的创客教育教学模式。期望通过该教学模式切实有效地培养创新人才，给常规教学以有益的补充，为创客教育理论的完善贡献力量。

［关键词］创客；创客教育；教学模式

［中图分类号］ G43［文献标识码］ A［文章编号］ 1007-9068（2022）36-0087-03

一、研究背景

随着信息技术的发展，3D打印技术、树莓派、Arduino等开源硬件平台的日臻完善，创客教育掀起了全球范围的教育改革浪潮。创客教育综合了创新教育、建构主义、做中学、基于项目的学习等思想，符合学生强烈的好奇心和丰富的创造力天性。它主要以课程和教育活动的方式，融合科学、数学、工程学、艺术等学科知识，培养学生的创造力以及解决问题的能力。创客教育的兴起让越来越多的学习者改变了学习方式，由传统的填鸭式学习转变为动手实践的体验式学习。越来越多的教师意识到创客思想对培养学生的创新能力有着深刻且长远的影响，开始把创客理念应用于课堂教学、科技教育等方面，创客在教育界“火”了起来。

本文将创客教育理念应用到小学社团培训中，通过分析创客教育的特点，结合课程内容进行创客社团教学模式的构建，以建构主义、“做中学”思想为理论依据，提出旨在培养学生创新思维、创新能力和解决问题能力的社团教学模式。期望该教学模式能够切实有效地培养创新人才，给常规教学以有益的补充，为创客教育理论的完善贡献力量。

二、创客教育的教学模式构建——以南宁市星湖小学为例

国家的核心竞争力就是人才和创新，创新要从小抓起，可以在小学阶段引入创客教育。广西南宁市星湖小学从2017年开始了创客教育的实践，逐步建立了以3D打印笔、小木工、电子达人，scratch和机器人的课程为技术载体的创客教学模式。

1.构建真实、分享的创客教育教学模式

根据创客教育的教学目标和创客教育教学模式的要素之间的联系，我们构建了围绕真实生活情境、注重交流分享的创客教育教学模式（见图1）。

如图所示，创客教育教学目标是一个三维的目标，核心是培养学生的创新能力，知识技能和核心素养目标则与它相辅相成，形成一个稳定的三角形，正如我们创客教育需要培养的是拥有创新思维、创新能力及解决问题能力的人才的教学目标。为了实现这个目标，我们选取学生生活中常见的事物或出现的问题作为探究的主题，选择能够让学生充分動手实践的技术内容如3D打印笔、小木工、电子小达人、scratch与机器人课程，充分发挥学生的主体能动性。教师作为项目的引导者、辅助者，协助学生以小组为单位，团结协作完成项目的探究。在教学过程中，有两个重要的部分，一个是“实地考察，还原真实”，我们的项目来源于学生的生活，我们在创客课程中制作的东西、探究的结果也要回到真实环境中接受检验，再得出改进意见或优化方案，甚至创新设计。另一个是“交流分享，展示推广”，分享是创新的源泉。第一次分享是与小组成员的分享、班级成员的分享，通过分享，学生可以收获几个或几十个改进意见和方法，萌发创新思维，获得个人能力的提升。第二次分享是大范围的分享，可以是拍摄作品，配以介绍的文字，利用微信公众号等媒体宣传、展示、推广，可以是代表学校参加相应的比赛，可以是把创作出来的作品应用在学校公共事务上。总之，在创客教育实践中，我们的创客教学模式选择了贴近学生生活中常见的事物或出现的问题来确定主题，重视学生的原认知，注重创设体验式实践环境，课程内容设计为学习3D打印笔、小木工、电子小达人、scratch和机器人等多种技术技能，最后还要进行交流分享、展示推广，这些都与建构主义、做中学、STEAM、创新教育等理论所推崇的做法相吻合。

2.小学创客教学模式八步骤，“小创客”课程案例分析

创客教学模式能够保证教学过程中的各个要素依照一定进行顺序合理出现。因此，我们根据任务驱动、基于项目的教学法及五步创客教学法及学校小学中年级学生的认知特点，又具体构建了小学创客教学模式八步骤。该教学模式共有以下8个步骤：情景启发，项目介绍→探索新知，尝试技能→动手操作，完成初品→交流分享，能力提升→实地考察，还原真实→分析讨论，改进创新→分工合作，实践探究→交流分享，展示推广。

（1）情景启发，项目介绍。创客教学模式的教学第一步，教师一般会结合学生的日常生活来激发学生了解一个项目的兴趣。在此环节中，学生往往思维活跃，兴趣高涨，这是培养其创新思维的第一步。

（2）探索新知，尝试技能。教师在创客教学中引入一些新事物开展教学，可以极大地激发学生的学习兴趣，帮助学生在原有知识体系下构建知识技能体系。在这个环节中，学生通过自己探索，尝试学习新知识、新技能，可以更好地构建知识体系，学会学习。

（3）动手操作，完成初品。在这个环节，教师应教给学生规范的操作方法，指导学生完成一个初级的项目作品。学生在动手实践的过程中强化了新知识和新技能。

（4）交流分享，能力提升。初级的项目作业完成后，教师可以组织交流和分享活动，让学生介绍自己完成项目的好点子、新创意。这对提升学生的交流能力以及高阶思维都是有帮助的。

（5）实地考察，还原真实。在第一环节中，教师通过创设真实的情境激发了学生的学习兴趣，但是课堂离真实环境还是有一定距离的。所以之后还要设计实地考察的环节，让学生到真实的环境中了解项目，对比自己所制作的初级项目作品，收集信息。

