論小學機器人創客空間的建設與應用

摘 要：在互聯網+的時代條件下，國內外創客活動開展得如火如荼，創客空間的創建紛紛多了起來，得到了各行各業的關注與器重。當創客精神遇到教育，可為學生提供新的學習方式，讓其迸發出創新思維的火花。近年來，小學生機器人的創客活動借助創客空間、創客文化、創客教師、創客資源等的共同作用愈演愈烈，掀起了一股潮流。而機器人創客教育在培養學生創新精神與實踐能力方面扮演著十分重要的角色。因此，小學機器人創客空間的建設與應用至關重要，通過讓學生在玩中學、做中學、學中做、做中創，可開啟機器人教育新課堂，共同打造“智創空間”。

關鍵詞：小學；機器人；創客空間；建設；應用

中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-07-16

作者簡介：劉素忠（1970—），廣東省廣州市荔灣區環市西路小學教師，本科，研究方向：小學科技教育、小學信息化教育。

一、引言

《Make》創始人戴爾·多爾蒂曾經明確指出：創客活動能夠推動現代教育的發展，甚至給教育帶來翻天覆地的變化。而創客教育是以信息技術的融合為基礎，將信息技術員與教育教學深度融合，強調學習者創造性的學習的教育模式，是一種新的教育形態。2013年，創客教育在中國興起；2015年李克強總理前往深圳訪問創客空間并且在兩會時提出了“創客”。一時間“創客”受到社會各界的廣泛關注，并迅速蔓延到各級學校。小學機器人創客課程是創客教育的主要課程，目的是培養具有21世紀技能的創新型人才。在經濟全球化背景下，市場競爭日趨激烈，用人單位對人才提出了更高的要求，學生的綜合素質至關重要。這就為小學機器人創客空間的建設與應用提供了良好的外部環境，引導學生通過創客活動，可提升其創新能力。

二、概念界定

1. 創客

“創客”（Maker）一詞，最初來源于美國，主要是指以個人創意、設計和制造為核心理念，構建集設計、制造、調試、分析以及文檔管理于一體的全新制造環境。一些學者將創客分為三種：一是創意者，經過探索發現問題而提出創意，是創客中的精靈；二是設計者，將創意轉化為可執行計劃，是創客中的魔法師；三是實施者，將計劃制造出最終成品，是創客中的劍客。

2. 創客教育

關于創客教育的概念，許多專家學者從不同的角度進行了界定。其中，祝智庭教授認為是一種以培養學習者，特別是培養青少年學習者的創客素養為導向的教育模式；謝作如先生認為創客教育是對傳統教育的補充和延伸，可幫助學生拓展知識視野，激發其對科學技術的興趣；而在吳俊杰等人看來，創客教育是創客文化與教育的結合，是從學生的興趣出發，培養學生的跨學科解決問題能力、團隊協作能力和創新實踐能力的一種素質教育。綜合以上專家學者的看法，可以基本上認為創客教育是在信息技術的基礎上，遵循在創造中學習的理念，以培養創新型人才為主，強調動手能力的一種教育模式。

3. 創客空間

創客空間（Makerspace），顧名思義是創客與空間的組合，即英文“Maker”與“Space”的組合，主要是指包括創客空間在內的一類創新服務機構的總稱。從環境層面上來說，主要是指能夠共享所有資源的空間；從精神層面上來說，是指一種協作、分享與創造的理念；從功能層面上來說，能夠促進知識技能的學習以及人類創新思維的培養。

三、小學機器人創客空間建設

1. 正確處理創客空間與創客教育的關系

創客教育是一種新型的教育形態，創客空間是創新類服務機構的總稱，二者不可分割。要建設小學機器人創客空間，首先要處理好創客空間與創客教育之間的關系。創客教育的開展需要依托一定的載體和資源，如創客課程、創客教師和創客環境等；創客空間的建設面臨著需要什么樣的空間面積、設備、工具、裝飾等這些具體的問題，也是根據具體的情況以及創客教師等來定。在創客教育開展過程中，創客們將線上虛擬空間與線下實體空間結合，在實踐中培養了綜合能力，形成了一種創客文化。

2. 按需建設小學機器人創客空間

創客教育的載體豐富多樣，如無人機（空中機器人）、智能機器人制作、3D打印技術、開源硬件等，如何選擇創客教育載體以建設創客空間成為許多教育工作者面臨的重難點課題。創客空間的建設范圍，大到幾百平方米，小到幾十平方米，對此，學校可以從自身的具體情況出發，選擇適宜的創客空間范圍。在裝飾方面不能一味地強調奢華，只要能夠為學校服務，為創客教師和學生提供必要的硬軟件設備，有助于培養創客隊伍即可，并且在運營發展過程中要形成自己的特色。以農村中心小學為例，創客空間的建設應該選擇一些簡單的3D打印、激光DIY等課程，這樣入門容易，也能夠滿足學生們的創意需求。由此可見，無論采取哪種創客教育載體，只要適合學校、教師和學生，只要能夠為創客空間的建設服務，就是好的空間與載體。

3. 構建“ZC Space 創客教育模型”

