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记佛山市南海区罗村高级中学创客教育

伴随着科学技术的高速发展、互联网热潮的风起云涌,3D打印技术、Arduino等开源硬件平台日趋成熟,越来越多热衷于将创意变为行动的年轻人踏上了“创客”之路。这种可以不再依赖装备昂贵的实验室,只通过简易操作的微控制器和编程系统等就可以实现创新的模式,使得基于设计、分享、交流、制作、开源的“创客运动”正在席卷全球。

如今,这种打破专业、技术、人群壁垒的创新模式,不仅已经走入中国,并开始在一些高校及中小学的学生中兴起,甚至走进了课堂。创客运动正在创造一种教育文化,鼓励学生参与其中并针对现实世界的问题探索创造性的解决方案。佛山市南海区罗村高级中学正是这股创客浪潮中的一员。

罗村高级中学的创客历史可追溯到2009年,一开始的定位为“科技创新”,随着时代的发展,学校对科技创新教育进行全新提炼和内涵提升。2015年5月,学校正式提出“大力推进创客教育,努力培养创新人才”的办学策略,以“创客教育”作为学校特色品牌建设的重点,制定“创客教育”实施方案,按照创客队伍建设、创客空间建设、创客课程建设的“三位一体”建设方略,大力推进创客教育,全员性、全面性、实践性地培养学生的创新意识、创新思维和创新能力,发展学生的创新人格,助推学生的未来成长。

创客走进学校 科技点燃梦想

(一)加强创客师资队伍建设,提升创客教育师资水平

学校要培养创客人才的前提和根本是引进与培养创客型师资,罗村高级中学着力加强创客师资队伍建设,提升创客教育师资水平。学校从“科技创新”和“信息技术”教研组选拔了5名创新意识强、技术水平高的教师担任创客教育的专职教师,通过专家指导、业务培训、跟岗学习、竞赛提升、绩效奖励等途径,大力提升专职教师业务水平,优化“创客教育”骨干教师队伍。同时,发展校内兼职教师队伍,加强校本培训,确保每个学科都有一至两名创客教育兼职教师,负责学科创客社团和学生活动的指导,初步形成了一支能有效支持创客教育发展的专兼职结合的校内特色师资队伍。为了激发教师对创客教育的积极性,学校制定《创客教育奖励方案》,完善激励机制。教师参与创客教育活动计入教学工作量,对在创客教育中有突出贡献的教师,在评优评先和职称晋升上给予倾斜。

此外,学校深度挖掘家长资源和社会资源,加大创客教育外聘教师力度,引进校外专业技术人才,弥补师资力量不足,优化创客导师团队。

尤为让人眼前一亮的是,学校以“少年鲁班学院”院士为核心,建立“小先生”制度,在项目式学习中推行“小先生——教别人”的学习方式,充分发挥创客精英的同伴引领作用,让学生在同伴互助中,实现创客教育的大发展。

(二)完善创客空间建设,优化创客教育环境

创客空间作为创客教育的重要载体,是激发学生想象力、满足学生动手实践需求、帮助学生实现造物的重要场所。如何建设一个符合创客教育需要的创客空间,为学生提供优质的创客教育环境?罗村高级中学确立了“以人为本、确立目标、应用驱动”的建设策略,为学生尽可能地创造优越的创客空间。

学校建设了一间201平方米的创客教育专用教室(命名为鲁班创新教室),配备了先进的教学设备,满足创客教育班级普及性教学需求,为创客必修课程的有效实施奠定了坚实基础。

此外,建设了一间201平方米的“魅客空间”,合理布局学习交流区、加工制作区、成果与作品展示区和器材存放区,配备了3D打印机、激光切割机、电脑、图书等教学设施和开源软硬件平台等工具,充分满足了师生的个性化教学、交流与创造需求。同时,开发了创客网络社区,为师生的创客学习提供了展示作品,分享工具、软件和经验等资源的线上交流平台,构建了一个线下实体空间与线上虚拟空间融合的创客空间模型。

 “从简单完成向思维创新转变,创新教室不仅让作品快速成型,同时还可增强学生的自信心和成就感,因此它不仅是科技实验,背后是设计理念和创客精神。”罗村高级中学校长李强介绍。

(三)完善创客课程建设,夯实创客教育平台

了解罗村高级中学创客课程建设,笔者欣喜地看到学校所交出的与众不同的“答卷”。

完善校本必修课程。学校在《科技创新》校本教材基础上,新编《我要做创客》校本必修教材,每周安排一个课时,对所有高一学生开展创客普及性教育,培养学生的创新思维和创新能力;开发“客基础技能”校本必修课程,内容包括“C程序设计”基础课、以App Inventor为载体的图形编程基础课、以ArduBlock为开发工具的Arduino电子制作基础课、以虚拟机器人为载体的结构自动化控制基础课,提升学生兴趣,为学生的深度学习奠定基础。

