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创客教育课程体系开发注意事项

一、创客教育的背景

当教育部明确提出“有效利用信息技术推进创客实验室建设,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”后。创客教育在教育界火热起来了。那么究竟什么是创客教育,恐怕很多刚入行的创客,甚至是入行已久的创客并不十分清楚。

从广义上来讲,创客教育是指以培育社会大众的创客精神为导向的教育形态;从狭义上来讲,创客教育是一种以培养创客,特别是青少年学生的创客素养为导向的一种教育模式。

创客教育提倡学生主动探索、批判思考、动手实践,这也是创客精神的核心。创客运动推动了教育理念的变革,越来越多的教师开始关注创客教育,并力图把创客教育引进到学校。所以,在学校系统规划创客教育体系是很有必要的。

中小学应如何设置创客教育课程体系

二、完整的创客教育课程体系包括哪些内容?

(一)入门级课程:电子,机械,材料和计算机等基础科学知识和操作技能;

(二)中级课程:3D建模,制造,电路装配,电子切割和高级编程等复杂的技能训练;

(三)高级课程:进行综合性的创新实践,围绕某个现实项目和问题进行实践。

创客运动在欧美发达国家已经有了多年的发展历史和浓厚的创造文化。在中国创客教学体制中,创客好像只与某些名牌学校有关,其实创客就像我们小时候撒尿和泥捏小人一样,有想法然后动手去创造。每个人都是创客。

三、创客教育体系开发应注意哪些问题?

(一)创客教育的开展应追追溯到创客实验室的建设规划

创客实验室是一个向创客提供材料、工具的开放场所,它具有加工、制造、合作交流等功能。不同年龄、不同工作领域的创客在创客实验室里共享资源、交流学习、互帮互助、共同完成创造。

在创客实验室里配备有桌面型3D打印机、小型焊台、手持多功能电钻等工具及材料,学生们可以在创客实验室里交流、合作、创作,共同研究跨学科的综合性项目。

在学校中设置创客实验室,为学生搭建了一个良好的创客平台和沟通环境,同时也让创客教育在学校当中以创客空间作为立足点进一步推广创客精神和创客思维。所以,创客空间应设计哪些区域以及各区域的大小、风格都将影响到后期创客教育的开展。

(二)如何学习创客知识

创客教育的本质是素质教育,所以创客教育不提倡像课本一样花太多时间去深入学习理论知识。我们建议为问题的解决而学习一些必要的基础知识就可以了,学生应把更多的时间放在设计方案、沟通研讨、动手制作和检验效果这些环节上。总之,创客教育强调的是基于创造的学习和做中学的理念。

以下是常见的几种开源硬件:

区分

Arduino

pcDuino

树莓派

intel Edison

属性

开源电子原型平台

迷你PC平台

卡片式电脑

通用迷你计算平台

组成

硬件和软件

硬件和软件

基于ARM的微型电脑主板

硬件(Edison模块)和软件(Yocto等)

功能

Arduino能通过多种传感器来感知环境;板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序

可以通过Arduino接口兼容Arduino shield的产品;可以通过内置HDMI接口输出视频显示器屏幕

具备所有PC的基本功能:只需接通电视机和键盘,就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能

适用于需要较强运算能力的小尺寸设备,例如机器人、多旋翼飞行器、3D打印设备、远程资产管理、音频处理等等

优点

可在不同的系统当中运行、核心库文件均开源、应用广泛、图形编程界面简单清晰、支持多个拓展硬件

兼容性好、性能稳定、配置高、支持的开发语言多

使用量大、开发案例多、易操作、适合学生使用

体积小、集成无线网络、计算能力强大

(三)创客课程的来源

创客课程倡导回归学生的生活世界,整合各学科的综合实践。因此,创客课程的问题设定不能脱离学生的日常生活,否则学生不可能感受到问题的真实性,难以全身心投入问题解决。而这种来源于生活世界的真实问题,不同于学科教材中按照知识单元设计的学科问题,往往突破单一学科框架,统整多学科、多类型的知识,有利于学生从科学、技术、文化、社会等多角度看待事物,促进学生知识的合面运作,华东师范大学祝智庭教授认为创客课题的选择应从以下5个方面进行切入:

选择标准

说明

问题切身性

课题应与学生的日常生活相结合,具有趣味性,能免调动学生积极性

学科综合性

课题应涵盖多个学科的知识与技能,并且课题难度与学生的知识储备和学习能力相适应

资源充分性

完成课题所需的资源应与学校所能提供的条件相匹配

时间合理性

完成课题所需的时间应控制在合理范围

成果可见性

成果必须以可见的作口形式呈现,并且能够供师生分享、检验和研讨

(四)基于创造合作的分组学习模式

创客课程的问题通常是跨学科的综合性问题,受学生掌握的知识和自身经历的限制,我们鼓励以分组学习的模式进行实践。从学习金字塔中我们也发现,采用传统课堂中的讲课方式来传递知识,学习者收获甚微;而采用小组讨论、实践练习、即学即用的方式进行学习,学习效果更佳。这说明集合作学习、探究实践、创新发明于一身的创客教育的学习效果,要大于传统的以教为主的教学模式,这有利于学生在各自的小组中发挥自己的特长,分工协作、取长补短。

对于教师来说,由于大多数教师专注于自己的学科背景,难以要求教师预先掌握创客课程相关的全部知识技能,但教师在学习方法、启发引导、统筹规划等方面具有优势。因此,教师不可能也不应该成为知识的灌输者,而应当扮演学习的引导者、扶助者和知识的共同建构者,甚至需要不同来源和专业背景的教师协同工作共同指导学生。

四、总结

在学校开展创客教育,可以使学生从传统的知识学习者转变成为知识生产者,帮助学生更全面的发展。学生创客既是学习者,又是创造者、设计者、实施者。所以,实施创客教育需要有良好的创客文化氛围、合理规划的创客实验室、丰富的创客资源工具、完整的创客课程组织和有具体的落地途径。我们相信,做到了这几点,创客教育将会事半功倍。

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