农村初中学校创客教育的实践研究中期报告docx1

《农村初中学校创客教育的实践研究》中期报告荷花中学课题组一、问题的提出2022年9月夏季达沃斯论坛上李克强总理提出，要在960万平方公里土地上掀起“大众创业”、“草根创业”的新浪潮，形成“万众创新”、“人人创新”的新势态。此后，他在首届世界互联网大会、国务院常务会议和2022年《政府工作报告》等场合中频频阐释这一关键词。每到一地考察，他几乎都要与当地年轻的“创客”会面。他希望激发民族的创业精神和创新基因。而我们都知道，中国学生在全球素以考试出名。以考试论排名，中国学生表现历来不俗；而美国和英国学生在在这些（考试）排名榜上始终表现差劲，但他们却在学术研究、科学专利、发明创新、繁荣、创造力等方面引领全球。然而，中国学生在这些方面的表现明显不符合我们的预期。面对当前日益激烈的国际竞争现状，国家对创新型人才在学习和创新方面的培养也提出了新的目标：要具备批判性思考和解决问题的能力、创造与创新的能力、沟通与协作能力。而目前国内教育领域的人才配备显然与这一目标要求存在较大差距。在我国，基础教育阶段一贯受到应试教育的束缚，在“填鸭式”教育和“分数至上”的影响下，学生的自主学习能力和沟通批判思维得不到应有的锻炼，而进入高等教育阶段学生才开始接触相应的创新创业课程，其解决问题和创新创造素养在短时间内也极难养成，进入社会之后也难以满足国家人才需要的实际切入点。究其原因，最为根本的就是基础教育阶段和高等教育阶段之间未能建立起良好的衔接机制。传统教育系统如何变革以培养出国家人才配备的需要是当前教育领域亟需解决的重大命题。而创客教育作为一种秉承“创造中学”教育理念的新型教育模式，为教育界的创新改革提供了一条崭新的教学思路，因此在基础教育阶段开展创客教育势在必行。让创客教育回归到对人的培养这一本质目标，将创客理念融入到教育教学中，培养学生的创新精神和创新能力，是目前我们需要研究解决的问题。而我校为科技教育特色学校，一直以来都非常重视学生创新能力的培养，为了更好的培养学生的创新精神与创新实践能力，探寻适合农村初中的创新教育模式，我们提出了本课题。二、研究意义中国的应试教育导致学生学习主动性的丧失，多数知识都是通过理论灌输来获取。尤其是唯分数论的基础教育阶段更是如此，学生在升学和考试的双重压力下，没有时间亦没有精力通过实践加深自己对所学知识的理解，这种教育方式与当下国家倡导的素质教育大相径庭。而创客教育本质上指向培育学生的实践理性而不止于支持学生知晓原理与规则，指向培育学生的实践技艺而不止于对制作技能的训练，指向促进学生内在的自我创造而不止于提升学生对外部社会的适应与改造能力。广州市教育信息中心“智创空间”的创始人王同聚先生在接受记者访问时曾经说过，创客教育在国外已历经多年，虽然在国内还处于起步阶段，但实践已经证明创客教育可以推进教育领域改革，推动教育创新，培养创新人才。因此创客教育本身作为一种知行合一的素质教育，与学生“知情信意行的结合、学思动用创的统一”要求相契合，对于学生价值目标的选择与行为依据的确立、自身创客素养的培养与国家人才配备的需要皆具有深远意义。近年来，创客教育的研究与尝试如火如荼，创客教育似乎已然成了解决传统教育中被诟病的各种问题的灵丹妙药。然而，究竟如何让创客教育从炙手可热的研究概念转化为有效的教育实践，如何将创客教育中所蕴含的支持学生心、智、行合一学习的教育理念转化为具体的教学方略，如何让创客教育超越对特定创客空间以及高新尖技术工具过于热切的关注，回归到对人的培育这一本质目标，显然是值得深入的、持续的探索的。本课题将致力于这一方面的研究，将相关研究应用于学校创客教育教学中，逐步完善农村初中创客教育实践模式，并在实践应用中检验其有效性，为推进创客教育进课堂提供实践操作层面上的参考。