開發創客課程，優化創客教育

摘 要：在大眾創新的大背景下，“創客”深入到了學校教育中。在課程的開發下，教師確定教學對象，將信息技術與創客課程有機地整合；在課堂教學實踐中，在探索教學的途徑中，確定課程內容，利用編程、制作等方式，有效地進行學科整合與優化，發揮學生的主觀能動性，激發其創造意識。

關鍵詞：探索；創客；課程；實踐；展望

創客（maker）一詞，源自于美國，它掀起了個人設計與團隊制造的熱潮。在學校教育中，課程內容的設置是教學的依據和手段，課程文化是建設的重要內容和基本途徑，而創客課程更是其中最富創造力的濃彩重墨的一筆。這其中，“創”不只是創新，更是創造、實踐和分享。

在大眾創新的大背景下，當學校信息技術教育與創客精神、創客教育相遇時，我們的《小小創客》課程便誕生了。可以說，我們自主開發的這個課程，充分展現了學生的創造力，在學生實踐中，將體驗教育、創新教育、項目學習等思想融為一體。它融合了數學、科學和信息技術等學科知識，以課程為主要載體，在學校投資創建的創客空間這個平臺下，充分發揮學生的想象力，以培養創造力以及解決問題的能力為主要目的。讓參與學習者，在《小小創客》課程學習中，通過通俗易懂的進階視頻課件、聯合項目開發、任務創意發揮、合作交互競技，培養同伴的協調合作能力、創造能力、探索解決問題的能力，培養未來的創客群。

一、創客課程的教學對象

筆者作為臺州市創客空間建設第一人，更是創客校本課程的開發者。首先，自主地將創客教育引入校園，意圖創造一個易于激發學生的個性和創造力的、非常開放與包容的成長環境，鼓勵并培養更多的家長與學生認識創客項目，在不斷的科普、活動參與中，使他們認識到“創客”這一項目，它不再是高深的、不可觸摸的高階知識，而是大眾的、人人可以參與并創造的大眾學習內容。

首先，在平時課堂教學中，教師利用集中學習的時間，將創客課程引進課堂，把教學對象鎖定在小學四、五、六年級的學生。根據學生的心理發育特征，以及這個年齡階段學生的學習能力來看，他們不僅具備較強的動手能力，還具有一定的創新實踐能力。

其次，利用零散的課外時間，將另一批特殊對象，利用他們感興趣的項目，結合生活中亟需解決的問題，以“問題式”將其吸引到“創客空間”里來。一到中午或是下午的放學時間，10多名“元老級”小創客們，可以通過自己設計的“指紋門鎖”認證進入空間。他們聚集在創客空間里，交流自己的想法、設計新的作品，學生的思想火花，在一次次的碰撞中產生了更多的新創意，又將這些新的奇思妙想，通過電腦編程設計，并不斷地付諸實踐、調試與實踐。于是，一個個新的作品，在小創客們手中不斷地制造出來，變成一個個觸手可及的實體。

二、創客教學的實施途徑

我們研發的這個創客課程，面向的是中小學生。課程實施的重要途徑之一，是專業的教師團隊的培養。首先，將校內的信息技術老師、科學教師，利用樣本教研時間，由筆者牽頭進行培訓，學習國內外關于“創客”的新內容，在思想上激勵大家投身到這個大潮中來；再通過觀摩各類展示課，充分挖掘可實施的課程內容，發展各自的主觀能力性，使其積極地參與課程設置中來；然后利用全國、市級的創客大賽，通過作品展示與評比，讓大家體現到成功感與自豪感。在學校的層面，爭取到市、區科協的大力支持，使創造空間建設的最基本的經費問題得以落實。同時還利用市、區外培訓平臺，引進國內知名的老師親臨進行專業的指導，提高教師的專業素養。

