创客教育在小学教学中的应用研究

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　　【摘要】创客教育作为创新型人才培养的新型教学模式，得到了越来越多教育工作者的关注。本文浅析了在小学学段素质拓展课程中，以激光雕刻、3D打印和创意编程等技术知识为内容开展的创客教育。
　　【关键词】创客教育  创客课程  小学教学
　　【中图分类号】G62 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）19-0024-02
　　一、前言
　　创客运动和创客文化是创新2.0时代的发展新元素，创客教育应运而生。自2015年之后国内的创客教育研究呈井喷式发展，在北京、上海、温州、深圳等部分城市的学校兴起了创客教育的热潮。目前创客教育的发展前景蒸蒸日上，但大多集中在高学段的教学或是社会培训机构中。社会创新需要创客教育，小学阶段是否可以开展创客教育？如何开展创客课程？
　　二、小学教学中开展创客教育相关课程的意义
　　小学阶段的学生求知欲强、思维敏捷，相较于高年级学生想象力更为丰富。但其自主性和独立思考能力较差。这一阶段的教育在保护学生的求知精神、探索精神，培养学生创新思维，帮助其养成自主学习、独立思考和团队协作的良好习惯，开发学生潜能等方面具有重要作用。这一阶段的教育是培养学生终身发展力和促进学生全面发展的基础阶段。
　　创客教育强调通过教育教学培育创客的创新精神、创新能力及团队解决问题的能力。在相关课程实施的过程中，丰富的想象力能够帮助小学生想到一些奇特的方案;较强的求知欲和敏捷的思维有利于小学生学习和掌握传统课程以外的技术;在完成项目的过程中，同学们经历问题分析、方案设计、动手物化、小组合作和评价总结的过程，能够更好地培养其探索精神、创新能力、实践能力、团队协作能力、自主学习和独立思考能力。
　　因此，在小学阶段的教学中，开展创客教育相关课程十分必要。
　　三、小学教学中开展创客课程必备条件
　　1.创客空间和相应设备
　　创客课程的教学是一门综合性强、跨学科、跨技术领域且强调动手物化的创新活动。传统的教室和室内设施无法满足教学需求，须有专属于创客教育相关课程的教室——“创客空间”。创客空间中应设有器材存放区、大型设备摆放区、学生操作区和作品展示区等。此外，创客空间中须有与所学或所用技术相应的设备以满足教学需求，如3D打印机、激光雕刻机等。
　　2.时间
　　创客教育是创客运动和教育的结合。创客即将创意转变为现实的人，将创意转变为现实不仅需要空间还需要时间;此外，创客课程授课内容庞杂，传统的40min课时无法满足教学需求。因此，可将创客课程设置为课时为60min甚至时间更长的素质拓展课或成立创客社团。
　　3.师资
　　创客课程是一门综合性强、跨学科、跨技术领域的课程，需要学校配备面向创客活动的专业教师。而且创客课程作为一种动手性、创造性的课程就要求专业教师有较高的专业素养。基于以上考虑，学校可以进行校际合作，与外校相关专业的教师共同组成創客教育教师团队。在教学的过程中，各个专业的老师可先依次讲授本专业的基础知识，待系统学完基础知识后，进行综合项目练习。
　　四、小学教学中创客课程的内容选择
　　在创客教育中，学生会同时采用多种技术来解决问题，这些技术不仅会涉及到硬件还会涉及软件，不仅仅是单纯的组装或搭建还会涉及编程和传感器等智能元素，是一项非常综合的学习活动，因此授课内容要具有实用性和适用性。近几年激光雕刻、3D打印和创意编程等技术，在基础教育领域都被广泛应用，且各自有各自的一套课程体系。笔者认为，小学阶段的创客教育不仅可以在纵向上深入教学而且可以在横向上进行教学，即根据需要，学生可以同时运用以上技术来解决问题，由问题或任务的难度来驱动学生学习某一技术的深度，将三种技术融合到一起进行教学。
　　1.激光雕刻技术
　　激光雕刻技术作为授课内容的一部分，主要是用于制作三维立体模型，利用这门技术雕刻并搭建作品框架或作品中的某一装饰部分。通过这部分的教学，同学们将学会一种二维设计软件的基本操作、激光雕刻机的使用与维护以及如何利用二维设计制作三维立体实物模型。
　　2.3D打印技术
　　3D打印技术作为授课内容中的一部分，主要是用于制作模型，利用这门技术打印作品的框架或作品中的某一装饰部分，据同学们的创意而定。通过这部分的教学，同学们将学会一种三维设计软件的基本操作、3D打印机的使用与维护等知识。
　　3.创意编程
　　创意编程作为授课内容的一部分，主要是作为智能部分应用于学生作品或方案中。这部分内容的教学载体，硬件部分主要采用一些开源开放的单片机和与之相应的传感器和执行部件;软件部分主要是与单片机相应的非数字化的、模块化的、以搭积木的方式进行编程的软件。通过软件和硬件的结合，学生可创作出自己想要的智能作品。
　　五、创客课程的教学模式
　　创客课程可以采用“项目为载体，任务为驱动”教学模式来开展学习活动，并采用设计学习、操作学习和探究式学习的形式，让同学们在“学中做”和“做中学”。
　　激光雕刻、3D打印及创意编程三部分教学内容可先独自以经典项目开展教学，在最短的时间将各自最基础的内容介绍完毕。然后选取大项目进行教学，学生需根据自己的设计利用以上三种知识完成方案或作品。
　　六、结束语
　　小学阶段的学习是学生个人成长和发展的基础，该阶段的教育对于培养学生终身发展力和促进学生全面发展具有重要意义。创客教育作为素质拓展课程，整合了多学科多领域内容，强化了相关学科的横向协调配合，同时其教学模式是一个“学中做”和“做中学”动态过程，对于培养学生的核心素养和终身发展力具有实际意义。
　　参考文献：
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　　[2]贾旭琴.从创客教育到教育创客——关于在师范教育中融入创客精神的若干思考[J].中国教育信息化.2018（05）.
　　[3]谢作如.基于国家课程实施创客教育——以综合实践活动课程为例[J].中国信息技术教育.2018（09）.
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