三、国内外研究述评（一）国外研究为应对信息通讯技术发展以及知识社会来临的机遇与挑战，不少国家和地区都在对创客教育模式进行探索。欧盟各国则斥巨资建设LivingLab让用户在真实的生活环境中参与共同创新，并将欧洲LivingLab网络的建设作为信息社会、知识社会条件下重塑其科技创新能力和全球竞争力的重要举措。发明创造将不只发生在拥有昂贵实验设备的大学或研究机构，也将不仅仅属于少数专业科研人员，而有机会在任何地方由任何人完成，这就是FabLab的核心理念。在美国，奥巴马总统提出的要创新教育以提升学生STEM（科学、技术、工程、数学）的学习水平。美国政府在2022年初推出了一个新项目，将在未来四年内在1000所美国中小学校引入“创客空间”，配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。创客教育已经成为美国推动教育改革、培养科技创新人才的重要内容。一些学校也开始尝试把创客精神带到学校教育中。过去几年内，美国高校中的学术性创客空间和制造类实验室迅速多了起来。而一些K12学校也纷纷尝试在图书馆设立创客空间，或者改装教室以适应基于项目和实践的学习。（二）国内研究祝智庭，孙妍妍在《创客教育：信息技术使能的创新教育实践场》中提出：“虽然创客教育不会直接教授学生基础知识，但在当‘创客’的过程当中，学生将有机会运用到数学、物理、化学、甚至艺术等多学科的知识。”“创客教育所倡导的提出问题并利用自己的创造力解决问题的过程，对学生能力的培养至关重要。”而杨现民，李冀红在《创客教育的价值潜能及其争议》一文中将创客教育作为一种“融合信息技术，秉承‘开放创新、探究体验’的教育理念，以‘创造中学’为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的”新型教育模式提了出来。近年来，一些中小学也参与到创客教育的研究中。其中浙江省温州中学作为创客教育实践的领头羊之一已经取得了不俗的成绩，。这些研究成果为本课题的研究提供了经验和依据。四、核心概念的界定“创客”一词来源于英文单词"Maker”，原意是指“制造者”。狭义上的创客是指那些兴趣主要集中在电子、机械、机器人、3D打印等以工程化为导向的主题的人。广义上的创客指是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。对于“创客教育”，华东师范大学教授祝智庭提出其有广义和狭义之分。广义的创客教育应是一种以培育大众创客精神为导向的教育形态，狭义上的创客教育则是一种以培养学习者特别是青少年学习者的创客素养为导向的教育模式。本课题研究的是狭义的创客教育,是指以课程为载体,将创客理念引入课堂，对传统课堂进行改造，以推动创客精神为核心任务，以创客空间（基地）为主要场所，以现代信息科技为主要创造源，融合科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识，通过创造性的运用各种技术和非技术手段以及团队协作发现问题，解决问题，实现培养学生想象力、创造力和动手解决问题能力的教学活动。五、理论依据（一）“从做中学”实用主义理论杜威实用主义的观点有“教育即生活”“学校即社会”“从做中学”。杜威将教育的本质概括为“教育即生活、教育即生长、教育即经验的改造和改组”。在教育目的上，他认为教育“于其之外无目的”，学校教育的目的就是组织的力量保证儿童的成长。在师生关系上，他主张儿童中心。与其教育观点相一致，在教学上他倡导“从做中学”，提倡活动课程，强调教法与教材的统一、目的与活动的统一、智慧与探究的统一，形成了以儿童中心、活动课程、做中学为特色的教学思想。