課程實施的途徑之二一定是學生的主動學習了。教師除了在平時信息課對學生進行普及外，還應充分利用學校的創客教室提供的平臺，讓五年級學生在每周二的“創客社團”時間進行自由學習，給小創客們開展各種各樣的動腦、動手實踐活動，變“要我學”為“我愿意、我喜歡”學，變被動的指導性操作為“我動手、我快樂”的主動參與，讓小創客們真正成為學習的主人。在課堂中，教師可以引入一些生動、有趣的創客項目，讓學生在玩中學。學生報名火爆，筆者作為他們的指導老師，在學校擁有眾多“粉絲”，也成為“明星教師”。在每周二的創客社團里，五年級段全體同學根據自己的興趣愛好加入組建的創客社團。在開辦社團活動之后，學習的場面異?；鸨?，于是學校又在四年級段增設了“創客課堂”，在豐富的創客項目之中，學生收獲了快樂的心情，也提高了想象力和動手能力。

利用學校提供的創客空間平臺，在課余，更多的小創客們開展各種動手實踐活動。每一個小創客，都能找到興趣點，并自覺地形成內驅力，將其轉化為學習的動力，在其他校本課程的學習中更具有活力。創客課堂的實施，使原本聽起來高不可攀的創客教育，普及化、常態化與課程化。

三、創客課程的內容設置

在課程內容設置上，首先，將3D打印技術引進課堂，利用每周一次的社團活動時間開展活動。3D打印技術，以其直觀、形象的特點，深受學生與其他人喜愛。為了促使低年級的學生加入創客隊伍中來，“創客團隊”的教師，利用“周五創客開放夜活動”及暑假期間，將3D打印筆技術運用到課程內容中來，在每一期的兩個多小時的時間里，學生在老師的指導下，現場利用打印筆，在自主設計，一根根絲，在高溫融化后經筆尖流出，瞬間，立體眼鏡、蝴蝶、筆筒等栩栩如生的實物一一展現，當眼鏡架在小創客的鼻梁上時，喜悅之情溢于外表。

在創客團隊的引領下，我們擁有了全市首創的創客空間，創設了讓小創客們自由學習的創客課堂。在創客空間里，工作臺、輕便的筆記本電腦、實驗盒、3D打印機等開發研究的“高大上”的專業高科技設備盡情地供開發研究者使用。在這里，學生自主研發的智能指紋門鎖、智能聲控窗簾等也成了空間里的必備設施，為課程開發提供可能。

其次，投資50多萬的樂高機器人教室，在創客課程內容的設置上，又向前推進了一大步。每一位參與的創客團隊的教師，發揮自己的聰明才智，認真鉆研，熟悉課程內容，更將全體三年級的學生吸引到課程內容學習中來。這樣一來，創客內容的設置更是面向了全體，涵蓋了小學一到六年級所有的學生，使人人參與創客學習成為可能。

然后，通過整合信息技術課，在一個學期中，每個學期分別抽出四個課時，專門對全體學生進行“創客”內容的學習，使圖形化編程和智能硬件等創客必備技能和知識，為每一位學生打下基礎。創客社團在專業創客輔導老師組織的教學中，以自主開發的《小小創客》校本系列課程為內容進行教學，學生人手配備一套“創客智能實驗盒”，為小創客們做好了充分的實驗儲備。一些必需器材：電烙鐵、切割機、膠槍等材料，都在創客空間中進行了配備，為課程設置提供了后備支持。

四、創客課程實施的策略

與常規的信息技術課程相比，創客課程的教學實施在課堂中更注重于學生創新、實踐能力的培養，注重于學生個性創意的設計實施。

1.3D打印技術的教學實踐

3D打印技術的逐步成熟，為我們信息技術與創客課程的課堂教學提供了實踐的平臺。首先進入課堂的是3D打印筆的使用方法與創作實踐。每一次實踐伊始，教師首先介紹3D打印筆的使用方法與注意事項，介紹打印絲的接入方法；然后，在確認電壓等設施安全的前提下，學生在老師提供的白紙上，自由描繪、創造各種形狀的圖形，從平面設計到立體構建，等冷卻后再進行形狀的疊加，充分調動學生的主動能力性與創造性。課堂上，學生熟練地操控著手中的打印筆，融化掉的細絲從筆尖吐出，片刻間，形成一幅幅色彩絢麗的明亮圖案，于是乎，眼鏡架、KT貓、鐵塔，一個個生動、可愛的形象在學生手中誕生。“3D打印課”，特別是作為低段學生在創客設計的入門課，起得了很好的啟蒙作用。它不僅拓寬了學生藝術創作的視野，更在實踐中，體現了新媒體背景下美術課程與信息技術的有機整合，促進了學科的有效溝通。

