中小學創客教育特色發展模式與推進機制研究
——以武漢市青山區為例

■ 武漢市教育科學研究院 王 康

武漢市青山區教育局科技電教站 賀 玲 張志峰

一、引言

隨著開源軟硬件、3D打印等技術的普及以及移動互聯網技術應用的深入，以數字化造物為主要方式，以創新、實踐、分享為主要特征的創客教育，已成為我國青少年科技創新教育的主要形式之一。創客教育的興起已成為新時代創新教育的實踐場。特別是人工智能、虛擬現實等新一代信息技術的發展，以及項目式學習、游戲化學習、STEAM跨學科學習等教育理念的更新，給創客教育再次注入了新的內容和新的發展動力。在以融合創新為特征的教育信息化2.0行動中，融合式發展正成為當前創客教育的發展方向。融合哪些內容、以什么方式融合等成為推進融合式創客教育發展的主要問題。國內相關學者與區域管理者對創客教育發展模式與路徑開展了大量研究與實踐，廣州市通過自上而下和自下而上相融合的形式,以創客空間建設、創客教師培育、創客課程研發、創客文化營造為建設內容，大力推進創客教育；佛山市采取“定政策扶持、創空間特色、建活動展示、促課程普及、抓成效提升”五大內容的創客教育推進路徑；武漢市通過頂層設計、聯盟建設、師資培訓、課程開發、活動推廣等舉措,初步探索出具有武漢特色的中小學創客教育新路徑。廣州市電教館王同聚提出依托創客空間、創客教師、創客課程、創客學習、創客資源等進行相互融合與協同發展的意見。珠海趙楓提出中小學創客教育從區域統籌、政校企合作、創建支持服務體系等推進策略。

綜上，目前我國在創客教育發展模式與路徑等方面雖產生了一定研究成果，而在立德樹人、核心素養、雙減等政策與人工智能、增強現實等技術的雙輪驅動下，面對新的發展階段、新的發展理念、新的發展要求，當前創客教育發展還面臨一系列挑戰。因此，開展區域融合式創客教育發展模式的實踐研究具有重要意義。

二、區域創客教育面臨的問題

青山區是武漢市科創教育基礎好的區域之一。該區通過對區域創客教育的調查分析發現，區域創客教育存在以下幾個問題：

創客基礎環境與資源配置不均衡。創客教育發展離不開教育裝備經費的持續投入，需要建設創客空間與智造裝備采購。而薄弱學校由于經費限制或者不足，無法進行批量的采購或建設，形成強校與弱校之間的差距，加劇資源分布不均衡。

創客師資的匱乏。創客教育活動作為實踐性強、創新型高的教學活動，需要創客教師具有較高的學習能力和創新創造能力，當前符合要求的創客教師缺乏，并已成為創客教育發展中普遍存在的問題。

缺乏規范化系列化的創客課程。課堂是創客教育的主陣地，課程是支持創客課堂的核心內容。雖然部分學校開發了校本課程，但在設計上，課程不夠規范嚴謹。還有部分學校與企業合作，有配套課程，但大多與設備器材捆綁，不具有普適性。課程與課程之間缺少關聯性與層次性，從區域層面缺乏與學段相匹配的系列化課程。

三、區域融合式創客教育發展模式構建

基于以上問題，堅持融合、創新的教育信息化主旋律，堅持開放、融合、創新、共享的發展理念，聚焦學生的創新能力發展及數字素養提升，按照教學融合、學段融合、主體融合、要素融合等發展思路，青山區提出區域融合式創客教育的“12435”發展模式，如圖所示。

區域融合式創客教育的“12435”發展模式

“12435”模式由里向外共5層，“1”是指一項宗旨，也是模式的內核，即堅持“立德樹人，融合創新”；“2”是指教與學方式創新融合，即推動教學方式與學習方式的兩重創新；“4”是指四個學段融合，即幼兒園、小學、初中、高中（職校）全覆蓋，實現梯隊式培育；“3”是指三方主體融合，即建立區校一體、社會力量參與的三方協同整體推進機制；“5”是指五維要素融合，即從空間、師資、課程、活動、成果五個維度支撐創客教育的發展。

四、區域融合式創客教育的實踐

基于區域融合式創客教育“12435”發展模式，青山區經過一年多的應用推廣與實踐，取得了一定經驗與成效。

（一）“12435”發展模式的推廣應用

一是落實立德樹人根本任務。青山創客教育遵循發展模式的內核目標，把立德樹人作為價值追求，把融合創新作為實現方法，不僅在理念、思想上有融合創新，更要在實踐、技術、方式上融合創新。