开发校本选修课程。学校以3D建模与打印、Arduino设计、App Inventor为方向,编撰选修教材,开发“3Done三维建模轻松学”“进阶式Arduino项目制作”“App Inventor软件开发”等校本选修课程。

 “3Done三维建模轻松学”选修课程包括3Done基础操作、3Done熟练运用、3Done Plus的空间曲线、曲面建模、特征造型等高级技能和学生的优秀3D设计赏析等4个模块,课程可操作性强,可循序渐进地引导学生把创意转变成3D设计模型。

 “进阶式Arduino项目制作”选修课程内容包括Arduino UNO版的基础操作、常见传感器的应用实例以及以智能报警、机械臂、投石机、蓝牙小车等为主题的项目式学习,课程以基于项目的学习(PBL)为特色,以系统框架为支撑,注重分享交流,引导学生自主搭建创意作品。

 “App Inventor软件开发”选修课程以图形化积木搭建的方式,开发Android手机App,它使编程的可视化和交互性加强,大大降低Android手机应用软件开发门槛,非常适合高中生学习和使用。

优化创客活动课程。根据师资、设备等条件积极发展学生创客社团,成立一级社团“少年鲁班学院”,下设“3D建模设计” “App Inventor手机编程”“arduino电子制作”“虚拟机器人”“AI研究学社”等10多个二级社团,每周定期开展专题活动,根据不同的主题或项目分类运作,完成拓展任务;每学年定期组织创客文化节,开展形式多样、丰富多彩的创客竞赛、展示和交流活动;每学期定期开展创意大赛和星级创客评选,扎实推进“国家实用新型专利”申报活动,强化学生的创新意识和创新能力;此外,选派师生参加高规格的创客交流与展览活动,参加全国中学生创客联盟活动及各级各类创客竞赛。

拓展创客学习方式。学校坚持全员育人理念,引导全体教师更新观念,将创客理念和学习方式融入学科教学活动中,积极开展基于学案导学和小组合作学习的课堂教学改革,以实践活动和问题探究为导向,引导学生动手操作、实践体验,变革学习方式,在创造中学习。

(四)成就创客教育梦想,催生创客教育硕果

如今,创客教育已经成为罗村高级中学推进素质教育、打造办学特色、提升办学内涵的重要路径。4年来的探索与实践,取得了丰硕的教育成果,创客空间日趋完善、创客课程初具体系、创客活动不断优化、创客文化日益浓厚,教师创客教育水平迅速发展,学生的创新意识和实践能力明显提升,在成为未来创新人才的道路上快乐行走。

学校多次荣获市区青少年科技创新大赛、中小学电脑制作活动的优秀组织奖,成为南海区首批中小学创客教育基地学校创建学校、南海区科技型特色高中发展的排头兵。2015年7月,在南海区特色学校创建竞争性分配项目竞赛中荣获第二名的好成绩。2016年荣获广东省中小学特色学校创建方案评比二等奖,2017年被全国创新教育联盟评为“十佳创新名校”,2018年荣获南海区首届中小学特色学校建设成果征集活动一等奖,2019年荣获南海区第七届教育科研成果评比一等奖。

4年来,学校学生积极参加各级各类创客竞赛活动,共获103项奖励,其中,国家级别7项,省级18项,市区级78项。共有185件学生创意作品获得国家实用新型专利证书,专利总数累计达242件,学生的创新素养和实践能力明显增强。在创客教育的浸染下,学生的学习信心和学习能力显著提升,高考成绩持续大幅攀升,本科上线率从2014年的39%提升到2019年的74%,一大批优秀学生升入全国一流名校。

这些优异成绩,彰显了罗村高级中学学生的创新精神和实践能力,诠释了创客教育的理念和价值。创客教育在罗村高中的成功推进,其意义不仅仅在于为学校的内涵发展提供了一种切实可行的突破路径,也不仅仅在于为学生的未来发展提供了一种可能性,更重要的是,创客教育所蕴含的思考方式、学习方式和生活方式,给了罗高学子受益终身的生命成长体验,也让学校教育回归育人本质。

我们衷心地祝愿,罗村高级中学的创客教育能芝麻开花节节高,将最好的创意变成现实,培养一代代推动社会健康发展的新创客。

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