“从做中学”也就是“从活动中学”、“从真实体验中学”，将所学知识与生活实践联系起来知行合一。（二）建造主义理论建造主义（Constructionism）由麻省理工学院媒体实验室的创始人之一、LOGO语言的发明人西蒙·派珀特（SeymourPapert）教授在皮亚杰的建构主义（Constructivism）的基础上提出。建造主义支持建构主义的观点，即学习者是一个主动的知识建构者，但更强调外在作品的建造和学习者分享创意。在他看来，好的教育不是如何让老师教得更好，而是如何提供充分的空间和机会让学习者去构造自己的知识体系。当孩子们在制作一些对自己有意义的作品时，如做小机器、编故事、编程序或是创作歌曲时，他们正处于学习知识的最佳状态。西蒙·派珀特把计算机作为帮助学习者形成算法、解决问题并在此过程中学习和锻炼智力的强有力的工具。建造主义认为知识不是简单地由教师传达给学习者，而是学习者主动的心智建构，学习者不仅是去获取创意，而且是去开发和实现自己的创意。虽然没有外在作品的创作，学习者仍然可以建构且表达知识，但有更多的证据显示借由外在作品的创作，学习者可以更加积极主动地分享他们所了解的事物及想法。在创客教育过程中，学习者借助于技术工具和来自导师及学习伙伴的帮助，通过动手制作来实现自己的创意作品，并在线上社区、线下创客空间或MakerFaire（制汇节）进行展示分享。这非常符合建构主义所主张的应该让学习者主动地参与一些外在作品的创作，同时让他们有机会表达自己的看法并与他人分享通过制作来学习的理念。（三）情境学习理论情境学习理论是由美国加利福尼亚大学伯克利分校的让.莱夫教授和独立研究者爱丁纳.温格于1990年前后提出的一种学习理论。该理论为“学习是情境性活动，没有一种活动不是情境的”，“学习是整体的、不可分的社会实践，是现实世界创造社会实践活动中完整的一部分”。情境学习理论有三个核心概念：一是实践共同体，它所指的是从事实际工作的人们组成的“圈子”，而新来者将进入这个圈子并试图从中获得这个圈子中的社会文化实践。二是合法的边缘参与，所谓合法是指实践共同体中各方都愿意接受新来的不够资格的人成为共同体中的一员；所谓边缘是指学习者开始只能围绕重要的成员转，做一些外围工作，然后随着技能的增长才被允许做重要的工作，进入圈子的很小；所谓参与是指在实际的工作参与中学习知识，因为知识是存在于实践共同体的实践中，而不是书本中。三是学徒制，也就是采用师傅带徒弟的方法进行学习。（三）联通主义理论加拿大学者西蒙斯提出了联通主义的思想，并指出学习不再是一个人的活动,学习是连接专门节点和信息源的过程。联通主义表达了一种适应当前社会结构变化的学习模式。当新的学习工具被使用时，人们的学习方式和目的也发生了变化，它表达了一种“关系中学”的观念。六、研究目标（一）通过本课题研究更新教师理念，改变传统的教学方式，探究将创客理念与物理、化学、生物、信息技术等学科融合的教学模式，丰富创客教育的内涵，培养一批创客教师。（二）借助创客空间，开展科技创新，电脑制作等，培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和跨学科解决问题的能力。七、研究内容（一）探索适合培养农村初中学生的创客素养和创客精神的物理、化学、生物、信息技术课堂教学模式。（二）探索适合培养农村初中学生创客素养和创客精神的课外活动模式。八、研究方法文献法、调查研究法、个案研究法、行动研究法、跨学科研究法、经验总结法。九、研究工作主要进展 （一）准备工作1.建立课题研究教师微信群、QQ群，方便工作布置及交流。2.