中小学创客教学的实践与探索

1、中小学创客教学的实践与探索作者：刘春开 凌慧来源：山西教育 管理2021 年第 11 期近年来，随着教育理念的變革，创客教育得到了广泛的认可。创客教育是创客文化与教育 的结合，是基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导创造，鼓励分享，培养 学生跨学科解决问题能力、动手实践能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。山西省青少年机器人教育协会自 2016 年以来，以太原市第十二中学校和杏花岭区三桥小 学为实验基地，全面开展创客教育教学活动，建立了自己的专家、教师研发团队，进行创客教 育教学理论研究及教材开发，开创了山西省创客教育教学的先河。通过不断学习和实践，总结 出创客教学的四个特

2、点、五个内涵、六个环节。1.教学管理特点。创客教学打乱学校原有的学习小组，男女生搭配三人为一组，五组为一 队，以完成项目任务为目的，旨在培养学生团队合作的能力，使其在合作的过程中认识自我、 提升自我、发展自我。同时，创设相对活跃的课堂氛围，让学生在轻松愉悦的环境中，积极参 与实践项目，产生积极主动思考问题的驱动力。2.教学模式特点。创客课程是真实的体验、创新、实践过程，是一种经验型课程，需要各 类课程的铺垫和基础学习，比如 3D 打印、人工智能、机器人等；需要在理论上给予讲解和了 解实际案例，比如无人机、汽车自动驾驶、医疗、交通红绿灯、生活中等等利用人工智能的实 际案例，开阔学生视野，使学生能

3、够充分发挥想象力。在确定活动制作项目的情况下，小组成 员在制作活动中，需要团结合作，互相配合，增强团队意识，这也是创客课程教学模式的特 点。3.教学设计特点。在实际教学活动中，运用问题驱动教学法，组织学生进行创客活动。在 教学设计的过程中，要注重通过设计让学生动手实践的步骤，引导学生一步步发现和提出问 题、探究和解决问题，在此过程中让学生学会思考，培养学生严谨的科学态度和推理能力。创客教学与传统课程的教学设计不同，它更注重学生实际操作的亲身体验，按照项目活动 形式让学生自己设想、自己动手、自己修改、自己调整，完成创意物化。创客教学设计目标重 在培养学生的自主创新精神、研究与实践能力，重在开发学

4、生的创新潜能。实践中得来的知识 尤为宝贵，唯有在实践中才能培养学生的真知灼见与创新精神。4.教学手段特点。创客教学充分利用网络、多媒体教学手段，以学生为主体进行开放式教 学，在评价过程中将项目评价和学生评价有机结合。创客教学尊重和发挥学生的个性特点，使 学生真正感到他们是课堂的主体、是学习的主人，在这样的认知环境中培养学生独立思考的能 力，促进学生创新思维的养成。创客教学课堂中，学生的活动过程基本是：项目问题假设需求分析器材选择器 材功能分析思维导图编程意向撰写学案成员角色分工开始制作出现偏差进行修 改作品完成小结归纳反思。从整个过程看，学生的学习方式是自主学习，所学的内容是 学科课程里没有的

5、，学习形式是小组团队互助合作，在学习过程中需要充分地交流、沟通、分 工、合作。所以，创客教学具有如下五个内涵。1.知识外延。目前，中小学生的创客课程时间有限，绝大多数时间还是以语、数、外等课 程为主，创客课程仅仅是在其他课程以外的一些知识学习和能力训练。也就是说，创客课程以 学科课程为载体，包括人工智能、机器人、编程、STEAM 等，是学科课程知识的外延，旨在 丰富学生的知识面，让他们在创客实践中体验创新，同时结合自己的生活环境，了解和感受智 慧生活、智慧服务、智慧城市。2.思维拓展。创客教学是项目式的实操活动，学生在实操活动中分析问题、解决问题，从 而培养创新思维。但是创新思维的开拓需要更开

