初高中一体化创客教育课程体系建设研究开题报告

1、初高中一体化创客教育课程体系建设研究开题报告一、开题报告要点：1、课题研究背景及意义1）国内外相关研究学术史梳理及综述我国发布的学生核心素养中，科学精神和实践创新是两大重要的方面，中小学是科学精神和实践创新素养形成的决定性阶段，提高中小学生的科技创新素养是促进创新人才成长的重要环节。最新调研表明：目前我国中小学生创新素养水平总体偏低，还存在一系列不利于提高中小学生创新素养水平的制约因素。如果没有屮学阶段对学生创新素养的培育，到了大学阶段是很难培育出创新素养的。学生创新素养的培育，是一以贯之的行为，应该整体设计，应该面向全体学生。尽管最后在科研和技术领域，真正做出大的创新性成就的始终都是少数精英

2、，但他们植根于普遍具有创新精神和创新思维的大众土壤之上。如果真的想要得到杰出人才，就必须在提高全体公民的创新素养上下功夫。在创客教育中，学生被看作是知识的创作者而不是消费者，创客教育背后蕴含着丰富的教与学理论，包括实用主义教育理论及“从做中学”、情境学习理论及“合法的边缘性参与”、建造主义与“在制作中学习等。在欧美国家，创客教育已经渗透在日常教育中，很多学校都设置有专门的创客课程，并开设学生创客空间，给学生实现“让想象落地”的平台。2）研究现状我国创客教育虽起步略晚，但发展势头强劲，呈井喷状态。目前各学校对开展创客教育都比较积极。中国创客教育思路既有“互联网+”思维，也有“+互联网”思维,但以

3、“+互联网”思维为主。各学校都忙于建立各自的创客空间、创客实验室等，条块分割、各自为政现象比较突出；大都忙于争取各种政府和社会资源，真正潜下心来做事的不多；分享交流大都是在各种会议和创新大赛中进行，很少通过网络分享自己的创意、作品，交流教学经验和内容，共享技术和设施设备的比较少，缺少开放共享的互联网意识与思维。网络和微信群里交流的主要是一些理论文章，以及就某些概念进行的各种讨论和争论，涉及具体的创意、作品和技术的分享还不多。创客教育是时代发展的需求，各国都在探索创客教育。中国的创客教育也在如火如荼的开展，但存在着大量的问题需要解决。最重要的问题还是没有适合我国学校实际的创客课程，主要体现在课程

4、内容方面，大部分学校都是直接购买科技公司的相关产品，然后组织学生学习产品的实用方法，练习操作技巧，最终目的是为了参加相关的比赛。我们研究了目前国内各校开展的创客课程，大体可分为五类，分别是无人机类、机器人类、某一单片机类、3D打印机类、stem类（某一编程动画软件）。这五类我们称之为“硬件创客”，因为它们都是以某一硬件产品为核心，学习产品的实用和操作技巧，目的是为了比赛,虽有任务驱动学习和作品的制作展示，但所学的知识和技能都受所学硬件本身的限制，无法自由地进行自主探究和自主创造。正因为有以上限制，所以看起来现在在各学校开展的创客教育和我们现有的教学毫无关系，普遍不受重视，大家都普遍认为创客就是

5、玩，无助于学习。受到了家长、教师甚至学生的抵制。这种状态不利于创客教育在中小学的开展。我校也遇到了同样的问题。因此我们决定进行课题研究，开发符合我校实际的创客课程，从初高中一体化的角度，把创客课程进行顶层设计，综合符合中学生发展特点的内容、方法、形式等，形成完整的整校建制的，成体系的创客教育体系。以便取得更好的教育效果，探究一条既符合时代发展的需求，又能有效培育中学生创新素养的创客教育途径。该课题成果可向其他各校推广3）本课题对已有研究的学术和应用价值本课题主要从创客教育的课程设置、课程内容、教育形式、创客教育与其他课程相结合的途径、创新素养评价等方面做一些探索研究。我们称课题研究开发的创客课

6、程为“软件创客”，主要体现在课程内容上，我们以科学知识的探究为核心，综合学校各学科的教学内容，设计探究内容，并重点探究科学知识在生活中的应用，根据内容选取相关硬件进行实践，真正实现自主探究和自主创作。本课题研发的创客课程注重在帮助学生进行创客活动的过程中，培育学生提出问题、研究问题、解决问题、动手制作的综合能力，初步融合了科学研究、技术制作、艺术创作的全过程，能够培养学生的主动探索精神、批判性思维能力、自主创新能力、合作研究能力、语言表达能力、艺术创作能力等等，本课题研究的创客教育是目前中小学创客教育中综合性强、涉猎面广、创新性突出的课程。能够更好地适用大多数学校，能够更好地把创客课程推广开来

