创客教育探索
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北京市第二中学 高凯│我们需要什么样的创客教育

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5月底,我国召开了科技界最高规格的三大会议——全国科技创新大会、中国科学院和中国工程院两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会。习近平总书记在会议上强调,“要夯实科技基础,在重要科技领域跻身世界领先行列”“强化战略导向,破解创新发展科技难题”。继李克强总理多次调研全国各地创客空间之后,三大会议无疑又给科技界乃至科技教育界注入了一针强心剂,再次将科技人才的培养和储备放到国家的战略层面。

要想破解创新发展的科技难题,最为基础的条件就是人。人的培养需要一个长期的过程,不能揠苗助长,而要符合人的身心发展规律。因此,中小学教育在未来科技人才的养成中扮演着至关重要的角色。在国家如此重视科技人才的当下,作为一名科技教师深感责任重大,如何引领学生进行创新?用什么来引导学生创新?创新究竟需要学生具备哪方面的能力?这些疑问时时浮现在我的脑海中。

正在备感困惑之时,我有机会参与北京东城区教委和北京市科技教育促进会组织的深圳、上海创客学习团,来到我国“创客之城”深圳与当地的专家进行交流和学习。这让我很好地梳理了我所了解的“创客教育”。

STEM教育理念支持下的创客教育

STEM教育的核心是跨学科知识的整合,在课程实施中一般采用项目学习的方式,即让学生能够置身于一种真实自然的情景中去解决问题。在解决问题的过程中,使用各种方法、资源、工具等综合地考虑问题。近年来,我时常反思传统的课堂教育与STEM教育理念下的创客教育究竟区别在哪里。经过一定时间的课程实践,我想区别主要有以下几点。

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学习方式

在传统的课堂教学中,主要采用的是教师讲授、学生听讲的方式进行教学。由此以来,学生的学习是“个人学习”,缺少人与人之间的沟通和交流,思维不容易得到拓展和延伸。而STEM的教学则采用小组的学习方式,学生的学习是以小组为单位进行的,在学习过程中能够很好地进行交流和讨论,有利于学生之间的沟通,引导学生听取别人的意见。

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教学驱动力

在传统的课堂教学中,基本采用教学大纲和教科书进行驱动的方式。这样的学习不容易激发学生的兴趣,学生的学习也是被动的。STEM教育的驱动力则是一个接近于真实的项目,容易激发学生的学习积极性,并且让他们能够为了解决问题而主动地进行学习,调动学生学习的积极性。

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评价方式

传统的教学方式大多采用考试或者测试的方式来对学生的学习效果进行评价,也就是我们常说的“分数”。在STEM教育中,我们更加注重学生在完成项目过程中的表现,经常采用过程评价的方式。这也是STEM教育理论给我们教学评价带来的转变,将原来的结果性评价转变为过程性评价。

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教师角色的转变

传统课堂教学中,教师的角色是知识的给予者, 教师在课堂上讲授各种知识,学生被动地去接受这些知识。在STEM教育中,教师的角色演变成了知识学习的引导者和项目完成的辅导员,引导学生去发现未知的知识。

如何进行师资培训

那么,作为一名科技教师,如何成为一名“创客教师”?换句话说,创客教师需要具备哪些基本素质?

一项面向北京市科技教师的调查显示,100%的科技教师认为,非常需要创客教育的培训,并希望能够将其常态化。可见,教师的培训需求是多么迫切。那么,如何做好教师培训呢?

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将“有效”放在第一位

我认为教师培训的“有效性”是非常关键的。教师培训过程中,最重要的是教师要有一个将培训内容“内化”的过程。每一位教师都有自己的教学风格, 教师要能够将培训内容融入自己的教育教学风格中。创客强调动手实践、动手制作,因而创客教育培训也一定要强调实践、强调操作,这样才能提高培训的效率,让教师们都有当一名创客的感受和体验。

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以需求为导向,实施精准化的培训

以需求为导向的教师培训是教师们容易接受同时也愿意参与的。在培训前,将可能的教师培训内容进行发布,调查并了解教师的需求。了解他们到底想要学习哪些内容,按需进行课程内容的设计。这样可以大大增加参与培训教师的积极性,从而实现精准化的培训,让每位参与培训的教师都能满载而归。

如何整合利用社会资源

在教育领域尤其是科技教育领域,学生的兴趣点是多样的,他们需要个性化的培养和教育。教师和学校作为教育资源的供给侧,要结合学生的年龄特点、认知水平、兴趣取向等对课程资源进行改造。教师要对学生进行精准化的培养,充分调动和激发学生的积极性,不断引导学生创新、动手、反思,将学生的潜能最大化发挥。

创客教育的出现是教育改革的必然产物,在深化教育领域综合改革的大环境下,越来越多的高校、创客空间、企业、培训机构等关注创客教育这一领域, 有更多的人愿意为科技教育和创客教育提供课程资源,诸如许多高校的实验室,虽然处于科学研究的前沿,但也都加入到科普的行列中,将实验室高端的研究成果科普化,教育资源的供给变得更加丰富。这就为教育的供给侧改革提供了可能,让我们能够进行更多资源的整合和利用。