二是注重教與學方式雙輪創新驅動。青山區創客教育在整體推進中注重教學方式和學習方式的創新。從單學科教學走向跨學科教學，從活動式教學走向項目化教學，從單一的小組合作學習走向持續深入的探究合作學習。青山區努力探索實踐，試點先行，在吉林街小學、紅鋼城小學、新溝橋小學、四十九高中等試點學校率先創新教學模式，將人工智能、創客教育、STEAM深度融合，開展項目式學習，倡導個性化學習，充分給予孩子們展示自我的機會，形成以學習者為中心的課堂，探索出了“學問·智慧課堂”教學模式、虛實融合環境下的創新課堂教學模式、主體間性智慧課堂教學模式等，并且在全區進行展示，作為示范引領，輻射全區其他學校，極大地促進了創客教育的發展。

三是加強政校企三方主體協同。青山區教育局進行頂層設計，統籌安排，同時引入企業、科技公司、高等院校等多方社會力量積極參與，技術引領，資源供給，學校一校一案，制定符合自己學校的實施方案，并精準落實，三方協同推進，有效形成合力，為推動區域創客教育深入開展提供有利支撐。

四是實現基礎教育學段全覆蓋。在幼兒園、小學、初中、高中及職校全面積極推進創客教育。在目標、內容、形式、能力、素養等方面各有側重點，從幼兒園感知體驗到小學、初中動手實踐，再到高中高階思維、創新能力的培養，形成了全學段覆蓋，整體提升學生信息素養。同時，搭建學生成長平臺，建立“小初高”一體化的學生發展共同體。

五是扎實做好五維要素支撐。青山區從空間、師資、課程、活動、成果五個維度支撐創客教育的發展，探索符合青山區域特點的創客教育科學路徑和方法。

（二）“12435”發展模式的應用成效

一是學校創客空間各具特色。青山區學校創客空間的建設遵循“三結合”原則，即普惠性與個性化相結合、有效性與發展性相結合、融合性和獨立性相結合，重點建設3D打印工作室、機器人工作室、特色創客空間、人工智能實驗室、智慧教室等。在創客空間建設項目中采用遴選和評比的方式，發現和培育一批特色項目，如武鋼實驗學校的紅房子創客教育基地、紅鋼城小學的動漫創客教育基地、四十九高中的生物創新實踐基地、鋼城二小的“樂芽樂伢”微農場零碳空間、新溝橋小學的東湖創客空間、工業科技學校的3D高水平實訓基地、PLC自動化實訓室等，既能滿足普惠式教學，又能開展個性化活動，為學校創客教育的常態化開展創造良好的條件。

二是共建共享的創客師資培育體系基本形成。師資是創客教育發展的第一資源，是創客教育良好發展的關鍵影響因素。青山區創客教師團隊的培養注重三個層面：技術與技能層面、課程與教學層面、思想與理論層面。創客教師在熟練掌握各種技術技能的同時，還需具備課程開發與教學設計能力，并擁有創客教育的核心思想和理論體系。為培養綜合型創客師資隊伍，青山區構建了多維度立體培訓體系，既在橫向維度開設普適課程，營造人人皆創客的氛圍；又在縱向維度開設特色課程，培養創客明星導師。課程涉及3D創意設計及AI仿真平臺應用、人工智能教學實驗平臺及實踐、無人機編程課程、開源硬件編程實訓、機器人項目培訓、創客創意設計與制造、項目式教學的設計思路等一系列適合教學、競賽的科目。在本區域內，還嘗試以區內中職校為實驗校，培養創客實習生，分配到區內兄弟學校，作為普通創客師資的補充，通過生產力再轉化試點，將職校實習生作為可能的生產力轉化為現實的生產力，以達到有效解決創客師資短缺問題的目的。該區中職校是青山區第一所開設普惠式大班教學的學校，將創客課程融入到計算機專業常規課程中。通過實踐探索出一條以中職校為支點，輻射區內各學段學校，大班普惠式與社團精英式教育相結合，實現共建共享的創客教育實踐新路徑。青山區創客師資培訓亦已形成鮮明特色和培訓體系，分層分類實施、線上線下結合、多種資源整合、多方協同培養。為推廣創客教育普惠發展，促進創客教育特色發展提供保障。

