小學創客教育的發展與理性思考

王清

創新與實踐是新時代教育與發展的主題，因此創客需要從小培養。在此理念下，分析小學階段學生與課程教育的特點，充分發揮創客教育的作用，從教師專業培訓、創客教育理念引入、創客空間的改造與建設等方面提出要求，通過政府、企業、學校三方協同努力，將創客教育逐漸融入小學課堂與教育活動中，讓學生從小形成創新與實踐能力。

創客教育 小學教學 創新 課堂教學

《2016新媒體聯盟中國基礎教育技術展望：地平線項目區域報告》中一項關鍵趨勢引起了國內外專家的一致關注，即“學生從消費者轉變為創造者”[1]。教育領域逐漸意識到，參與式、體驗式、親身經歷動手操作式的學習有助于學生對知識的內化和運用，因此各學校紛紛探尋將學生創意內容、個性想法、動手實踐融合到教學日常活動中的新途徑。在地平線中國區域報告中，專家組將創客空間列為我國教育技術發展的一個重要趨勢，并對這一趨勢著重強調。由于國家的核心競爭力就是人才和創新，國家正推動“中國制造”邁向“中國創造”，其轉折與結合點就是創客教育，教育者應從“知識的灌輸者”向“創新的引領者”轉變，從而加速受教育者向“知識的創造者”、“創新的制造者”角色發展。因此創新與綜合素質的培養應從小抓起，從小學階段引入創客教育理念，從合適的角度與方式切入、融合進小學教育體系，讓創客從“小”發聲。

一、小學開展“創客教育”的優勢分析

創客源自于“MAKER”一詞，創客教育的含義就是通過鼓勵與引導學生們在創造的過程中有效利用數字化工具[2]，讓學生們在發現問題、探索問題、解決問題中將自己的想法轉化為成品，從而培養學生們實踐與動手的能力、合作與創新思維與解決問題的綜合能力的教育。Tech Shop的首席執行官Mark Hatch在《創客運動宣言》一書中認為，更好地獲取工具、知識和構建人人參與的開放分配系統是創客教育的核心所在[3]。

1.學生層面：學習者特征分析

小學創客教育對象的年齡層次為8～14歲，其學習者優勢特征可總結為：（1）好新：小學生的大腦正處于發育階段，聽覺、視覺、嗅覺各方面逐漸加強，其對新鮮事物感興趣而且敏銳，喜歡顏色、形狀、聲音等外界因素的刺激，更喜歡學習新鮮事物，包括語言、數字等信號[4]。（2）好動：好動是小學生的天性，隨著該階段協調能力逐漸增強，他們開始喜歡在觀察與動手中學習與體驗。（3）好勝：小學生求勝心逐漸增強，運動能力逐漸提高，喜歡挑戰與探索。（4）好學：小學生處于求知欲強、追求上進的時期，而且好讀書。以上四點體現了創客教育的適配性。小學生的思維活躍，較少羈絆，想象力豐富，這是成年人都難以企及的[5]，因此小學階段正是開展創客教育的最理想的時期。

2.學校層面：小學教育職能分析

中國的教育模式正從應試教育向素質教育過渡與發展，而素質教育開展得最好的時期是大學和小學階段，這兩個階段的教育較初中、高中而言其應試教育的壓力相對來說較小，學生的綜合素質、創新意識等重要品質與要素應從小學教育開始重視與起步，從小學教育職能角度來分析其教育本質和目標。現代小學教育強調通過自由的教育來發展兒童內在的潛能，尊重兒童個性，鼓勵兒童自主活動、自發學習。小學教育應遵循以下六點原則：（1）一切教育的根本目的是保持和增進兒童內在的精神力量；（2）小學教育應該尊重兒童的個性；（3）小學教育應使兒童的天賦興趣自由施展；（4）鼓勵兒童自制；（5）培養兒童為社會服務的合作精神；（6）發展男女兒童教育間的協作。小學教育職能和教育本質正與創客教育理念與教育目標相契合。

小學生是天生的“創客”，由于小學階段應試教育的壓力相對來說較小，因此創客教育可以依托此教育背景優勢與學習者特點來有機融入小學課堂，為小學生提供好的創客環境，發展小學生的創造力。

二、創客教育在小學教育中的應用：融合與創新

1.在小學科學教育中的應用

科學探究過程所包含的環節符合人類解決問題的一般過程，小學科學教育的一般教學環節包括：提出問題、形成假設、設計方案、實施方案、描述與解釋、表達與交流。在小學科學教育中結合創客教育與信息技術應用，回歸生活，設計與解決實現生活中常見的實物與問題。例如利用Scratch加上一些傳感器就可以制作出智能Scratch小車，實現小車走預設軌跡、躲避障礙、滅火、搜救等現實教學場景；利用信息技術在線設計自己小學花壇的建設方案等。總之，在小學創客教育中適時引入Arduino 等開源硬件平臺和Scratch 測控傳感設備，會使小學信息技術課程更有趣、更好玩[6]，而且能讓學生初步體驗人工智能等硬件控制原理，為學生創新與實踐能力的進一步提高和拓展打下堅實的基礎。