7、。2、核心概念界定本课题中“初高中一体化”是针对我校的完中（国办高中和民办初中）现状，也适用于不是完中的初中和高中，之所以进行一体化研究，就是为了通过顶层设计，让创客课程形成一定的体系，有层次和逻辑性，更加符合学生认知规律，从而达到更好的教学效果。本课题中“创客教育”是通过创客式实践的教育手段，培养中学生的创客精神和动手实践能力。重点培养全体学生的研究性学习能力，让学生具有未来视野和思维，并通过一定的实践手段部分实现自己的创想，为以后的学习深造打下知识、思维、实践基础；部分学生可根据自己的兴趣、爱好，通过提高模块的学习，具备一定的相关职业技能。本课题开发的“课程体系”是指综合已有的优秀创客课程

8、案例，吸收其它与创客有关的先进理念和内容，根据中学生的认知规律，并结合我校的实际情况和总体安排，编制创客课程，分初中创客课程和高中创客课程两大部分。每一部分又分两大模块：基础模块和提高模块，两部分之间有逻辑联系，是一套完整的体系。课程体系中，以课程为主线，包含围绕课程所开展的一系列活动、竞赛及硬件建设，比如科普报告、项目比赛、科技节、学生社团活动和展示、创客空间建设及创客师资培训等。本课程体系在内容上和数学、物理、化学、生物、信息学、单片机等传统学科知识结合，以帮助学生更好地贯通思维、灵活运用知识、提升能力，各学科相互促进。本课题研究是为了培养学生的科学精神和实践创新两大方面的核心素养。3、目

9、标1）开发一体化的创客教育课程课程内容上，侧重于选取数学、物理、化学、生物、信息技术、通用技术、研究性学习等学科中部分相关知识，并把这些知识和日常生活相结合，主要以项目设计的任务模式，让学生进行实践，以便更好的理解所学内容。2）探索教学形式和教育途径本课题将研究以微课为基本形式，充分利用互联网+,开发创客教育的网络教育形式，通过网络分享、交流、竞赛等活动，共享信息。3）建设创客空间创客教育的活动和课程都需要创客空间来支撑，努力探索符合中学生特点的创客空间建设，为学生搭建实践的平台，让创客教育的理念和内容得以落实。4）培养创客教育师资要实现创客教育的普及需要很多条件，最重要的是经费、课程和师资。

10、我们认为师资才是影响创客教育推广的重要因素，因为创客教育具有“跨学科”的特征，提高了创客教育开展的门槛。所以，培养创客师资是创客教育至关重要的一环，本课题将对创客师资的培养进行探索。4、研究内容本课题主要是从创客教育的课程设置、课程内容、教育形式、创客教育与其它课程相结合的途径、创新素养评价等方面做一些探索研究。1）研究初高中一体化的创客课程体系本课题研究的创客课程，分四个模块，每个模块18课时，分别是初中基础模块和提高模块，高中基础模块和提高模块。其中初屮模块的内容以探究科学知识与日常生活的结合为主，并让学生了解简单的智能化控制技术；高屮模块的内容以智能化控制技术的学习和应用为主。本课题研究

11、的创客课程，既有面向所有学生的基础模块，也有以兴趣为基础，面向部分学生的提高模块，让所有学生都能有所发展。课程体系中还包含围绕课程所开展的一系列的活动和竞赛，如科普报告、项目比赛、科技节、学生社团活动和展示等。2）研究适合中学生特点的创客教育实施方式和途径本课题研究的创客教育实施方式和途径包括课堂教学的形式、创客空间的建设、课程实践活动的形式等，探索采用“互联网+”的课程实施方式。创客教育注重教育与新科技手段结合，跨学科进行创新能力的培养，强调行动、分享与合作。创客教育集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，以课程为载体，在创客空间的平台下，融合科学、数学、物理、化学、艺术等学科知识，培养

12、学生的想象力、创造力以及解决问题的能力。基于以上理解，本课题主要研究以互联网+的形式把知识的学习、活动的实践等学习活动在创客空间中统一起来，利用互联网的智能科技手段，把创客课程内容与创客空间的软硬件结合起来，方便创客课程的顺利实施。具体包括创客教育内容的微课呈现方式、课程评价的互联网方式、创新作品的互联网分享方式、创客课程学习的互联网合作方式、作品创作的互联网技术支持与合作方式。在创客空间的建设中，以互联网为纽带和平台，利用新科技手段把创客空间建设成智能空间，把软硬件有机联合起来，方便学生学习知识和操作实践，方便教师的教学和评价。3）培养创客教育师资创客教育的顺利实施，关键在于高水平的“跨学科

