創客賦能小學生科學素養培育

【摘 要】科技強國是黨和國家的重要發展戰略。山西運城大運小學以運城市智慧教育示范區創建為契機，深入開展以小學生科學素養培育為目的的科創教育。通過營造沉浸式科創氛圍，打造具有科創精神的教師團隊，構建規范的創客課程體系，開設進階化的創客課程，實現跨學科融合等一系列舉措培養創客達人，提升全體學生科學素養。經過兩年多的實踐，學生的科學素養大幅提升。

【關鍵詞】創客；賦能；小學生；科學素養

【中圖分類號】G434" "【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）010-071-03

研究背景及問題提出

為落實黨和國家創新驅動發展戰略，運城市教育局積極創建“國家智慧教育示范區”，大運小學圍繞“為每一位師生的幸福成長賦能”的辦學宗旨和“培養具有家國情懷、國際視野、全面發展、個性綻放的新時代少年”的育人目標，在科創教育中培育家國情懷，在培養學生科學素養中打開國際視野，努力將科創教育與家國情懷、國際視野有機結合，促進學生科學素養提升，為建設科技強國積聚力量。

首先，學校通過抽樣調查了解小學生科學素養基本情況，具體調查科學知識、科學方法、科學精神三大關鍵要素。調查得知，僅有23%的學生對科學知識有簡單了解，有18%的學生掌握簡單的科學方法，而將近95%的學生對科學精神一無所知。

基于以上調查，我們提出以下問題：（1）如何激活小學生探索科技的興趣？（2）如何以創客課程為載體，培育小學生的科學素養？

具體舉措

為解決上述問題，學校主要采取以下舉措。

1.營造沉浸式創客氛圍，激活探索科技興趣

為培養學生對科學探索的興趣，學校利用一流創客硬件設施為學生搭建智慧平臺，通過校園創客文化涵養學生的科學意識，通過營造濃厚的科創氛圍，激發學生探索科技的欲望。

（1）硬件環境

學校將明遠樓的四層建設成“科技創新中心”，打造了功能齊全的創客專用教室、科學教室；創客教室配備了3D打印機、可編程電子積木套件、可編隊人形機器人、航模等器材；設計了以交通科技為主題的“綜合科技館”。

（2）文化環境

理念引領。學校秉承“為每一位師生的幸福成長賦能”的辦學理念，圍繞“創辦一所多元智慧的未來學校”的辦學目標和“培養具有家國情懷、國際視野、全面發展、個性綻放的新時代少年”的育人目標，以師生科學素養提升為核心，努力將科技創新教育與家國情懷、國際視野有機結合，既主張學生的全面發展，也促進個性特長的充分綻放。

環境陶冶。設置科學家故事墻、航天科技墻、創客成果展示墻、校園科技節等，潤澤學生的科創意識、科創精神。

文化熏陶。學校圍繞“玩中學，學中玩”教學理念，以創客文化、學科文化為基軸，以創客課程實施為脈絡，培養學生科學素養。開發創客嘉年華、創客集市等品牌創客活動，舉辦創新創意設計大賽，營造“人人想創新、人人可創新”的創客文化。

入學第一天，用智能機器人小萱歡迎一年級新生的到來；開展科技節，通過科學家的小故事、航模、科普秀等激發學生熱愛科學的興趣；每周五的心理咨詢課，利用智能機器人與學生對話，讓學生感受科技的魅力；引導學生參加線上、線下相結合的創客公益課程學習；每年開展一次“生活中的問題”征集活動，選出最有價值的三個問題。

2.打造具有科創精神的團隊，提供師資保障

（1）招聘專業教師

學校已招聘三名本科畢業且專業為計算機科學與技術的教師，他們熱愛創客教育，主張跨學科、多學科融合的教學模式，持續為創客類課程拓展新項目。此外，學校積極對接專業院校，提供優厚待遇，招聘相關專業畢業生，不斷壯大科創教師團隊。

（2）整合校內外師資

學校采取以專業教師為引領，多學科教師共同發展的師資整合舉措。首先，針對全體教師進行問卷調查，了解教師對創客的認知程度，再從各個學科中選出一批熱愛創客、樂于創新的優秀教師，組成一支以信息技術教師為主，科學、數學、美術等多學科教師參與的創客教師團隊。此外，學校還聘請校外專業團隊，對校內創客教師進行培訓，形成一支多元創客教師團隊。

（3）提升教師素養

專家指導。由運城市教育局牽頭，聘請北京師范大學教育學部數字學習與教育公共服務教育部工程研究中心副主任、教育部基礎教育信息化教學指導專委會李玉順教授，中國創客教育專家吳俊杰老師作為指導專家，學校所有信息技術教師參加線上創客教育教研活動，通過專家指導快速提升專業水平。

校內外教研。學校采取線上線下相結合的方式教研，學期初確定本學期教研主題和教研內容，學期中創客團隊教師每周固定時間按時開展教研活動。同時，依托運城市智慧教育云平臺，在運城市大運小學建設創客空間，將每次教研的資料上傳至平臺空間，供教師隨時學習。

外出培訓。學校創客教師積極參加各種創客教育培訓，并對其他教師進行二級培訓，提升教師專業能力。

3.構建“明智”創客課程體系，規范創客教育

（1）明確課程目標

學校的課程目標是將學生培養成能將自身的創意轉變為實際作品的“創造者”，使其具備科學知識，掌握科學方法，弘揚科學精神。

（2）構建課程體系

圍繞育人目標，結合學生實際，校內外創客教師團隊共同研討，構建了一套規范化、特色化、層級化、進階化的“明智”創客課程體系（圖1）。

“明智”創客課程體系以“交通科技”為主線，包含創意手工、機器人、3D打印、Mind+圖形化編程等知識模塊，開展以項目學習為主的主題情境式教學，涉及藝術設計、科學制作、汽車故事、勞動教育等。橫向以項目實施過程為基礎，包含科普知識、創意設計、科技制作、競技展示四個方面；縱向以各學段學生認知深度層級為主線，按年級由淺入深，建設進階式課程體系。