开展问卷调查我们通过问卷星对学生的学习习惯、兴趣等做了调查，发现学生是非常认同并且喜欢通过自己动手实践而获得知识的这种方法的。而老师们对创客教育的概念不是很清楚，实施更是没有头绪。重视实践、开展研究加强学习由于老师们对创客教育不是很了解，所以我们布置了网络自学及集中培训。一是布置老师们上网查阅有关文章，了解创客教育的含义，了解其他学校的创客教育实践经验，思考我们学校创客教育的实践模式，并将查阅的资料发到群里与其他老师共享；二是集中通过网络视频课学习有关创客教育的实践方式，我们先后共组织了三次网络视频学习；三是组织参加上一级的相关培训。我们学校加入了湖南省创客教育协会，成为其会员理事单位，争取到一些上级培训机会，让老师们有更多学习机会。装置配备装备站给我们学校配发了3D打印机、学生电脑、实践套件、拓展包等，我们自己购买了创客活动需要的套件，工具、平板电脑、手绘板等，装备了一个创客空间（包括两间教室）。开展研究本课题的参与教师由信息技术教师、理化生组教师和美术教师组成。我们的课程分两大块进行：第一大块为编程与机器人、科技活动的兴趣小组活动，第二大块是理化生课程与创客教育的融合。2022年下半年我们根据学生的自愿报名情况将学生进行分组：编程小组和科技活动小组，组内学生自主组队。其中编程小组的学生由涂传峰老师、刘玉芬老师负责上课及指导，科技活动小组的同学由理化生组老师负责指导。小组上课及活动时间安排在课后服务时间段，每周四节课的培训活动时间。采取的是先分组培训，然后自主选题，自主创作，统一在创客教室一、创客教室二进行。在2022年下半年，我们分别进行了科技制作、小发明、电脑编程、电脑绘画、模型竞赛等项目的培训。另一方面，我们每周开展了一次创客教育与理化生课堂教学相融合的课例研修。创客教育本质上指向培育学生的实践理性，为学生提供丰富的实践情境和创造实践过程提供适切支持尤为重要。因此我们采用“做中学”的方式进行教学。教师为学生创设“做中学”的情境和条件，学生围绕学习目标进行自主学习和探究，学生经过一节课的学习一般要求有一件学习作品。可以是对课堂知识的创新应用作品，也可以是能帮助学生学习理解课堂重点、难点知识的作品。学生的作品如果需要技术支持，可以先陈述创意，课后再去创客教室完成作品创作。这种课堂模式要求备课组内教师高度协作，要求上课教师在课前要做好充分的准备工作。我们采取的是集体备课的形式做好教学设计，备课组一起准备学生制作可能需要的材料，或者提前布置学生回家收集准备材料。例如刘玉芬老师执教的《水的净化》一课，集体备课教案就经历了7次修改，还组织学生在课前参观了自来水厂，由学生自己编辑获得的资料及素材在课堂上给同学们讲解，并且还要准备自制净水器需要的材料、工具等，这些都是组内老师一起合作完成的。还有古江燕老师上的《密度》、张鹤老师上的《尿液的形成和排出》等都是备课组一起协作完成的。研究取得的成果学生的动手能力和创新意识得到了较大的提升。2022年学生的科技节、创客节的获奖作品比往年增多，有刘家程、刘琼、黄金志等同学在浏阳市科技节中获一等奖；学生课堂上提问的次数增多，创造性解决问题的能力增强。教师的课堂教学理念转变。现在理化生组的老师基本都是引导学生自主学习，自己则主要转变为关注学生的学习状态和学习效果。学生的参与度提高了，课堂教学效率得到了较大的提升。古江燕老师2022年参加浏阳市课堂教学比赛获一等奖；我们学校的理化生组参加湖南省中小学信息技术与课堂教学融合在线集体备课竞赛分别获得一、二等奖。形成了“一三一”的课堂教学模式。即将课堂时间分为五等分，教师的讲授占五分之一，学生自主学习探究时间占五分之三，学生的学习成果交流与分享占五分之一。学生在一节课的学习后一般都要有一件学习作品展示。