2.智能硬件實驗盒與編程實踐

智能硬件的逐步發展，編程軟件的簡易化，使“創客智能實驗”引入課堂成為可能，為小學生的“創客”教育提供了更大的實踐空間。

首先，學生先熟悉“創客智能實驗盒”組件及Arduino編程軟件。ArduBlock是一個使用圖形化積木搭建的方式來實現編程的，軟件操作非常簡易，即使沒有編程基礎的人，也可以在可視化和交互性中，嘗試給Arduino控制器編寫程序。

實踐中，將LED模塊與Arduino進行連接（如圖1、2、3），接好線之后分別記下接的針腳號，黑色的針腳接黑色的線，即GND；紅色針腳接紅色的線，即VCC；信號針腳要接綠色的線，即D。用于計算機和Arduino之間的通信則由數字針腳0和1來實現，其中用于接收信號的是數字針腳0，用于發送信號的是數字針腳1；在接線的時候，將數字針腳0和數字1，故意留著不接，然后引發大家探究思考，然后再接通，讓學生進行嘗試，在嘗試之后，體會各自的用處，享受成功的喜悅。至此，閃爍的LED制作就全部完成了。當大家學會了制作閃爍的LED，然后結合生活實際，思考哪些地方可能會用到LED？這些LED有何功能？有什么效果？促進學生的再思考、再實踐。

其次，將編程技術與樂高機器人有效地融合。在樂高機器人實踐中，要在電腦里輸入指令，機器人才會動，學生在這個學習過程中，通過編制出的程序，輸入指令，“把頭往左轉”，機器人就乖乖地聽他指揮了。另一個高年級的學生說：“編程的時候，有些英語單詞不認識，為了解決編程的問題，學生會主動地查閱，然后再解決編程的問題……這樣，小創客們將實踐中碰到了各種困難，都通過自身的再學習、再實踐，將一個個困難逐漸轉化為看得見的小發明。然后，創客團隊的老師各方協同聯系，推薦他們的這些科技發明，參加各級比賽。當一個個創客作品在市科技嘉年華創客項目比賽中獲得一、二等獎時，學生無比激動，學習成果得到更大的肯定，他們又會投入更大的激情進入下一個項目的創作。中國科技館原館長李象益也曾親臨創客課堂，指導小創客們實踐。在與專家的互動中，小創客們的創作熱情再一次被點燃。在李館長的高度贊賞與指導下，他們更加努力，心懷夢想進行更大的創造。

3.“小小創客”自主創造實踐

在小創客中，有個癡迷于電腦的發燒友。他發明了一臺風扇，這臺風扇，當室溫達到31.5攝氏度時，只要人到現場就會自動打開，人離開后又會馬上自動關閉，非常環保節能。自從他發明了這臺自動電風扇后，就一發而不可收拾，經常自學“易語言”，這門以中文作為程序代碼表達的語言形式非常難學，可他卻自信地說：“我掌握這個語言程序，對我參加創客活動有很大的幫助，同時對學習數學和科學也有很大的促進作用，它使我變得更加細心，掌握的知識也更加全面系統了。”

在課余時間里，五年級同學把創客社團學到的技術，應用在科學課上，做了一個智能水鐘。就在前幾天，科學老師讓學生做一個水鐘（授水型的），要想水鐘更加精準，上面儲水盒就要保持一定高度，要手動隔一會兒加一點，很麻煩，他馬上想到用Arduino控制自動加水，就發明這個自動加水的智能水鐘（見圖4）。

