中小学校如何开展创客教育？

社会上各式各样的众创空间都有，但没见着专门针对中小学生训练的创客空间，我理解中小学创客教育的课题方向主要是人工智能方面的，在教学方面主要是创新引导，不知道另外还有哪些需要特别注意的地方？

首先，现在专门针对中小学生的创客空间已经越来越多了，主要是一些社会教育机构在操作，并非公益，所以并不引人注意。比如，在一些学校附近和一些人流量较大的一、二线城市的休闲卖场里有很多机器人教育机构，一般150元/节课。
其次，学校创客空间的课题定位与学校的位定有关系，比如擅长美术教学的学校完全可以定位于设计方向。另外与指导老师的特长也有一定关系，老师只会教美术你让他指导机械方面的课题他也无能为力。
就目前来说，在中小学校里最受欢迎的创客空间确实是物联网与人工智能方向的，一方面是因为人工智能是未来社会发展的方向。另外中小学生也更喜欢鼓捣这些遥控、智能、运动的物体，学生有兴趣才能更好的开展嘛。

考虑中小学生年龄关系，所以在这一阶段进行创客教育必须注重体验培养。我们都在谈兴趣是最好的老师，但在实际中专门针对兴趣的教学做的还是不够的，年轻人对科学技术的最初萌动，基本来自于课堂。浸入式的科技制作课、神奇的科技馆之旅，都可能点燃学生们对自然科学、应用科学的强烈好奇心。
所以，一些创客教育机构就开发了一些简单的手工制作、拼装实验，将青少年慢慢带入动手实践的环节。这种体验式的培养效果功能明显，但不足也在于大多数体验都停留在“耳闻”或“模仿”阶段，即使有一些制造机会，也是成品或半成品的拼装组合，很难让学习者保持长期的兴趣，并真正开发一些自己感兴趣的东西。能把体验做好青少年创客教育就定位正确了。

我们学校就是在原有创新课程实验室设备的基础上，增加了操作台，单片机嵌入式系统等相关设备，建立开放的实验室环境来营造创客空间氛围，效果不错。
在课程上，我们开展的创客教育项目有以下3个层次的教学：
1、实现班级常态教学。机器人（四初一），Scratch(所有学生）。每周信息技术课 。
2、创客竞赛：机器人、3D、创意工程、程序设计、科技发明与制作。每周中午时间，一周两次，4节课时。集训时每天中午 。
3、课外兴趣活动：机器人、3D   每周六下午 。
我们目前开展的三位一体的创客教育活动，基本满足了不同层次、不同需求的学生，尽量让每个学生都参与一个或几个创客活动。让有特殊才能的学生有发展的空间，创造的天地。引导他们交流共享、创造制作，坚守创新，持续实践，乐于分享。
我们的设想是今后在全校营造创客氛围，最终形成有英才特色的创客文化。

做好中小学校创客教育，以下六点要切记：
（一）将创意变成实物
创客就是将个人创意变成人工制品的那些人，主张将创意付诸实施，而不是仅仅停留在设想层面。从教学方面来说，要让学生在现代学习技术课程学习中，以个人和小组为单位，完成一个可以看见的创意作品，而不是仅仅停留在纸面上和文本中。
（二）做中学
创客一般都是边做边学的，遇到什么问题就解决什么问题，知识的学习与问题的解决是同步进行的，而不是彼此分离的。在创客教育中要从一开头就要向学生布置“完成创意作品”这个任务，让任务驱动学生边做边学。
（三）持续分享
创客都是一群热爱分享的人。我们把新建构主义分享式学习理念引入课堂教学中，采取让学生“说出”、“写出”和“做出”循序渐进的方式，开展全班分享活动。
（四）协作学习
创客一般不是单打独斗的，而喜欢在一起互相切磋，相互协作。所以在中小学创客教学中要多组织一些小组协作活动。
（五）跨学科
创客式学习不会局限于某一传统的学科分类，而要根据问题的需要进行跨学科的学习。不要把学生完成的作品局限在某一学科领域内。
（六）运用信息技术
创客活动一般都与信息技术及其产品关系密切。应该鼓励学生多使用信息技术工具来进行创客活动。