三是區域創客課程初具規模。青山區著力打造個性化課程，逐步形成趣味化、模塊化、項目化、立體化的特點，課程內容貼近生活，來源于真實的生活情境，富有趣味性，課程包含多個模塊分類，有創意編程類、創客動漫類、3D打印類、機器人類、開源硬件類、人工智能類等。校本課程以項目式學習方式呈現，并整合多個學科、融合多種技術，如掌控板與創客行課程、北斗系列特色課程、激光切割與單片機編程、3D打印及設計課程、定格動畫課程、智能物聯網課程、PBL創客造物課程、大疆無人機編程課程、RC車模課程等，形成類型豐富的中小學創客教育課程。注重立體建設階梯式創客課程群，以基礎課程為基石，激發學生興趣；以拓展課程為支架，培養實踐能力和高階思維；以創新課程為引領，培養創新意識、創新思維、創新能力和創新品格，促進成果轉化。同時促進中小學與高校、社會等創客教育資源多元協同建設，形成類型豐富的中小學創客教育課程，為學校創客教育普及推廣提供課程支撐。

四是多元化活動持續豐富。青山區持續開展多元化的創客教育實踐活動，為學生搭建活動平臺，鼓勵學生參加全國省市各級各類的競賽及活動，如NOIP全國青少年信息學奧林匹克聯賽、NOC全國中小學信息技術創新與實踐大賽、全國學生信息素養提升實踐活動、武漢市創客直通車活動、少年創客中國行荊楚論壇、中國互聯網+創新創業大賽等。今年4月承辦武漢市中小學“創客教育直通車”活動，在疫情防控的情況下，以線上線下結合的形式，首次通過直播方式在武漢教育電視臺（含云平臺）、中慶云平臺同步線上直播，展示武漢市中小學創客教育成果，交流區域創客教育發展經驗，培養學生創新精神，推廣校園創新文化，創造了30萬人在線同步觀看網絡直播的記錄，增強了武漢市在全國創客教育的影響力。為增加創客實踐的機會，青山區還積極拓寬渠道，結合地區實際和學生實際，自主開展豐富多彩的創客活動，如中小學創客夏令營、創客高校體驗營、工業研學、生態研學、創客嘉年華、科技節、藝術節、創客馬拉松等活動，并與華中科技大學、武漢大學、武漢理工大學、哈爾濱工業大學等高校建立合作關系，開展參觀、學習、實踐等活動。學生在多樣化的創客教育實踐活動中體驗樂趣，發揮無限想象，激發創造潛能，增進情感交流，加強協同合作。

五是創新人才培育孵化機制不斷健全。青山區在培育創客教育成果的過程中注重創新和特色相結合，區域內有著濃厚的科技創新發明氛圍，武漢市工業科技學校作為該區屬唯一職校顯得尤其突出，制定了以職校為龍頭，帶動區內整體創客教育發展的策略，將創客教育與創新發明結合，促進校企合作，實現成果轉化，共同構建產學研聯盟的創新機制，為創客教育深入開展提供多種途徑；在小初高創客教育共同體的實踐中，創客聯盟校送教送學到對口學校，實現師資共享，資源互通，課程交融，極大促進薄弱學校的發展；建立以武鋼三中信息學奧賽基地為中心、輻射全區、培養學生計算思維的體系，實現金牌教練共享，優質生源共建，推動小初高編程教育普及化到特色化發展等一系列創新舉措。同時與區域特色緊密結合，注重多元融合育人，培育創新精神，培養能力素養。青山區已探索形成：武鋼三中的信息學奧賽引領學科競賽，助力編程教育普及化發展；四十九高中的特色機器人教育為學生升學出口創造更多的可能；新溝橋小學基于虛實融合場景下的智慧課堂，讓學生在課堂中沉浸式體驗、自主式探究；紅鋼城小學創客動漫特色課程將動漫制作與創意設計結合起來；鋼城四中北斗導航實驗校將學科知識貫穿其中；鋼都中學基于人工智能背景下多學科融合的創新課堂，將美術、地理等學科與人工智能課程相結合；工業科技學校帶動產學研結合，促進創新教育成果轉化；武鋼實驗學校作為區內優質生源初中學校，積極開展創客教育、人工智能教育、STEAM教育，以紅房子創客教育基地為載體大力開展科技體驗開放活動，全面提升學生信息素養；科技幼兒園將創客教育與學校辦學理念結合，與校園文化融合，圍繞自主設計的吉祥物“水精靈”，開展豐富多彩的水科技環保主題活動等一批有特色、有影響的創新教育成果，呈現出一校一特色、一校一品牌的區域特點。

五、結語

教育信息化2.0時代的創客教育正從技術、造物的層面走向思維、育人的高度，準確把握創客教育、STEAM教育、人工智能教育三者的一體化目標，推進創客教育常態化、融合化、特色化、育人化發展，是新時期信息化教育創新者的使命與擔當。