眼前的這個黃色垃圾桶，乍一看，與普通腳踏式垃圾桶沒有區別，但其實卻暗藏玄機。這是另一個小創客和他的小組成員一起發明的智能垃圾桶。他的創意來自于電視遙控器，還有要幫助一位腿腳不便的老奶奶；于是他就整天琢磨著如何發明智能垃圾桶?！拔覀兪欠窨梢杂眠b控器控制垃圾桶？”“為什么電視的遙控器能轉換頻道？”好奇心驅使他去不斷探索，“功夫不負有心人”，還真被他們創造出來了。這個垃圾桶非常的實用，經過無數次的試驗，他和他的小伙伴在垃圾桶的底座上，先安裝了履帶和遙感器，使垃圾桶能隨著人的意愿走，人們可以拿著遙控器指揮它前行或倒退。

隨后，他們又開始在構思激光吉他。在沒有琴弦吉他上安裝傳感器，當激光射出，手輕輕地拂上吉他時，就可以發出美妙的音樂了。小創客的奇思妙想，在創客天地里慢慢實現。

智能感應廊燈的設計者說：“現在很多公共場合的廊燈，一直都處于開啟的狀態，非常浪費?！彼O計的是在一盞發著藍光的電燈旁，安上了紅外傳感器、聲音傳感器和震動傳感器。當人們靠近這盞電燈時，電燈就會自動打開，當人走后，燈又會自動關閉，而且它有別于我們平常看到的智能感應廊燈，它所包含的震動傳感器又發揮了預防突發性情況的用處。當地震或者緊急事件發生時，伴隨著緊急的震動，電燈就會自動打開，有助于人們及時逃生。”學生甲如是介紹，他發明的自動澆花機，那是因為奶奶喜歡種花，想讓她澆水輕松一些，所以就設計了能感知土壤濕度的自動澆花器。學生乙的創想是在自己出去旅游的時候，能有一臺自動喂食機，這樣小魚就不會餓著了，她的創想也在這個團隊的幫助下得以實現。在看了電影《超能陸戰隊》后，自主設計的超萌的“大白”語音控制窗簾誕生了……在筆者的引領下，小創客的創意作品一一創造出來，比比皆是——能自動感知土壤濕度的澆花器、智能指紋門鎖（見圖5）、“大白”語音窗簾控制機、像變魔術一樣的無鍵鋼琴等……這一個個精美的作品，無不凝聚著老師和小創客們的驚人創造力，以及用科技改變生活的決心。

五、創客課程的實踐成效

創客課程的實施，在通過一定時間的研發、創新與實踐后，根據學生實際情況進行了再調整、再實踐，取得了一定的成效，受到各級部門的高度肯定與支持。我們想通過創客課堂的實施來促進信息技術教育的創新。學校教育以創客課程為突破點，以科技節、科普宣傳周為抓手，利用科普走廊、學?？萍拣^等活動場所，開展玩轉科技、科技講座、科普影展、航模天地、機器人樂園等一系列科普體驗及實踐活動，培養更多具有創新精神和探究興趣的學生群體，打造一抹獨特的校園科技風景線。在學校創客教育實施中，變化最大的、收獲最多是學生，這是科技創新所帶來的新思想，慢慢地，在小創客的實踐思想中，又融入生活中，學生在一想、一動的過程中，動手、自學、創造能力得到了提高。在《小小創客》課程中，小創客們在實踐中提升、在實踐中萌發新的創意。自開展創客課程實施以來，學生先后在全國創客大賽中獲獎、在全省的青少年科技模型競賽、省機器人大賽、科技創新大賽等活動中，都取得了不同的獎項。優質的教育硬件資源和充分的科學實踐經驗，讓學生們屢次在國家和省市級科技大賽中嶄露頭角品嘗到了成功的喜悅。在準備比賽期間，多次動手試驗操作，強化了對科技理論的靈活運用，所學知識也得到了鞏固，在獲得榮譽的同時，學生個人科技素養、信息技術能力以及教師的專業素養均得到了較好的提升。

信息技術與創客課程整合的實踐，讓教師和學生在創客教育中探索著，從涵養科學精神、培養科學素養的角度出發，在創客的路上，不斷地前行。一張張燦爛的笑臉活躍于科技的前沿，這不僅改變了孩子們的人生，也改變著教育的未來。

參考文獻：

林靜遠，羅建群.小手“智造”未來[J].浙江教育報，2015（8）：24.

編輯 段麗君