创客教学法
1、创意：培养学生的想象力、创造精神。
2、设计：学生把创意转化为具体项目的设计。
3、制作：学习和使用工具，到小组协作，动手将设计制作成产品。
4、分享：从个体认知，到集体认知，集体智慧形成。
5、评价：过程性评价，关注学习过程、创新精神和科学方法论。

关于课程设立：
课程的建立是为学生服务的，通过综合分析学生的兴趣爱好、对创客的了解程度、综合想象力及年龄特点，可以初步找出爱好创客和有创造力和想象力的学生，进入社团的创客班级试听学习，在几次试听课结束后，会让真正有兴趣的孩子留下来，再根据学情来设立课程。
在3-4年级，可以开设Scratch趣味编程，5年级为简单的硬件入门，6年级会根据学生的年龄特点与自身优势，给予更宽松的环境，让学生自由创作，创意改变生活。

中小学设置创客课程的主要内容
课程实施主要以项目教学法作为主要教学方法，依托模块化教学的理念，充分发挥学生学习的主动性。
1、计算机程序设计模块
课程内容：计算机程序设计模块课程主要培养学生的逻辑思维能力和使用软件控制硬件的能力。在此课程中主要培养学生严谨的思维习惯，通过流程图等辅助手段养成正确良好的程序设计能力。通过使用常见的arduino、树莓派、伽利略等移动pc设备进行程序设计。在普及课程中使用labview语言的方式进行编程，学生能够通过计算机程序控制LED、LCD、直流电机、伺服马达等输出设备，同时还要能够了解和使用常用的传感器，如：光电传感器、温度湿度传感器、测距传感器等。
实施方式：以项目为载体进行课程内容实施，在每学期初教师首先明确本学期的课程项目目标和评测方式，让学生在项目中学习。不再像原有的学习方式那样，因此学生更加明确了为什么学，也更加清楚所学知识的应用领域。每学期设置不同的任务例如：六角雪花机器人的步态设计、八角雪花机器人的步态设计、机器鱼游动步态设计、六面体变形设计、视觉避障小车模型等。
评测或展示方式：每个学期末组织一次全年级的竞赛活动，使用同一个项目平台，进行竞赛和展览展示活动。例如：组织学生进行机器人游泳竞赛，视觉小车避障竞赛等。

2、机械结构设计模块
课程内容：机械结构设计模块主要学习现代加工技术以及基于数字化技术的加工方式。以项目设计、绘图、加工、组装作为课程重点内容。充分调动学生的积极性，培养学生的动手能力和解决问题的能力。在此模块内容中融入triz创新思维方法内容，解决学生遇到技术问题不会解决的的困难，同时让学生学习并养成正确的思维习惯。通过选题、讨论、制作首版、修改设计、完成样机等环节，充分让学生体验科学研究的过程。例如：学生可以设计一款未来家居，通过3D打印技术把它打印出来。此模块的学习还可以和程序设计模块内容相结合，设计并组装好外形结构之后，在加入控制系统进行程序控制。使作品的科技含量更高。
实施方式：学期初用几节课的时间让学生完成选题任务，然后教师讲解绘图软件，学生根据自己的选题任务利用课上和课余时间进行草图绘制。最终使用加工设备完成加工。
评测或展示方式：教师针对每组或者每个学生的作品进行点评。从实用性、创新性、美观性、稳定性、合理性等多方面进行评定。在期末让每组学生在学校进行展示，并由其他年级或班级学生参与评定，评选出不同单项奖。如：最佳创意奖、最佳外观奖、最具人气奖等。