在这样的课堂模式中学生的参与度高，动手动脑机会多，学生之间的合作交流多，学生处于深度学习状态，效果较传统课堂更好。形成了创客教育课外活动的“四自”模式。“四自”模式指的是即自主报名，自主组队，自主选题，自主创作。这种模式下学生的自主度较高，有利于兴趣爱好相同的学生聚在一起，他们的学习及创作开展起来更加顺利、高效。2022年度学生获奖时间学生姓名竞赛名称获奖级别获奖等次辅导教师姓名2022.12汪一一小制作：凤凰涅槃县级二古江燕2022.12王紫涵小制作：小怪兽县级二古江燕2022.12肖佩怡小制作：插纸茶杯茶壶县级二余发兰2022.12张星雨小制作：仿真绣球花县级二余发兰2022.12刘家程、邓雅洋、周亚雲《不同植物的淀粉遇碘变色情况研究》县级一刘金华、汪花菊2022.12梁莎、冷诗童、赖嘉怡《探究豆类种子种皮缺失对萌发率及幼苗生长的影响》县级一张鹤、汪花菊2022.12张文钰刘运杰何鑫姿余俊斌何晶晶何欧翔《关于浏阳河流域野生鱼类资源的破坏与保护》县级一李江萍、汪花菊2022.12张迅飞翼县级三李如2022.12胡巧飞翼县级三王晖2022.12何雅旭轻骑士县级三李如2022.12高松轻骑士县级三王晖2022.12李智潼轻骑士县级二李如2022.12程雅露轻骑士县级二王晖2022.12陈伟杰轻骑士县级二李如2022.12陈全胜轻骑士县级二王晖2022.12刘琼科学知识竞赛县级一刘玉芬2022.12谢子畅科学知识竞赛县级三刘玉芬2022.12甘博云科学知识竞赛县级二黎明艳2022.12曾锦林科学知识竞赛县级二黎明艳2022.12陈濛濛科学知识竞赛县级二黎明艳2022.12肖谋科学知识竞赛县级二刘玉芬2022.12黄金志科幻绘画《生物科学之基因培育新物种》县级一高艳辉2022.12刘紫彤科幻绘画《生产新型疫苗》县级二高艳辉、兰坤德2022.12黄亚楠科幻绘画《过去与未来》县级二高艳辉2022.12李可人科幻绘画《海洋垂直仓》县级二高艳辉2022.10谢子畅科普知识竞赛县级一王晖2022.10邓雅洋科普知识竞赛县级二王晖2022.10黄文洋科普知识竞赛县级二王晖2022.71904-1905班科技实践活动市级三陈秋梅、刘华香2022.7张瑶科学小论文市级二汪花菊、张鹤2022.7黄佳乐科学小论文市级二汪花菊、张鹤2022.7张媛媛科学小论文市级二汪花菊、张鹤2022.7张伊小发明市级二刘玉芬2022.1黄思敏生物小论文市级二刘金华2022.1周亚雯生物小论文市级二刘金华2022.1肖丹生物小论文市级二刘金华2022.1刘家程生物小论文市级二刘金华2022.1郝佳良生物小论文市级二刘金华2022.1廖梓祺生物小论文市级三刘金华2022.1唐鑫尧生物小论文市级三刘金华2022.1龚奕涵生物小论文市级三刘金华2022.1邓雅洋生物小论文市级三刘金华2022.12曾柳叶电脑制作《光盘行动》县级一陈季平、唐剑2022.12李可欣电脑制作《小荷画报》县级三黎良2022.12李思瑶电脑制作《阳光下成长》县级三涂权锋2022.12陈思思电脑制作《新冠点滴》县级三陈季平2022.12陈紫玲电脑制作《扶贫，我们在路上》县级三陈季平2022.12陈梓澜电脑制作《疫情之下》县级二涂权锋2022年教师获奖时间姓名获奖项目级别等次备注2022.10李如微课在初中物理实验教学中的开展探讨省发表《中学教育》2022.4李江萍基于小组合作学习模式的初中地理教学思考省发表《教育学文摘》2022.8李江萍谈生活化在初中地理教学中的应用省发表《中小学教育》2022.7汪花菊科教方案长沙市二等奖青少年科技创新大赛2022.10.22刘玉芬疫情期间电视平台直播课《溶液的形成》浏阳市2022.10.22刘玉芬疫情期间电视平台直播课《酸碱盐知识梳理