在創客課程實施中深化創新教育

【摘 要】目前，創客教育受到越來越多的學者與一線教師的關注，創客教育的發展氛圍正在形成。創客教育課程化是真正能讓創客教育在基礎教育階段落地生根并惠及全體學生的必由之路。在剖析關于創客教育的幾個困惑的基礎上，以機器人創新教育課程為例，從課程的創建、實施與生長三個方面展開闡述。

【關鍵詞】創新教育；創客課程；機器人課程

【中圖分類號】G633.67 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）19-0011-03

【作者簡介】巫雪琴，江蘇省句容高級中學（江蘇句容，212400）教師，高級教師，江蘇省特級教師，江蘇省“333高層次人才培養工程”培養對象。

創新教育是以培養人的創新精神和創新能力為基本價值取向的教育，創客教育提倡通過動手實踐來培養人的創新意識、創新思維和創新能力，力求讓每一個人的創意“照進”現實。創客教育為創新教育提供了一條重要路徑。基礎教育階段的創客教育是課程、活動和環境的總和，其中課程是關鍵，活動是推進，競賽是提升，都是在一定的環境的支持下完成。

本文首先就當前普遍存在的關于創客教育的幾種觀點進行梳理，然后以本校的機器人創新教育課程為例，從課程體系的創建、課程實施、課程生長三個方面進行闡述。

一、觀點商榷

現象一：言必談“玩”，認為創客教育就是帶學生玩，與課程無關。筆者認為，那種無目的的“玩”是高層次的、理想化的，玩出靈感，有了創意，然后開始制作，以制作為經線進行自主學習，這種方式比較適合成人，或者說適合學習、生活節奏相對比較輕松的人。對于基礎教育階段的學生來說，相對輕松的低年級段學生已有的知識體系很難支撐“實現想法”這個重要的過程，而高年級階段學科學習任務很重，極少學生會投入時間與精力到看似與考試無關的領域。

如何能讓更多的人體驗到“玩”的樂趣，只能是把“玩”融入面向全體的日常課程中，在教師的精細設計、策劃下，引導學生體驗看似無序的“玩”。讓學生在課程中體驗到動手的樂趣，在體驗中增強創新意識，鍛煉創新思維，提升創新能力。

現象二：言必談“創客空間”，把創客教育與高額的投入畫等號。各地大大小小的創客空間如雨后春筍般出現，有愈演愈烈之勢。筆者認為，需要把更多的關注放在創客課程內涵上。

誠然，課程的實施、活動的開展離不開一定的場所與設備，但如果一味追求高大上，往往造成巨大浪費。一次性投入到位的思想也不可取，當前技術飛速發展，設備的更新換代迅速，應當根據課程需要添置，為課程服務。

現象三：言必談“師資”，常常以沒有相關的教師為理由，對創客教育望而卻步。筆者認為，創客教育的優秀教師是“動態生成的”。興趣是最好的老師，當前各種技術高速發展，網絡普及，通過培訓、自主學習、網絡交流，掌握初步的知識與技能不是問題，然后教學相長，在實踐中提升。

二、創客課程的創建

1.立足實際，發現生長點。

創建創客課程的過程中，教師往往起決定性的作用，但是學校的推動作用也不能忽視，在學校的推動下，可以讓教師迅速成長起來。筆者認為，有生命力的創客課程必須從學校實際、教師實際、學生實際出發，只有符合校情、師情、學情的課程才是真正實用的。

以我校的機器人創新教育課程為例。我校機器人競賽小組從2006年就開始組建，輔導教師個人對編程與制作有濃厚興趣，專業水平很高，多次帶隊參加省市各級各類比賽，在機器人比賽的滅火項目中屢獲省一等獎，成為我校的一大特色。2012年我校成為江蘇省機器人創新教育課程基地，該項目獲得地區與學校的高度重視，資金上得到保證，政策上得到支持。這些都為機器人創新課程的創建提供了前提條件。

2.多維度融合，找到契合點。

目前少數學校每周安排有專門的校本課程時間，甚至實現了走班，學生能夠真正去自由選擇創客課程，這種環境下的創客課程實施是沒有困難的。然而大多數學校，所謂的校本課程與研究性學習往往是落實在紙上的，在這樣的情況下，能夠找到創客課程與當前已有課程的契合點，是后期課程得以真正實施的關鍵。

筆者為了找到機器人創新教育課程與當前課程體系的契合點，做了以下梳理。首先，分析機器人教育的內容，學生在設計和搭建機器人過程中涉及機械、電子、運動學、動力學、控制理論、傳感檢測、生物、工程機械、能源環保、工業設計甚至音樂、舞蹈等學科知識。它的硬件部分涉及機械、電子、運動學、動力學、控制理論、傳感檢測等知識，在高中階段，與物理學科關系緊密。它的軟件部分，與信息技術學科中的“算法與程序設計”關系緊密，程序是機器人的靈魂，而機器人可以成為程序設計學習的最好載體，算法中的建模還用到相當多的數學知識，教學內容又向數學學科延伸，可見機器人創新教育融合了多學科知識，與基礎教育階段多學科有交集。接著，筆者梳理了高中階段技術課程結構，普通高中技術課程領域包含信息技術課程與通用技術課程，“簡易機器人制作”是通用技術選修模塊3的內容，而“算法與程序設計”是信息技術選修模塊1的內容。（如圖1所示）