3、任务分项解决课程
课程内容：此项课程内容将近年来全国及世界机器人竞赛任务分解，通过简单的道具让机器人完成任务。近年来，我校学生参与了多项机器人竞赛，许多竞赛中的项目非常适合机器人日常教学活动，但由于种种因素限制，没有被深刻的挖掘出来。此项模块的设置根据不同的任务需求讲解不同的课程知识，例如：机器人搬运任务。在任务中学生要学习机械手臂的制作和手臂与车体的协调控制，考虑如何能够最高效的完成任务。
实施方式：利用一些常用的设备作为课程道具，设置一些简单的竞赛任务。如：智能车接力、机器人搬运、机器人舞蹈等课程内容。在实施过程中根据任务的难易程度设置不同的课程内容，一学期完成三到四项任务。
评测或展示方式：此模块内容和各级竞赛比较接近，可以通过模拟竞赛的方式来进行课程内容的检测。学期结束时，可以安排一次年级内的竞赛活动，通过竞技或主观评选的方式评出优秀学生及作品并优先推荐参与各级竞赛。此项目也将作为机器人社团选优的方式之一。

4、电路知识模块
课程内容：在电路知识模块中主要学习一些基本的电路知识，通知将电路知识与物理学科的电学知识相互渗透。让学生可以将物理知识的学习融入到实践过程当中。从简单的面包板电路连接到简单的电路设计，最终使用柔性电路打印机把电路打印出来，将电路变成一种可穿戴设备。同时，此模块内容也可以与其他模块课程内容相结合。
实施方式：课程内容由浅入深从简单的面包板入手完成电路的连接，然后使用印制好的pcb电路图进行焊接练习，最后使用电路绘制软件自行设计电路并打印。
评测或展示方式：将学生制作的电路成果进行展览和展示，优秀的作品可以推荐参与各级竞赛活动。
整体来看，创客课程的设计从教育资源的供给侧对教学内容进行了的改革。学生也将从教育资源的消费者转变为教育资源的生产者。知识的学习也将从已知到已知的学习转变为从已知到未知的学习。

为了加强中小学校创客教育，指导创客教育课程开发和实施，规范创客实践室建设，深圳市教育局研究制定了《深圳市中小学创客教育课程建设指南》(试行)和《深圳市中小学创客教育实践室建设指南》(试行)。

《课程建设指南》指出，创客教育作为一种独特的创新学习模式，应主动适配各个学科，可以有从综合实践课、美术创作课、信息技术课等“术科”出发的创客课程，也可以有由语文、数学、物理、化学等“学科”发起的创客课程。这意味着，“创客”不再是一两名教师的“单打独斗”，而是可以全面参与。

深圳市教科院院长叶文梓在解读两份指南时指出，创客课程特别强调学生的动手参与，而不只是把课程开创好了让学生学。创客教育课程的理解不应局限于“教创客”，而更应突出“像创客一样教”，从“创客教育”到“创客+教育”再到“创客式教育”。

        两年前，我带着四个学生去海口参加兄弟学校的机器人夏令营活动，活动内容是组装机器人和对机器人进行编程，通过了解发现参加的学生几乎都有编程基础，其中不少人参加过编程大赛，这让我对没有基础的他们有些担忧。但他们对机器人的热情出乎我的意料，第一天晚上训练结束回酒店的时候我看到他们每人拿着一个箱子，询问之下才知道是他们趁吃饭时间买的储物盒，用来把机器人零件带回酒店以便晚上学习研究，最后比赛展评时其中一个同学在一百多个作品中获得二等奖。
        此后我对机器人教育和中学编程教育一直持续关注，中间也曾让学生组织机器人社团，但是没有平台的支撑最终不了了之。在偶然情况下接触到了Arduino，Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的arduino板）和软件（arduino IDE).她适用于艺术家、设计师、爱好者和对于“互动”有兴趣的朋友们。在本人做了几个实验后发现在创客教育中有很明显的优势：跨平台；简单清晰的开发，对于初学者来说极易掌握，同时有着足够的灵活性；开放性，Arduino的硬件原理图、电路图、IDE软件及核心库文件都是开源的，在开源协议范围内里可以任意修改原始设计及相应代码；硬件开发的趋势，Arduino不仅仅是全球最流行的开源硬件，也是一个优秀的硬件开发平台，更是硬件开发的趋势。因为Arduino的种种优势，越来越多的专业硬件开发者已经或开始使用Arduino来开发他们的项目、产品；越来越多的软件开发者使用Arduino进入硬件、物联网等开发领域；大学里，自动化、软件，甚至艺术专业，也纷纷开展了Arduino相关课程。
         开学后，有几个学生找到我表达了编程、电子制作方面的兴趣和意愿，和我的想法不谋而合，在后续的沟通中，最终确定了以学生社团牵头开始创建属于我们自己的创客空间的思路。10月30日自发组成的“创客”们聚集在一起，初步规划设立了Arduino制作组、网站制作组、3D设计与打印组。