13、”创客教师，本课题在总结对学生实施创客教育经验的基础上，探索培养创客师资的途径，主要是探索把前期课题研究的成果通过互联网+的方式培训创客教师。充分利用互联网的技术优势，方便实现教师对知识获取，课堂案例获取，教学实践经验获取，让不同地域空间、不同学科背景的教师在同一个网络空间平台中相互交流，取长补短。在目前的中小学创客教育中，本课题的研究特点是综合性强、涉猎面广、创新性突出。本课题的研究成果能够更好地适用大多数学校,能够更好地把创客课程推广开来。5、思路方法基本思路：1）首先进行细致的文献检索，对国内外创客教育理论及实践，尤其是中小学教育领域的实践，进行梳理，对本领域发展现状有较系统全面的了解。

14、2）进行本校学生相关素养以及学科相关基础状况的调查，了解学生的发展基础及需求，通过问卷调查，了解课程实施的学情现状。3）进行相关教师研究团队的培训，统一认识，明确思路，做好分工。4）以四个课题目标为主，分头进行相关研究与开发实施，在课程实施过程中，将搭建相应的展示交流平台，课题小组成员之间及相关指导专家定期举办不同层次范围的交流研讨活动，以行动研究的方式，完善研究方案，调整行动策略。5）及时总结，进行课题研究成果的总结概括与提升，撰写研究报告，出版相应著作，做好课题结题鉴定的各项准备工作。具体研究方法：对创客教育课程内容将通过调查法、文献检索法、经验总结法、教育实践法进行研究，参考各种创客教育

15、书籍，总结前8年进行的科技创新教育探索的成果及经验，编制创客课程教学内容，进行实践，并根据实践情况，及时调整。对创客教育形式和途径的探索，采用行动研究法。对创客空间建设釆用实践法和案例研究法，建设符合课程要求的创客空间。对创客师资的培训采用实践法和案例研究法进行研究。研究计划与分工：进行创客课程大纲的研究。组织调查，文献检索，研讨，完成创客课程的大纲编写。进行创客课程的研究。完成创客课程内容的编写，编制电子版教材。对课程内容进行完善修改。对创客教育途径及创客空间的研究和课程内容的研究同步进行。用案例研究法和教育实践法进行检验。可行性：本课题研究学校高度重视，设有专门的教研室，有专职师资实施教学

16、，并能够调动学校的各种资源。学校每年将投入100万左右的经费保证各项软件和硬件设施的建设和完善，拥有充足的研究能力和详实的资料，同时还拥有山东省科普团和中科院老科学家科普团的专家资源。6、创新之处本课题在学术思想上，将创客教育定位为面向所有学生的普惠教育，而不是精英教育，所以以课程的方式普遍开展，而不是以活动的方式进行，对于课程建设有重要的意义，建创客空间不是为了追求所谓的特色教育，而是填补了传统教育忽视学生动手能力培养的缺失，创客教育的发展后劲将是迅猛的。尤其是创客教育正好处于自上而下、自下而上相结合的发展态势，充满了蓬勃的生机。将创客教育理念引入课堂只是我们计划的一个方面，我们还将适时的从

17、智能电脑进课堂、翻转课堂两个方面进行综合设计。本课题在研究方法上将创客教育与国家课程综合实践领域紧密结合，充分利用综合实践的课时进行教学实验。从全国层面看，学校的综合实践活动尚缺乏课程，创客教育刚好可以弥补这一尴尬的局面。创客教育分为“创客的教育”和“创客式教育”两种类型。前者旨在培养创客人才；后者旨在应用创客的理念与方式去改造教育。“创客的教育”以培养创客为目的、主要是在课外时间、在各种创客空间或创客教育场所（无论是在校外还是校内），对部分创客和想做创客的人进行培训：“创客式教育”是指将创客理念引入课堂，对传统课堂进行改造，结合学校课程，开展创新性学习。本课题将把两种类型进行融合，同时进行，但把重点放在创客式教育上，以期引起对传统教育的变革做出尝试。传统教育是典型的基于知识的教育，创客教育则是适应知识经济时代发展的以能力为导向的教育，尝试将创客空间、课程、活动三者相结合，在校园中建构一个全方位的创客教育体系0本课题在学术观点上将创客课程内容与语、数、英、物、化、生、政、史、地等学科内容相结合，课程评价标