一般來說，“智創空間”主要由線下實體空間和線上虛擬空間構成，前者是實體創客空間，實質上是建立在智能機器人創客教育體驗中心的基礎上；后者是虛擬創客空間。構建“ZC Space創客教育模型”離不開硬件資源、人力資源和教學資源。其中，硬件資源包括智慧教室、各種機器人、3D打印機、3D掃描儀和各種電工組合工具，這是創客教育開展的前提和基礎。人力資源，包括創客教育專家、中小學教師、學生和學生家長等，他們在微信群進行互動、交流，分享創客的教學成果，是創客教育開展的強大支撐。教學資源，包括設計創客教育、教學內容，構建“微課導學”教學模式，開發創客教育教學教具，開發創客教育網絡課程等。

4. 開發創客教育實驗教材和地方校本課程

目前許多小學創客教育的推廣和實施尚處于探索階段，在創客空間的建設以及創客教育地方校本課程的開發與教學模式的構建方面都有待進一步挖掘。一方面，要參考借鑒國內機器人創客教育建設的成功案例，制定小學創客教育實驗室建設技術規范，并上報相關部門進行評定審批，為創客教育實驗室的建設提供技術支持。另一方面，要結合資料搜集和教學經驗，編寫關于創客教育的教材或教本課程，如《智能機器人制作與程序設計》，融入創新元素，以滿足學生的創新能力發展需求。同時，還可開展“3D打印技術創新設計與應用”“Scratch與機器人融合創新設計”等課程，形成系統化、多層次的創客教育課程體系，為創客教育在小學校園的實踐開辟創新之路。

四、“智創空間”開展創客教育的推進策略

1. 面向學生開設創客教育體驗活動課程

基于小學機器人課程的創客教育，其面向的對象是小學生，目的在于培養小學生的動手實踐能力和創新能力，促進他們的全面發展，滿足時代發展的需要。所以，無論是“智創空間”的創建還是創客教育的開展都是以其對象——小學生為中心，深入了解小學生的生理、心理特點，一切從學生的實際情況出發，有針對性地開展相應的創客教育體驗活動課程。以3～6年級的小學生為例，這個階段的學生活潑好動，對新鮮的事物充滿了好奇心，所以我們可以通過播放動畫、講故事、游戲的方法來設計“Scratch創意編程”，來吸引學生們的注意力。由于Scratch積木式圖形化編程具有簡單易學、形象生動的特點，符合學生的心理需求，因此能夠取得明顯的效果。

2. 面向家長開設創客教育親子互動課程

親子互動課程是學校教育的重要延伸，“智創空間”應該充分利用家長這一角色開展智能機器人創客教育親子活動，這既能夠加強家長與孩子的情感，又能夠促進孩子創造性思維的發展。具體來說，可以讓學生與家長共同制作機器人、打印3D模型、編寫Scratch程序等，充分感受創客教育帶來的樂趣，事實證明，這種親自互動課程受到廣大家長以及學生的喜愛，可滿足學生的多元化需求。

3. 面向社會開放創客教育科普基地

社會也是“智創空間”建設與創客教育開展的重要途徑之一。面向社會開放創客教育科普基地應該以“實踐、創新、協作和分享”為核心理念，既要深入探索創客教育和STEAM教育的新模式，又要充分利用新媒體的微信群和微信號定期推送關于創客教育的最新動態，讓更多的人了解、認識創客教育，為我國小學機器人創客空間的建設與應用奠定基礎。

4. 積極深入學校引創客教育進校園活動

廣州市珠海區、越秀區等多所小學應上級部門和教育局的要求，開展創客教育，組織關于機器人創客教育的專題講座，這讓小學生接觸、了解了創客教育方面的知識，也讓教育工作者深刻認識了創客教育、STEAM教育的重要性；并且通過開展機器人課程來培養學生的發現問題及解決問題的能力、動手實踐能力以及創新思維能力等，可使其真正走進小學校園。具體來說，要以機器人課程為載體，以創客教育理念為指導，以創客精神為核心，分層次、多渠道、立體化實施，促進學生的全面發展。2016年廣州市信息教育中心共接待了來自全國各地的教師、學生、家長共700多人次到“智創空間”學習，為深入學校引創客教育進校園活動提供了良好條件。

5. 面向偏遠地區和經濟欠發達地區推廣創客教育

創客教育不是精英化教育，而是普惠教育，應該盡可能地面向更多的地區開展?！昂鋈缫灰勾猴L來，千校萬校創客熱”，尤其是在經濟較發達地區，創客教育如雨后春筍般發展，創客活動開展得如火如荼。但是在一些欠發達地區或是偏遠的鄉村地區，創客教育的推廣和普及還存在較大的難度。經過調查發現，2015年湛江市只有一所學校開展機器人創客空間的活動；無獨有偶，截至2015年，汕尾市超過兩百所學校沒有開展機器人創客教育活動。這種現象在西部經濟落后地區更為普遍，由于師資力量有限，2015年5月貴州省冊亨縣第三中學的某企業贊助的二十套NXT藍牙機器人等創客教育設備，放置了一年多居然還沒啟封。所以，我們可通過開展創客教育專題講座、到這些地區支教等途徑加強地區創客教育的推廣和普及。

五、結語

總之，萬眾創新，教育為本，創客教育與創客空間、創客文化存在著密不可分的聯系，創客空間培植創客文化，創客空間開展創客教育、培養教育創客。在互聯網+創客教育背景下，創客空間不斷得到發展，而小學機器人創客空間的建設，以學生和家長為主要載體和對象，構建了全新的創客教育模式，在“ZC Space創客教育模型”的基礎上，致力于創新教育理念，既豐富了小學生的創客活動，又培養了他們的創新意識。

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