          截止到目前为止，日常训练不过14小时，在几套廉价的基础套装支持下，成员们完成了对基础软硬件平台的掌握、基础程序的熟悉和编写、各种传感器的简单实验、智能遥控/避障小车的制作、创客空间网站的制作。成员的兴趣也日渐浓厚，经常是提前到场半小时开始活动，学习的热情和执行力也让我动容，学生的自学能力以及团队合作能力也在逐步提高。

        自从活动开始后关于创客空间的未来我在不断思考，同时经常和同学们交流，了解他们真实的想法和愿景。在国内外创客文化如此火热的的今天，如何来做属于我们自己的创客空间是一个持续探索的过程。
        在目前的环境下，我们的日常活动如下：
1．  程序设计；每个星期都会教你一个基本技能，编程、电子、机械、设计
2．  发挥创意；我们专门为头脑风暴设计了工具，聚集团队的智慧，产出最棒的想法
3．  多维活动；我们会不定期邀请嘉宾进行分享，开阔同学们的视野
4．  实践操作；每学期一次的创客马拉松，在比赛中让你的项目落地并且获奖

         同时随着学习的深入，以及网站的逐渐完善，之后会推出一系列的实验教程，参加对提高创客能力有帮助的比赛，扩大学习的规模，让更多喜欢动手、有创意、有想法的同学亲手将自己的创意变成现实。

中小学开展创客教育不可盲目跟风
3D打印、趣味编程、组装机器人等在中小学生中逐渐流行起来，创客教育逐渐在校园中占据重要地位。但在创客教育进校园的过程中，也出现了不少问题。校园创客教育“初出茅庐”、不成系统，还有待完善，问题集中表现在缺乏完善的理论体系、缺乏规范的教学大纲、教学方法不够具体、缺乏配套的师资等方面。
校园创客教育多以活动和大赛培训为主，一些学校教材教具比较匮乏，学生能使用的较少，而且学校没有专门的师资力量，多让信息技术教师担任创客教育的教师。因此，要把创客教育打造为一种新型教育，必须杜绝盲目跟风，推动教育信息化发展。
要培养学生的创造力。创客教育是培养创新精神的一种教育，让创客教育落地生根的过程，就是不断与传统教育磨合的过程。学生学习方式的转变促使教师的教学方式也要发生改变，教师要善于发现和激发学生的创造性思维，还要对学生不断激励。如学生设计了创意作品时，教师要不失时机地给予肯定、鼓励和表扬，不断激发学生的好奇心、求知欲和创新思维。
一方面，要多给学生成功的机会，增强学生的兴趣。因为兴趣能激活学生的思维，唤起学生学习的主动性、积极性和创造性。另一方面，体验了成功，学生会对学习更有兴趣。所以，教师应鼓励学生发现问题、解决问题，给学生自由发挥、获得成功的空间。
创客教育不仅需要空间，更需要师生转变观念。在当前的教育形势下，学生的时间被各种应试学科挤占，很多学生都希望获得学习的快乐，那么，创客教育就是一件值得花时间去做的事情。这里涉及到的不是时间问题，而是观念问题。有了足够的时间，再加上一些简单的材料、简单的设备，便能激发学生的创造力。总之，要让学生玩起来，动手做起来，才能发挥创客教育的作用。