以科技制作領域為例，進階式設計了無動力小車、動力小車、汽車設計制作、人工智能小車、未來汽車制作、創意交通3D打印及編程制作等一系列課程。

“明智”創客課程體系在課程教學設計方面，設計了有梯度、分層次、螺旋上升的課程活動任務。例如，圍繞汽車變化發展原因這一主題，開設汽車演變課程，從汽車制造、汽車動力、駕駛方式三個方面入手，引導學生參觀科技館，歷經接觸、感知、疑問、猜想等學習過程，再上網查閱資料，進行整理、分析、問題解答與研討交流，將學習成果以不同形式（圖片、演講等）進行展示；然后以新能源汽車創意設計制造為依托，培養學生科學探究和科學創新能力，完成最終的項目學習成果。

創客團隊教師也將持續開發出適合學生學習的具體課程，不斷培育學生的科學素養。

（3）改革課程評價

創客教育的評價不僅是對學生作品優良與否的評定，更多的是對學生學習過程中創新思維、解決問題能力、團隊協作能力等科學素養的考察。在對學生能力考核后，依據每位學生的能力特點，為學生提供適應其本身發展的規劃。

4.開設進階化創客課程，培養學生創客達人

（1）創客課程進課堂

學校扎實開展興趣活動課和課后服務，興趣活動課中開設了創客活動課，每周一、周四各有1小時創客課后服務，約100多名學生長期學習創客課程。

學校的創客課程采用主題情境式教學模式。包含五個階段：情境創設、問題引入—活動探究、分析設計—動手實踐、作品創作—延伸創造、完善作品—分享交流、評價反思。

在主題情境式教學模式的引領下，創客課堂學習效果顯著。每個項目學習結束之前，都會在課堂上設置作品分享環節——創客達人分享會。

（2）確定校外實踐基地

學校將大運集團作為校外實踐基地。一方面，邀請專業的汽車設計師進入校園開展講座，為學生講解汽車的研發、制造過程；另一方面，組織學生深入實踐基地參觀體驗。在參觀體驗后，設計交通主題學習活動，為學生提供沖城車、云梯車、投石車、四輪小車、皮筋小車、雷達探速車、自動跟隨小車等多個交通主題，激發學生對交通科技的興趣。

5.創新實現跨學科融合，提升全體學生科學素養

將創客教育與多學科進行融合，讓學生理解創客和各學科之間的關聯，從而走近創客、理解創客，最終提升科學素養。

實施效果

1.學生對科技探索的興趣濃厚

學生學習創客課程熱情高漲。我們對一到三年級的學生進行了問卷調查，重點調查學生的科學知識、科學方法、科學思想以及利用科學知識解決問題的能力等。數據顯示，在“學生參與科技探索的興趣”中，分別有30.4%、41.2%、51.22%的學生選擇“非常喜歡”。可見，隨著創客課程的不斷推進，學生科技探索興趣越來越濃厚。

學生參與意愿大幅提升。學生們積極參與，力爭做出更多力所能及的創客小制作。

2.學生科學素養普遍提升

自創客教育開展以來，學生參加各級各類科創大賽均獲優異成績。在運城市首屆中小學生科學素養提升實踐活動中，機器人項目榮獲一等獎12個，二等獎6個；3D創意設計作品榮獲一等獎1個，二等獎1個；網絡微視頻作品榮獲一等獎1個，二等獎1個；數字創作中電腦繪畫作品榮獲二等獎5個。運城市青少年科學技能大賽中，重力小車項目榮獲一等獎9個；軌跡基礎賽項目榮獲一等獎7個，二等獎10個。

在跨學科融合方面，體悟科創整合之美。在“小手樂創悅動時空”課程中，學生利用創客思維，把杯子里裝上米粒制作成沙錘、鍋碗瓢盆可以組成打擊樂等，將自己的創意帶入音樂課堂，感受到音樂的魅力。

校園科技節中，學生積極講述科學家的故事，制作各種飛機，繪制科幻畫。同時，還創造了豐富的創客作品，有利用 3D 打印技術制作的長椅、蝴蝶、花瓶、照相機；有利用圖形化編程技術制作的創意游戲：魔法變變變、踢足球等；有利用傳感器技術制作的會走路的冰墩墩；有利用機器人技術制作的電風扇、鋼鐵俠、磁力小車、直升機、重力小車、伸縮門等，各類創客作品共計 200余件。

3.學校成為一所現代化的智慧校園

在“創客驅動智慧校園”思想的引領下，學校結合自身的地域、文化特點，通過努力成為一所創客環境優良、師資力量雄厚、教育質量一流、教育特色鮮明的現代化智慧校園。

兩年多來，學校在運城市首屆中小學生科學素養提升實踐活動中，榮獲數字創作優秀團體獎、機器人項目優秀團體獎；在運城市青少年科學技能大賽中，榮獲優秀組織獎。學校被授予“運城市創客教育基地校”“運城市青少年機器人教育示范學校”等。

經過兩年多探索實踐，創客課程已成為學校課程體系建構的一個新生長點，培育科學素養也成為學校辦學的育人目標與核心特色，創客賦能小學生科學素養培育取得明顯成效。站在新的起點，學校將繼續在智慧教育這片希望的田野上深耕細作，努力讓每一名小學生在創客教育引領下茁壯成長，成為具有科學素養的新時代少年。

編" "輯：王曉波