通過分析與梳理，確定我校的機器人創新課程以通用技術選修課程作為契合點最為可行，教學內容盡量融合多學科，構建合適的課程組織框架和實施支架，在遵循機器人創新教育的規律和方法的前提下，為學生提供一個多種能力得以綜合提高的獨特平臺。

3.立體設計，聚焦人才培養。

為了確保課程的良性生長，需要立體設計，以便能建構起系統的人才培養體系。我校的機器人創新教育課程為每個年級的學生設計相應的課程模塊。（見圖2）每個模塊內以課程為主體，以活動為推動，以競賽為提升，縱向拉動，自成一體，同時三個年級模塊之間也形成知識與能力階梯的橫向聯系。

創客課程內容也不是一成不變的，還需要根據技術的發展、環境的變化在實踐中不斷調整與完善。

三、創客課程的實施

在完成了理論層面的梳理、體系與模型的建構后，我們需要面對具體的操作層面。

1.教學環境的搭建。

創客教育的教學環境包括兩類，一類是物理環境，這是專門為創客教育提供的教學與活動場所，配備有相應的設施設備；另一類是在線教育平臺，這是專門為創客教育提供的在線學習、交流與分享的網絡平臺。創客課程的實施過程中，教學環境與設施不必追求高大上，首選是對已有場所與設施最大限度地加以利用，除了硬件環境，網絡教學環境也需要同步考慮。

我校虛擬機器人教學利用原有的網絡機房，依托IROBOTQ3D機器人在線仿真平臺開設，開源機器人教學場所在原有通用技術教室的基礎上進行改進。教學設備直接在網上購置，每個位置的費用在100元左右，根據教學項目的需要不斷添置。

隨著基地經費、地區政府支持資金的到位，學校科技大樓的興建，目前已經完成了機器人系列實驗室、展廳的建設和機器人創新教育網絡學習平臺的建設，這些為機器人創新教育課程的實施提供了更好的保障條件。

2.教學模式的探索。

我校教師通過4輪教學實踐，針對兩種課程分別探索出以下比較可行的教學模式。

虛擬機器人課程。情景教學：創設情景——設置任務——設計與競技——交流分享。首先利用IROBOTQ3D機器人在線仿真平臺為學生創設了類似游戲的逼真的學習情境，給學生以強烈的浸潤感。通過設置一系列由易至難的任務，激發學生學習的興趣，引導學生自主學習，獨立設計程序。安排最后優勝者分享自己的程序，最后是團隊競技賽，常常用來作為學生學習的階段總結與成果展示。

開源機器人課程。項目教學：“團隊+項目”——“創意+實踐”——“知識+能力”，即以團隊協助的方式，以項目為導向，任務引領，完成創意，最終達到獲取知識、提升能力的目標。教學過程中依托Arduino控制板，從認識電子元件的小基礎項目做起，慢慢深入到與學生一起體驗1～2個與生活密切聯系的項目，最后是學生團隊自己選擇主題、設計項目、完成項目。讓每一個學生都體驗了這樣的過程后，部分特別有創意有興趣的學生進入活動小組，深入學習。

3.活動推動。

活動與競賽都是課程的一部分，我校機器人興趣小組活動采用項目組的方式，學生根據項目自由組合，小組內部分工協作，小組之間既競爭又合作。利用課外活動，學校冬令營、夏令營給他們提供一個相當寬松的網絡環境與制作環境，讓他們像真正的創客那樣去設計、制作、交流與分享。活動中，教師的角色就是協調、引導，必要時提供適當幫助。

4.競賽提升與拉動。

競賽是對學生創新思維、創新能力的檢驗，學生競賽也能提升學校的形象，給教師帶來榮譽，進而激發教師的積極性。所以競賽活動是創新課程實施中一個增強動力的環節，課程體系中的重要部分。

四、創客課程的生長

1.依托課題的深入研究是創客課程生長的內驅力。課題是對熱點、關注點或者問題所在點的更深入的專題研究，對課程的實施、問題的反思、經驗的總結與推廣都能起到積極的作用。我校在課程創建與實施過程中申報了3個相關課題，從校本課程的開發到虛擬機器人教學方式探索，再到具體的項目教學方式的探索，一步一步接近與細化，完成“虛擬機器人與開源機器人”校本課程的編撰與刊印，完成項目教學主題站點建設。

2.分享與交流是創客課程生長的外部推動力。我校除了積極參加上級組織的各種培訓與交流活動外，還依托名師工作室面向地區開展專題示范教學、開設講座、組織相關培訓、比賽等活動推動地區創新教育，還積極主動走出去，聯合不同地區的名師工作室開展多區域的聯合活動，展示各地區的創新教育成果，開闊眼界、拓寬思路。此外還申報了機器人創新科技協會，面向整個地區招收會員，定期組織沙龍主題交流，資源共享，信息共享，讓創新教育更接近地區產業，更接近生活，為創新教育內容與方法提供新思路。