學校創客教育的思考與實踐

文/高凱 北京市第二中學

學校創客教育的思考與實踐

文/高凱 北京市第二中學

“創客”一詞來源于英文單詞“Maker”，意指熱衷于創意、設計、制造的群體。2015年以后，創客教育逐漸成為推動青少年科技教育尤其是工程類教育的新動力。在國家大力提倡“大眾創新，萬眾創業”的環境下，這種對科技教育的推動，不再局限于單一的教育部門，而是變得更加豐富和多元，科技教育的發展進入了一個快速發展的階段。那么，人工智能時代該如何開展“教育創客”呢？

從時間和國民教育體系上看，當前中小學的教育對象在未來的十數年間將成為直面“第四次工業革命”時代的人群，他們能否從容應對新時代的新課題，直接關系到實現“兩個一百年”、中華民族偉大復興的“中國夢”。

大勢所趨，順勢才有所為。作為北京市金鵬科技團成員的北京二中，在2015年創建“未來工程師”創客空間、開設創客課程之初，便將創客課程定義為普及型的科技課程。學校綜合參考了國內外創客活動相關資料，借鑒了相關高校的經驗，結合學校軟硬件設施，確立了以課程設置為微觀核心，調整學校宏觀課程體系的教育模式，同時在中觀層面，改變了以往以成績為唯一考量標準的課程評價體系，強化過程導向，關心整個過程中的學生反饋，在區域內發揮著很好的引領和示范作用，探索出了具有本校特色的創新人才培養之路。

微觀設計：課程設置模塊化

創客課程目前主要涉及學生的學習、推理、思考、規劃等思維培養，以及包括計算機程序設計、計算機輔助設計和制造、PBL學習和電路設計在內的客體教學，涉及生物、數學、物理、心理學等多學科，橫跨社會科學和自然科學。

學校根據教育部及市教委、區教委關于推進模塊化教學的意見，制定了創客課程的模塊設計方案。使教學內容主次分明，有利于知識點的歸納，提高了課堂教學的效果。

北京二中在創客課程領域開設了如下課程模塊。

計算機程序設計模塊。課程主要培養學生邏輯思維能力和使用軟件控制硬件的能力。培養學生嚴謹的思維習慣，通過流程圖等輔助手段養成正確良好的程序設計能力；通過使用常見的arduino、樹莓派、伽利略等移動pc設備進行程序設計；在普及課程中使用LabVIEW語言的方式進行編程，通過計算機程序控制LED、LCD、直流電機、伺服馬達等輸出設備；了解和使用常用的傳感器，如光電傳感器、溫度濕度傳感器、測距傳感器等。

計算機輔助設計和制造模塊。主要學習現代加工技術以及基于數字化技術的加工方式。以項目設計、繪圖、加工、組裝作為課程重點內容，培養學生的動手能力和解決問題的能力。在模塊中融入TRIZ創新思維方法內容，解決學生遇到技術問題不會解決的困難，同時讓學生學習并養成正確的思維習慣。通過選題、討論、制作首版、修改設計、完成樣機等環節，充分讓學生體驗科學研究的過程。此模塊的學習還和程序設計模塊內容相結合，設計并組裝好外形結構之后，在加入控制系統進行程序控制，使作品的科技含量更高。

任務分項解決課程。該課程將近年來全國及世界機器人競賽任務加以分解，通過簡單的道具讓機器人完成任務。近年來，我校學生參與了多項機器人競賽，但由于種種限制，沒有被深刻地挖掘出來。此項模塊的設置根據不同的任務需求講解不同的課程知識，例如：機器人搬運任務，在任務中學生要學習機械手臂的制作和手臂與車體的協調控制，考慮如何能夠最高效的完成任務。

電路知識模塊。主要學習基本的電路知識，通過將電路知識與物理學科的電學知識相互滲透，讓學生將物理知識的學習融入實踐過程當中。從簡單的面包板電路連接到簡單的電路設計，最終使用柔性電路打印機把電路打印出來，將電路變成一種可穿戴設備。同時，此模塊內容也可以與其他模塊課程內容相結合。

整體來看，課程的設計從教育資源的供給側對教學內容進行了改革，學生從教育資源的消費者轉變為教育資源的生產者，知識的學習從已知到已知的學習轉變為從已知到未知的學習。

宏觀設計：將創客課程融入學校課程體系

在課程建設方面，北京二中的核心思路是：尊重個性選擇，鼓勵多元發展，促進學生全面而有個性地發展，發揮課程在學校育人中的核心作用。

學校將創客課程與國家課程體系中的通用技術課程相結合，將通用技術課程中的《技術與設計》相關內容與創客課程相互滲透，為通用技術課程提供更多豐富多彩的項目載體。同時，又將《技術與設計》的方法論融入創客項目制作中，使兩者成為相互支撐。

中觀需求：課程評價方式的轉變

課程內容的添加以及教學體系的調整都是外部現象，對于教師來說，還需要轉變課程的評價方式。傳統的結果性評價明顯不適用于創客教育的評價，因為課程本身是學生主動探究、使用所學知識解決問題的過程，這一過程中所體現出的協同、創新、求實等素質是不能通過最終的作品進行評價的。因此我們認為，創客課程的評價應該不同于其他教育形式。

將結果性評價轉變為過程性評價。結果性評價，簡單說就是看考試分數或競賽結果。這種評價方式對接的就是“成王敗寇”的價值取向，不難發現在很多競賽中都存在“鉆空子”投機取巧的方式，為了獲得好的成績不擇手段，其實這恰恰與素質教育的目的背道而馳。

在創客教育中，我們改變這樣的評價方式，不以成敗論英雄，更加注重過程性的評價——評價學生在作品的制作中是否有很好的探究、很好的合作，是否合理運用了相應的科技知識等；同時，弱化對最終作品本身的評價，即便個別學生團隊并沒有做出很好的作品，但是在制作過程有很好的合作、很好的創意設計等，都作為加分項。

這一課程評價方式可以引導學生不再執著于最終的結果，而將更多的注意力轉移到如何制作作品的過程中，注重在制作過程中的知識學習，能力提升。

將針對個體的評價轉變為對團隊的評價。在創客教育中，評價客體不再是單一的學生，而是一個團隊。在創客教育中，我們看重的是團隊精誠團結的高效協作，關注的是個人在團隊中的貢獻，因此，是否進行了有效的合作，是否營造了和諧的氛圍，是否發揮了每個人的最大長處，就成了評價的標準。這樣的評價導向促使每一團隊在組隊之初，就要明確好分工，“扮演”好不同的角色，在一個項目載體中，學會聽取意見、表達意見、接納意見，最終達成共識，完成一個最優的作品。

將對基本知識的評價轉變為對核心素養的評價。在創客課程的設計中，除了對人和對過程兩個評價體系外，我們還嘗試將評價維度從基本知識轉變為核心素養，將關注重心放在通過參與創客活動學生的核心素養的提高，并不斷總結創客教育內容與培養學生核心素養的關系。

創客教育對于培養學生的邏輯思維能力和動手實踐能力有著至關重要的作用，我們將不斷嘗試、探索、反思，秉承創客的理念，不斷實踐，因為我們思創客，創客是MAKE（創新創造），而不是TALK（空談）。

高凱，北京二中教師。全國十佳科技教師，北京市十佳科技教師，北京市十佳機器人教練員。北京市科技教育協會創客教育專委會副秘書長，北京市科技教育促進會理事。