（6）分析讨论，改进创新。在上一个环节活动结束后，学生以小组为单位分析收集到的信息，讨论改进创新意见，设计创新作品。

（7）分工合作，实践探究。学生小组分工合作，根据新的设计完成新的实践探究。

（8）交流分享，展示推广。教师再次组织学生在课堂上交流分享，鼓励学生利用海报、参加比赛、表演、推送微信等形式将创新点子、创意做法展示出来。

3.“小创客”课程之神奇的3D打印笔——我的家园教案

（1）教学目标。

学会3D打印笔的使用方法；学会3D打印笔绘制立体图的方法；了解建筑美学的知识，如对称；通过绘制民族建筑，了解民族建筑的文化，感悟建筑与气候、人民与劳动生活的联系，增强民族自豪感。

（2）教学重难点：用3D打印笔绘制立体事物。

（3）课前准备：3D打印笔20盒；PLA塑料20盒；排插20个；模纸N张。

（4）教学流程。

①情景启发，项目介绍。

我们居住的广西常年湿热多雨，还有一种独特的天气叫“回南天”。我们聪明的祖辈们总结了许多应对它的法子，秘密就在他们独特的民居上。

②探索新知，尝试技能。

A.认识3D打印笔

神奇的3D打印笔，在笔尖上有一个小小的开口，而打印材料能够像流水线里的产品一样从笔尖里出来，笔身上的加热装置让材料变得柔软，从而能画出任何形状。冷却后，材料会再次变硬，固定成新的样子，而我们就可以通过这个过程绘制3D立体图形。很多工业领域和很多3D打印爱好者的家中都开始运用3D打印技术来制造零部件或者磨具。

B.认识3D打印笔的材料及配置

3D打印笔内置风扇散热系统，能防止笔身过热。它有自动关闭功能，当笔超过4分钟没有使用时，它就会自动停止释放打印原料。它还可以根据不同的打印材料，自动控制打印速度和温度。

③动手操作，完成初品。

（教师指导学生运用3D打印笔绘画）

首先，教师向学生介绍3D打印笔的使用方法，从直线、曲线等简单的创作，到慢慢叠加为更为复杂的形状。然后，教师给学生准备纸质的模板，让学生自己动手进行任务驱动式体验。

任务1：运用3D打印笔绘制平面图形，如平面的花、动物等。

任务2：运用3D打印笔绘制立体图形，如眼镜、单车。

任务3：运用3D打印笔绘制房子。

任务4：运用3D打印笔绘制少数民族特色民居、建筑等。

④交流分享，能力提升。

教师请学生介绍自己使用3D打印笔的感受，同时拍下学生的作品，扩大宣传。

⑤实地考察，还原真实。

教师利用“三月三”假期组织学生走进广西博物馆和广西民族博物馆，了解民族建筑。博物馆的室外民居、风雨桥、鼓楼等建筑，让学生感受到这些建筑的巧妙。

⑥分析討论，改进创新。

小组讨论，仿造设计少数民族民居。

⑦分工合作，实践探究。

小组分工合作，用3D打印笔绘制少数民族民居。

⑧交流分享，展示推广。

小组成员在教师的指导下制作海报，宣传自己设计的民居，介绍民居的特色。在制作民居的过程中，不少小组运用了工程学上的技术，制作纸模具或用现成的盒子来辅助制作建筑的屋顶、墙壁等，加快了制作民居的速度。

⑨教学评价。

我的收获、体会

☆☆☆☆☆

我今天的表现：

三、实验班和对照班的作品对比

本研究选择在南宁市星湖小学小创客社团培训中实施。实施对象为创客社团成员。小社团划分成A班36人，B班36人，两个班保证每个班里同个年级的人数差不多，同样的教师进行教学，排除了教师水平、教学习惯、教学方式等的干扰。本次实验的周期是4个月，每一个月完成一项技术内容。笔者作为观察者、授课者到实际课堂中培训学生，观察学生的学习行为、课堂行为以及课堂气氛的变化等。在实验结束后，笔者通过编制问卷从学生角度再次进行调查。其中A班是对照班，笔者在该班上课时仅用任务驱动教学法，每节课给学生一个学习任务，制作每节课任务作品，仅做简单展示分享。B班是实验班，笔者在该班授课时努力创设真实、分享的教学模式，充分挖掘真实环境中的问题，并让学生通过多次的交流分享改进创新。

通过将实验班和对照班的学生作品进行对比以及从任课教师反馈的课堂效果来看，实验班与对照班学生创作的作品，在创意度上有明显的差异。对照班的学生仅仅是进行作品模仿，因此，学生间的分享交流少了，学生了解现实生活的机会也少了，学生的思路打不开，作品没有创意。而实验班学生在课堂上多次开展交流分享，先探究现实生活中的事物，再开展下一步的设计学习，学生所完成的作品会比较有创意。

对于小学创客教育教学模式的研究，我国还处于起步阶段，创客教育对学生创新能力、解决问题能力的培养发挥着较大的作用。本研究还处于初步探索阶段，仅应用于学生创客社团中的培训，人员经过甄选，其研究范围有局限性，研究过程由于经验不足，也会使研究结论有一定偶然性。未来学校还需要逐步实践和完善创客教育，形成系统的创客教育教学理论。

［ 参 考 文 献 ］

[1]祝智庭，孙妍妍.创客教育：信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育，2015（1）：14-21．

[2] 何克抗.论创客教育与创新教育[J].教育研究，2016，37（4）：12-24，40．

（责编 韦淑红）

［基金项目］本文系南宁市教育科学“十四五”规划2021年度C类课题 （立项编号：2021C184）“基于创客教育理念的小学课堂教学设计与实践”的研究成果。