創客課程開發的校本探索

【摘 要】江蘇省錫山高級中學的創客課程是由多門課程構成的課程群，它是面向全體學生的、常態化實施的課程。課程群具有跨學科的課程目標，采用“翻轉學做”的課堂教學范式，借鑒以色列科技企業孵化器的運行模式，以自發組成的專業社群為核心，形成了包括校內教師、外聘教師、高校學長團、外籍專家在內的多元化的創客教育師資隊伍。

【關鍵詞】創客教育；創客課程；翻轉學做；專業社群

【中圖分類號】G633.67 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）19-0016-02

【作者簡介】胡曉軍，江蘇省錫山高級中學（江蘇無錫，214174）課程教學處副主任，高級教師。

創客運動與教育的碰撞和交融，正溫柔地改變著中學相關課程的教育理念、教學方式和課堂組織形式。清華大學創客教育實驗室和現代教育技術雜志社聯合發布的《中國創客教育藍皮書2015》提出，創客課程不是一門單一課程，而是一系列課程的組合。江蘇省錫山高級中學自2014年起，跳出學科教研組的束縛，組建跨學科的STEAM（科學、技術、工程、藝術和數學）專業社群，具有不同專業背景的教師走到一起共同研討課程開發，建立STEAM創客課程體系。

一、跨學科的課程目標和課程內容

我校的創客課程是面向全體學生的一門常態化實施的課程，是學校的選修課程之一，每一個學生都可以自由選修該課程。因為我校“創客課程”是融合了多門學科的，因此，課程目標也是跨學科的。它要求：每一位學習過創客課程的學生都能夠會用1種工具語言，制作1件物化作品，完成1本工程日志，撰寫1篇研究論文。具體來說，會用1種工具語言：需要學生能夠使用圖形化或者代碼編程界面，編制一段控制開源硬件的程序，指向的是創新設計（通用技術）和計算思維（信息技術）。制作1件物化作品：學生要使用車、鉗、銑、刨、磨等工具，激光切割機、3D打印機等機器制作一件可以觸摸到的創新作品或者互動媒體作品，指向的是物化能力（通用技術）和藝術表達創意（藝術）。完成1本工程日志：學生要繪制圖紙，記錄過程，像工程師一樣設計和工作，指向的是圖樣表達能力（通用技術）和工程思維（通用技術）。撰寫1篇研究論文：要用學術化的語言表達思考，用規范化的圖表和文字呈現研究，指向的是科學的態度與責任（物理）。

課程內容要解決現實世界中的真實問題，而不是書本知識和范例模仿，創客課程的學習方式是學生“做中學”“創中學”，而不是接受式學習。創客課程是綜合信息技術學科的編程，通用技術學科的機器人、電子、材料，物理學科的結構力學，藝術學科的設計等學科元素，用研究性學習的方法組織教學。

二、“翻轉學做”的課堂教學范式

傳統的課程實施流程是，先進行知識講授，再進入實踐環節。這時的實踐，學生往往是模仿與驗證，模仿教師教學中的實踐方法，驗證教師的實驗結論。在創客課程實施中，借鑒了翻轉課堂的理念，采用先自主實踐探索，在實踐的基礎上學習知識和觀察教師演示，可以稱之為“翻轉學做”的教學方法。

在“翻轉學做”的教學過程中，學生先用較短的時間獲得最基本的知識與能力儲備，然后進入具體的任務實踐環節。在實踐中當學生遇到知識與能力的盲區，可以使用教師提供的幫助文件，如：微視頻、教材、說明文檔等。如果還不能夠解決問題，則教師輔導跟進。在這種范式下，學習概念、規則、方法、技巧與學生已有的經驗建立了連接，使得學習更有針對性，更具真實感，促進了對知識的深度學習。

