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創客教育課程體系開發注意事項

一、創客教育的背景

當教育部明確提出“有效利用信息技術推進創客實驗室建設,探索STEAM教育、創客教育等新教育模式”后。創客教育在教育界火熱起來了。那么究竟什么是創客教育,恐怕很多剛入行的創客,甚至是入行已久的創客并不十分清楚。

從廣義上來講,創客教育是指以培育社會大眾的創客精神為導向的教育形態;從狹義上來講,創客教育是一種以培養創客,特別是青少年學生的創客素養為導向的一種教育模式。

創客教育提倡學生主動探索、批判思考、動手實踐,這也是創客精神的核心。創客運動推動了教育理念的變革,越來越多的教師開始關注創客教育,并力圖把創客教育引進到學校。所以,在學校系統規劃創客教育體系是很有必要的。

中小學應如何設置創客教育課程體系

二、完整的創客教育課程體系包括哪些內容?

(一)入門級課程:電子,機械,材料和計算機等基礎科學知識和操作技能;

(二)中級課程:3D建模,制造,電路裝配,電子切割和高級編程等復雜的技能訓練;

(三)高級課程:進行綜合性的創新實踐,圍繞某個現實項目和問題進行實踐。

創客運動在歐美發達國家已經有了多年的發展歷史和濃厚的創造文化。在中國創客教學體制中,創客好像只與某些名牌學校有關,其實創客就像我們小時候撒尿和泥捏小人一樣,有想法然后動手去創造。每個人都是創客。

三、創客教育體系開發應注意哪些問題?

(一)創客教育的開展應追追溯到創客實驗室的建設規劃

創客實驗室是一個向創客提供材料、工具的開放場所,它具有加工、制造、合作交流等功能。不同年齡、不同工作領域的創客在創客實驗室里共享資源、交流學習、互幫互助、共同完成創造。

在創客實驗室里配備有桌面型3D打印機、小型焊臺、手持多功能電鉆等工具及材料,學生們可以在創客實驗室里交流、合作、創作,共同研究跨學科的綜合性項目。

在學校中設置創客實驗室,為學生搭建了一個良好的創客平臺和溝通環境,同時也讓創客教育在學校當中以創客空間作為立足點進一步推廣創客精神和創客思維。所以,創客空間應設計哪些區域以及各區域的大小、風格都將影響到后期創客教育的開展。

(二)如何學習創客知識

創客教育的本質是素質教育,所以創客教育不提倡像課本一樣花太多時間去深入學習理論知識。我們建議為問題的解決而學習一些必要的基礎知識就可以了,學生應把更多的時間放在設計方案、溝通研討、動手制作和檢驗效果這些環節上。總之,創客教育強調的是基于創造的學習和做中學的理念。

以下是常見的幾種開源硬件:

區分

Arduino

pcDuino

樹莓派

intel Edison

屬性

開源電子原型平臺

迷你PC平臺

卡片式電腦

通用迷你計算平臺

組成

硬件和軟件

硬件和軟件

基于ARM的微型電腦主板

硬件(Edison模塊)和軟件(Yocto等)

功能

Arduino能通過多種傳感器來感知環境;板子上的微控制器可以通過Arduino的編程語言來編寫程序

可以通過Arduino接口兼容Arduino shield的產品;可以通過內置HDMI接口輸出視頻顯示器屏幕

具備所有PC的基本功能:只需接通電視機和鍵盤,就能執行如電子表格、文字處理、玩游戲、播放高清視頻等諸多功能

適用于需要較強運算能力的小尺寸設備,例如機器人、多旋翼飛行器、3D打印設備、遠程資產管理、音頻處理等等

優點

可在不同的系統當中運行、核心庫文件均開源、應用廣泛、圖形編程界面簡單清晰、支持多個拓展硬件

兼容性好、性能穩定、配置高、支持的開發語言多

使用量大、開發案例多、易操作、適合學生使用

體積小、集成無線網絡、計算能力強大

(三)創客課程的來源

創客課程倡導回歸學生的生活世界,整合各學科的綜合實踐。因此,創客課程的問題設定不能脫離學生的日常生活,否則學生不可能感受到問題的真實性,難以全身心投入問題解決。而這種來源于生活世界的真實問題,不同于學科教材中按照知識單元設計的學科問題,往往突破單一學科框架,統整多學科、多類型的知識,有利于學生從科學、技術、文化、社會等多角度看待事物,促進學生知識的合面運作,華東師范大學祝智庭教授認為創客課題的選擇應從以下5個方面進行切入:

選擇標準

說明

問題切身性

課題應與學生的日常生活相結合,具有趣味性,能免調動學生積極性

學科綜合性

課題應涵蓋多個學科的知識與技能,并且課題難度與學生的知識儲備和學習能力相適應

資源充分性

完成課題所需的資源應與學校所能提供的條件相匹配

時間合理性

完成課題所需的時間應控制在合理范圍

成果可見性

成果必須以可見的作口形式呈現,并且能夠供師生分享、檢驗和研討

(四)基于創造合作的分組學習模式

創客課程的問題通常是跨學科的綜合性問題,受學生掌握的知識和自身經歷的限制,我們鼓勵以分組學習的模式進行實踐。從學習金字塔中我們也發現,采用傳統課堂中的講課方式來傳遞知識,學習者收獲甚微;而采用小組討論、實踐練習、即學即用的方式進行學習,學習效果更佳。這說明集合作學習、探究實踐、創新發明于一身的創客教育的學習效果,要大于傳統的以教為主的教學模式,這有利于學生在各自的小組中發揮自己的特長,分工協作、取長補短。

對于教師來說,由于大多數教師專注于自己的學科背景,難以要求教師預先掌握創客課程相關的全部知識技能,但教師在學習方法、啟發引導、統籌規劃等方面具有優勢。因此,教師不可能也不應該成為知識的灌輸者,而應當扮演學習的引導者、扶助者和知識的共同建構者,甚至需要不同來源和專業背景的教師協同工作共同指導學生。

四、總結

在學校開展創客教育,可以使學生從傳統的知識學習者轉變成為知識生產者,幫助學生更全面的發展。學生創客既是學習者,又是創造者、設計者、實施者。所以,實施創客教育需要有良好的創客文化氛圍、合理規劃的創客實驗室、豐富的創客資源工具、完整的創客課程組織和有具體的落地途徑。我們相信,做到了這幾點,創客教育將會事半功倍。

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