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明确社会资源与需求的关系

社会能够给我们提供的创客教育资源是非常丰富的。面对这些琳琅满目的创客教育商品,我们应该理智地进行选择。我们要明确究竟想要哪些方面的支持,不能一味地全盘接受,而是要将资源进行内化, 形成自己的特色。以北京二中为例,学校在建设创客空间时,将课程建设放在首位,先后与北京航空航天大学、中国科学院自动化所、北京交通大学形成深度合作,根据高中培养目标的需要,利用高校的技术资源形成学校校本的创客课程。

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形成创客教育的“统一战线”

创客教育吸引了更多的社会资源对科技教育的关注。这些社会资源愿意花大力气投入到创客教育中, 逐步形成了创客教育的“统一战线”。学校作为实施创客教育的主体和第一责任人,应当成为统一战线的引导者,按照学生的培养目标选择相应的教育资源。

如何进行课程成果的展示

在创客课程的实施中,要将课程成果的展示放在很重要的地位。因为这是对孩子情商培养的重要途径。

在目前的学校学习中,我们更多注重学生智商的培养,容易忽略对情商的培养。但未来的人才不仅是那些能够埋头做技术的人,更需要能够很好地诠释自己的产品的人,因此我们要从小培养学生的表达和交流能力。“分享”在创客的核心价值观中占有极为重要的地位。因此,在学生产生了阶段性成果时,我们要给学生创造和搭建一个展示分享的平台和机会。如“校园科技博览会”“校园科技嘉年华”等。让学生成为展示的主体,展示内容、环节都由学生自己进行设计和制作,充分发挥学生的主观能动性,提升学生的自信心和兴趣。

个人认为,创客教育对学生逆商的培养也同样突出。在参与创客活动的过程中,学生会不断地经历失败,这对学生来说是很好的挫折教育。在不断的失败、迭代直至成功的过程中,培养学生坚毅的品质, 增强学生能把一件事做好的自信心。

如何进行创客空间的建设

创客空间是提供给学生的一个提高动手能力、实践能力,完成自己创意作品的 “车间”。目前,许多学校也都在筹划创客空间的建设。个人认为,创客空间与其他学科实验室应该是有所区分的,学校的创客空间建设要包含以下方面。

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“创”环境的营造

在深圳, 我们相继参观了“ 柴火空间”“FABLABO空间”。对于这些创客空间,我们感受最深的是,一走进去,就有一种想要做点什么的冲动。看似凌乱的工作台、琳琅满目的工具墙、触手可得的加工设备、丰富多彩的优秀作品……置身于这样一个空间中,让人产生一种强烈的归属感——我就是一个创客。所以,我认为在学校的创客空间中,我们要为学生营造一种“创”的气氛,让学生想要动手去做点什么。

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“聊”环境的营造

在创客活动中,分享是一个非常重要的环节。无论是在项目创意产生的初始阶段,还是项目制作完成的展示阶段,我们要给学生营造一个良好的分享交流的环境。要想让学生间开展很好的交流,就要打破常规课堂教学的教室环境布置方式,设置一种易于交流的学习环境。在一定空间中给学生提供一张讨论桌、一块白板,让学生能够随时进行讨论。

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“做”环境的营造

尽管在参观的许多创客空间中,我们都看到了各种先进的加工设备,但我认为在学校创客空间的建设中,加工设备不必太多,也不必太高大上,能够满足课程内容的需求就可以了。在初始阶段,我认为激光切割机和3D打印机是比较常用的设备。除了这些加工设备之外,我们还要给学生提供一些开源硬件,让学生能够将加工出来的设备进行智能化控制。项目的设定要从材料、工具、时间等方面对学生进行一定的约束,不可能学生想要的所有设备我们都为他提供。其实,这反而是一种更加接近真实问题解决的情境。

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“展”环境的营造

展示环节在创客活动中是非常重要的,我们要为学生营造这种展示的空间,将优秀的作品进行展览和展示。学生这些优秀的创客作品被展示出来,对于创作者来讲是一种肯定,对于将要参与学习的学生来讲是一种激励。同时,这些作品还可以作为学生学习的教学素材。

 

如何进行课程设置

在此次参观交流活动中,我发现不仅北京的教师,深圳、上海的教师也同样在关注创客教育课程的开发和实施。课程是学生参与创客活动的重要手段和途径,也是实施创客教育的一个至关重要的问题。创客教育课程主要有以下两种形式。

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项目制(PBL)的学习方式

许多创客活动最终都会有一个作品呈现出来, 也就是说,我们要通过创客课程让学生能够完成一个“产品”。这种需求恰好满足了项目制学习的要求和特点。在课程的开发中,我们可以将一个完整的项目作为课程实施的载体,将要讲解的知识点融入项目中。例如,柴火空间的“闪电云”就是一个很好的项目,这个项目中融入了电路、传感器、程序设计、外观艺术等多方面的内容。

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基于知识点的课程

在创客课程中,有许多基本的知识和技能需要学生掌握和了解。我们可以按照不同的领域来进行分类学习。例如:程序设计、结构设计、创新思维、电路知识、CAD技术等。教师可将这些内容作为基本知识和技能让学生进行学习。同样,也可以和PBL学习融合在一起,在单项知识的学习中也可以采用项目制学习。

创客教育对于任何人来讲都是一个新鲜的事物, 我们要不断尝试、探索、反思,对创客教育进行梳理。秉承创客的理念不断地去实践,我们要记住:创客是MAKE,不是TALK。

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(作者单位:北京市第二中学)

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