這里有個“度”的問題很重要。如果教師講的內容太多，再讓學生去實踐，那么又會變成傳統的學做，學的時候不以為意，做的時候只重模仿。

三、科技孵化器的課程實施模式

我校在創客課程實施和評價中借鑒了以色列科技企業孵化器的運行機制，主要包括4個環節。

1.項目先導期。學習基本的知識與技能，然后尋找現實世界的真實問題，創造性地提出解決方案。學生要學習基本的開源硬件知識，儲備知識與能力，還要學習“萃智”（TRIZ）發明創新原理，觀察生活，發現問題，在此基礎上提出擬設計的項目，該環節大約6課時。例如，有學生看到汽車落水后因無法打開車門窗而導致駕乘人員溺死的新聞，于是提出了一個“汽車溺水后自動破窗裝置”的項目。

2.項目論證期。學生醞釀的項目在教師的指導下不斷完善，依次經過孵化器經理（教師）、孵化器項目篩選委員會（師生小組）審查，才能進入創客項目孵化期。這期間，學生填寫項目設計書草表，經過小組討論，互相碰撞，完善項目。教師還要以案例說原理，對學生進行針對性、個別化指導，例如“汽車溺水自動破窗裝置”就在此環節討論出“在汽車的方向盤、底盤和尾箱三個位置放置濕度傳感器，三個位置同時遇水就啟動車窗邊角上的破窗裝置”的技術思路。

3.項目孵化期。在創客空間學習必備知識、提高實踐能力，教師為項目提供知識教學和技術指導，當學生作品需要資金時還可以申請“校園風險投資”和“學生創業銀行”的資金支持，直至完成項目。還是以上述項目為例，學生需要購買汽車模型、傳感器、電機等設備，因該項目獲得項目篩選委員會的通過，于是獲得了孵化資金支持。該小組成員集體學習Arduino的知識，使用創客空間加工設備，把想象變成實實在在的作品。

4.市場培育期。該環節也是學生的課程評價階段，通過創客作品、工程日志、研究論文三個維度對學習進行評價，并為特別優秀的項目，提供參賽指導、專利申報、聯系工廠等服務。每個項目都需提交作品、日志和論文，還要進行創客演講，師生們據此進行課程學習的評價。

科技孵化器的課程實施與評價，接近于真實世界，學生獲得的體驗豐富，資源充足。運行2年來，“創客課程”班學生孵化項目40余個，先后獲得全國科技創新類比賽一等獎10多人次，獲專利20多人次，在“2016澳門國際創新發明展”中獲4枚金牌。

四、多元化的教師隊伍

合格的創客教師應該是復合型人才，為建設適應創客課程的教師隊伍，我校采用建立STEAM專業社群的方式，由來自信息技術、通用技術、藝術、物理等學科的教師自發組成。專業社群不同于學科組，它首先“去行政化”，有意向的教師主動加入，開展專業活動，教師有興趣則來，無興趣則不來，正是因為自愿，容易形成專業的創客教師圈子；其次是專業化，在這個社群只討論與學術有關的事情，學術水平高的更具有話語權，形成群內你追我趕的學術發展氛圍。專業社群定有固定的教學研討的時間、地點和內容。

僅僅有校內教師的參與還不足以解決日常創客教學中的問題，于是又邀請來自于高校專門從事萃智（TRIZ）研究的教師加入社群，幫助師生解決項目設計中遇到的創新難題。2017年1月，來自江南大學設計學院的4位教授加入專業社群，并在學校開設每周2課時的工業設計課程。

創客教師隊伍里還有一個“高校學長團”。我校的2015屆學生謝超是江蘇省科技創新“省長獎”的獲得者，他每周從大學返回母校，對自己擅長領域的項目指導3小時，“高校學長團”作為學生的同齡人，他們交流起來更加順暢，還可以將高校里最新鮮的信息傳遞給學生。

由此，我校的“創客課程”形成了“STEAM專業社群+外聘高校教師+高校學長團+外籍專家”的多元化師資隊伍。