6、阔的视野，所以我们为学生提供了科普读物和 实际案例的视频资料。科普读物有我的科普 MOOK物质科学技术与工程地球 与宇宙地球科学人体科学动物科学植物科学动物世界动物的结构 远古生命等，学生在随手翻阅时就会产生很多与之相关联的问题，并对其产生兴趣。我们 还为学生提供了人工智能的教学视频，包含交通、医疗、机械臂、无人机、救援、消防等等领 域，激发学生的学习兴趣，培养学生的跨学科思维模式，从而实现学生的思维拓展。3.能力培养。创客教学重在培养学生的动手能力。创客学习动手项目较多，必须在教师的 引导下自己动手才能完成。在动手实践的过程中，学生不仅要理解项目的需求，还要和小组成 员亲力亲为地完成项目，在

7、此过程中遇到的大大小小的问题都需要自己去分析、解决。也就是 说，必须手脑并用、合作完成作品。不同的作品要求不同，也涉及到不同学科的知识，所以在 一次一次的创作和历练中，学生自然而然会在动手、思维、创新能力方面得到很好的提升。4.潜能激发。创客教学能激发学生的创新思维与意识，使学生学会从生活经验中寻找问 题，实现知识迁移，为学生埋下创新的种子。同时由于创客教学注重过程性评价，学生互评、 反思的过程也是学习、交流、互动的一种有效方式，能够促进其思维发展。例如，学生接到制作一个智能垃圾桶的项目任务后，先通过小组协商，进行需求分析，制 定整体创作方案，确定做垃圾桶的原材料以及开启垃圾桶盖的方式（如红外

8、线识别、摄像识 别、声控等），进而确定使用的材料和舵机及感应硬件，设计打开垃圾桶的框架结构，从而绘 制思维导图。随后小组成员分工创作，编程并测试，合作完成。通过这样模式的实践活动，学生能在这个小小的团队中找到自己的位置，可以提出自己的 思路和想法，独立完成部分任务，合作完成小组项目。在这个过程中，学生能够充分发挥自己 的长处，产生自主学习的自信，体验创作成功的喜悦，激发出创新的潜能。5.蓄势创新。学生通过系列的实践活动，能够经历更多的创作过程，积累更多的创作经 验，学习更多的跨学科知识，掌握更多的制作技巧。不仅能够学会解决问题的思维方法，还能 激发创新的潜在能力，为日后的创新应用积聚了能量。1

9、.社团建立。社团由对创客教学内容有着极强兴趣的学生组成，1020 人為一个社团，开 展小组实操教学活动。每周进行一课时的创客教学。2.社团课程。在创客空间的平台上，开设金工、木工、纸工、结构搭建、机器人、3D 打 印、STEAM 项目、无人机、人工智能等课程，学生完成各类项目任务。3.教学规划。社团教学活动要有长期规划和课程教学计划，对课程目标、课程内容、时间 安排、活动任务、具体要求、活动安全等设定具体要求。每一节课的课程设计以完成项目任务 （或竞赛）为目的，如掌握结构搭建方法、电子知识、物理知识、编程实践知识以及使用相关 工具的技能等。4.教学方法。在社团教学中，教师是一个引领者、关键时刻

10、的帮扶者。在创客教学活动 中，教师综合运用项目学习法、任务驱动法、合作学习法、问题教学法，充分发挥学生的主体 性、主动性和创造性，让学生手动、心动、神动。对学生在活动中出现的问题，教师不是直接 指出原因，而是进行启发式的询问，追寻学生的思维过程，让学生自己发现问题、自己解决问 题。5.能力训练。创客教学要求教师清楚每节课的教学目标，具体课程具体要求，如，了解搭 建结构的总体设计、功能、稳定性等；又如，掌握项目制作材料的选用、下料、加工、组建等 工序。让学生自己构思设计，撰写设计方案，进行方案可行性的研讨，提出合理化建议，逐步 修改，完成制作。总而言之，培养学生的创新意识和综合实践能力，开拓其创新思维，激发其 创新潜能，为培养创新型人才奠定良好的基础。6.竞赛活动。创客、机器人、人工智能等活动备受社会重视，每年都会有由各个组织举办 的竞赛活动。竞赛能够为学生提供作品展示和学习交流平台，能够对