在科学教学中实施创客教育初探优秀获奖科研论文

在科学教学中实施创客教育初探优秀获奖科研论文2016年7月，笔者参加了“多彩创客，智能无限”贵州省首届青少年创客教育教师培训，认识到创客教育是一项鼓励创造、实践和分享的面向全体学生甚至全体人民的教育，并引发了笔者及所在学校在科学教学中落实创客教育的探索与实践。

一、确定适合开展创客教育的内容与形式

解读2017年1月颁布的义务教育《小学科学课程标准》可以发现，技术与工程领域是新增加的内容，它需要学生综合多学科的知识，在实践活动中体会“做中学”，积累动手解决问题的经验，认识科学技术对个人生活和社会发展的影响。为此，科学教师要更新教育观念，开创适合新课标的教学途径。而科学课涉及知识领域较宽，教师要通过这门课程引导学生利用所学知识适应和改造世界，创客教育提供了最好的理念和方法。

科学教师在每周的教研活动时间学习创客教育的理念与内容，包括3DOne、Scratch、开源套件、机器人的拼装方法及编程控制、模型的制作及使用、科学DV的制作、水火箭发射等。对于新的理念与知识，教师们也要从零开始，并需要充分利用一切可以学习的机会，如参加各种相关培训，依靠专家引领，参考与借鉴各种成功的作品和案例。在一年多的时间里，教师们于教学实践中不断更新知识，提高能力，营造爱学、乐学的氛围，与学生一起成长。

通过科学课实施创客教育是面向全体学生的，教师要善于把握时机，引导并鼓励学生大胆实践自己的创想，同时也要善于为学生搭建广阔的平台。在校领导的大力支持下，学校成立了三个科技社团，分别是3D社团、Scratch社团和机器人社团，并配备了两个社团教室：一个是3D教室，装备了40台电脑和4台3D打印机；另一个是Scratch、机器人教室，装备了40台电脑。学校积极打造创客空间，鼓励异想天开和大胆创造，令许多学生流连忘返。

二、有效利用科学课堂开展创客教育

科学课程中的内容与生活紧密相连。学生往往容易在课堂里学习了科学知识，却不能在实际中运用。教师要善于发现和挖掘，让学生能够使用技术实现自己的想法。比如在生命科学领域，教师让学生自己设计制作一个孵蛋器，学生很快画出了设计图，但是却没有可操作性，很沮丧。教师抓住这个时机，向学生介绍Scratch开源硬件，引导学生认识并选用恰当的工具，来帮助判定孵蛋时的温度是否保持在35～42摄氏度，学生顿时解开了眉头。

又如在物理领域，学生学会电路连接方法后，教师让学生为一个新房屋设计并制作电路，学生在设计图中安排了声控灯、防盗警报、双开双控、太阳能电源……很多想法让人赞叹，颇有新意。这时候，只差用作品来实现想法了。学生经过讨论达成共识，用纸盒来搭建房屋，用模块电路和LED灯完成照明系统，但是遇到声控、防盗警报、双开双控、太阳能电源等问题时就犯难了。于是教师又利用这个机会，向学生介绍解决这些问题的相关开源硬件。学生立刻又充满信心，投入制作。虽然学生的作品往往是不成熟的，但只要他们敢想敢做，总会有更好的作品出现，并且能力会不断提高。

三、以科学课题引领创客教育

可利用科学课题研究活动，确定学生缺失的系统知识，再以小项目学习的方式，让学生参与实践。以2017年科学组课题“有效利用区域环境对学生进行植物科普教育的实践研究”为例，学生平时对植物的认识不够丰富和系统，在这一实践研究中，可以让学生从了解校园里的植物开始。以往，学生使用硬纸卡片为学校的树木挂牌，但经过日晒雨淋，卡片都损坏了。教师以此为由，向学生提出了以小组合作的方式为校园植物制作二维码的任务。具体要求如下：

1.各組通过上网和查阅书籍的方式收集整理校园植物信息；

2.思考如何把大量的植物信息通过二维码介绍给大家；

3.确定用哪种软件来制作植物二维码；

4.讨论使用哪种材料制作二维码更便于为植物“配戴”，并能长期保存；

5.完成二维码的制作。

学生抱着极大的热情投入活动，收集了大量校园植物的图片与文字资料，但是却不知道如何把植物信息与二维码结合，这时教师将通过必要的演示和指导，教会学生如何应用二维码制作生成器软件，然后由学生亲自把收集到的植物图文信息做成二维码图片。进入选材料阶段后，学生经过讨论，决定用塑料制作二维码，这样能够更好地适应户外条件并长期保留，但是要怎样制作呢？教师再利用这一时机自然地引入3D打印技术。以上完整的实践过程，充分利用了每周一次的社团活动时间，学生在教师的引导与帮助下，逐渐掌握了如何用3DOne自己设计植物二维码，学会了将平面二维码转化成立体二维码，并对新科技的兴趣越来越浓厚，学习热情越来越高。当学生用3D打印技术把自己设计的二维码制作出来之后，教师还可以引导学生用丙烯颜料把二维码凸出的部分刷上颜色，既美观又便于扫描。

通过这一活动，学生开始用自己学到的知识去关注所生活小区的植物、关注整个地区的植物及整个世界的植物，既达成了科学教学的目标，也培养了学生的创客精神。

四、利用科技活动推动创客教育

学校积极组织学生参加各种科技活动，展示新技术，发明新事物。每年可以参加的校外常规活动有：全国创新实践大赛、贵州省3D建模比赛、贵州省创客嘉年华、贵阳市机器人大赛、观山湖区科技艺术节等。在各种科技海选活动和比赛中，使学生有更多机会应用知识去实践创新。学生在活动中收获了奖项与名次，开阔了视野，进一步提升了对科学的兴趣与学习热情。

学校也会举办校内科技节以促进学生创作并普及科技知识。科技节的活动内容由全体科学教师协商制定，内容包括：3D建模、Scratch开源设计制作、机器人入场、投篮、足球三对三、四驱车拼装及轨道赛、科技小制作发明、科学DV、科幻画等，活动主阵地就是学校的创客空间，活动项目的设置与全国创新实践大赛保持一致。在2016年学校科技节活动中，社团学生的3D模型展吸引了各年级的学生参观与学习，更有学生用Scratch等软件制作的小游戏受到大家欢迎。以上的各种科技活动在创客教育中发挥了积极影响，在全体师生心中播下了“创客”的种子，并使这些种子悄悄萌芽，慢慢长大。

综上，科学是一门实践性、综合性较强的课程，科学教师正在向多样性科技应用的方