2.在小學數學教育中的應用

小學生的空間幾何抽象思維尚未發展成熟，而傳統教學過分強調抽象思維能力的培養，忽視了直觀和表象的教育作用，以至于學生對形成幾何圖形的表象不深刻，空間觀念淡薄[7]。而幾何初步知識是小學數學基礎知識的主要內容之一，在日常生活中有廣泛的應用。在小學階段，學生們主要學習簡單的幾何基礎知識，認識常見的圖形，在認知的基礎上學會計算它們的周長、面積、體積等。對于幾何形體的抽象表征，我們可通過虛擬物體間的變換和實物操作來加深學生的理解，激發學生的好奇心。例如在小學數學空間立體圖形表面涂色的教學中，學生往往難以抽象透視、想象、計算出涂色部分的方塊數目，而借助3D打印技術讓學生動手親自制作3D教學實物立體幾何教具，在做中學，可以直觀地主動探索認知立體幾何的空間結構。因此創客教育在數學中的應用幫助學生產生了強烈的求知欲望和主動探索的興趣，從而更直觀地進行知識建構與內化。

3.在小學課外活動中的應用

小學課外綜合實踐活動是培養學生綜合素質的方式之一，也契合了現階段STEM教育下創客教育理念的要求。課外活動有很多類型，如青少年科技活動、參觀活動、科技節、藝術節等，創客教育活動課程為這些“課外活動”指明了融合方向，提供了創客多元化和常態化的途徑。因此，我們可以用創客與STEM教育理念指導、引領和帶動傳統的各種“課外活動”的開展。學生可以利用簡單開源的Sculptris軟件進行個性化建模，開發校園綠化，利用二維碼擴展與豐富校史展覽信息等。在國內外中小學各項賽事如RoboRAVE國際機器人大賽、Maker Faire、全國青少年科技創新大賽、全國中小學信息技術創新與實踐活動等活動中，指導學生參與不同水平的科技創新大賽，通過各類高含金量的賽事豐富教學成果，激勵學生的創新思維。

三、創客教育在小學階段的發展要求：循序與漸進

創客教育在小學階段的發展應該是一個循序漸進的過程，先通過創客教師專業培訓與教育來培養一批青年創客教師骨干，再由這些校園創客進行創客理念的再教育與傳播，逐漸將其引入與融合進小學教育與活動中來，最后在不斷發展漸進的過程中充分考量學校自身辦學水平與經費實力，理性且分階段地按需發展、建設創客教育基地、創客空間。

1.創客教師培訓與角色轉變

師資是影響創客教育在小學普及和落地的最大因素，那么，創客教育需要怎樣的師資呢？當前的小學教師都沒有接觸過與創客教育相關的核心硬件工具與技術，不僅無法指導學生“造物”，更別說開設相關的課程了[8] 。省、市級教育與信息辦應充分融合社會、企業創客資源力量，組織各小學青年信息技術教師骨干進行集中創客培訓。培訓應遵循專業性、前瞻性、針對性等要求（如圖1所示），不僅要強化與教師創客相關的軟硬件核心技術培訓，更要注重創客精神、理念與思維的培育與養成。

創客教育中教師的角色應從傳統課堂中知識的灌輸者向創客時代的教學設計者、創客活動組織者、知識管理者、學習引導者、項目驅動者轉變。

2.創客教育理念引入與融合

創客教育不僅僅要停留在學科應用上，還應順應小學生特點去理性思考創客教育的本質，創客教育可以總結為一種圍繞解決問題、發散思維而去組織教學的活動，它更強調促進知識“物”化，而“物”的形態與理解因人而異，得根據學生“創客”的特點來分類討論。小學生的動手能力和知識儲備非常有限，因此得針對性降低制作難度，更多地讓學生去體驗、去參與、去創新、去思考，從而解決實際問題。從這個層面去重新審視與理解創客教育，讓不同學科的小學教師及校領導利用創客的教育理念與思維去融合傳統教學與活動，進行再教學設計，結合中小學課程標準，融入創客教育理念，遵循青少年認知和身心發展規律，全面提升青少年科學素養，將創客教育潛移默化地融入到小學的生活與學習中來。

3.創客空間理性建設與管理

由于地區與學校發展的差異性和學校經費不足等因素，學校和教育管理部門要轉變思路，采用分批建設方案，先進示范學校集中優勢資源集中先建設，讓其產生區域輻射與影響作用，成為區域小學共享的創客空間基地。資源匱乏的小學可充分利用學校現有的機房、科學實驗室、信息技術實驗室等。小學創客空間建設普適方案（如圖2所示），將創客空間分為教學交流區、實踐操作區、作品展示區、設備存儲區這四大建設模塊。創客建設經費不在于多少，關鍵是如何有效利用現有創客資源，如何可持續管理現有設備。有效利用歸功于常態化的創客教學應用與活動開展，不用則荒、不用則廢；可持續管理落腳于小學整體服務與管理體系建構，注重安全、高效、保護與可持續。

四、總結與反思

創客需要從小培養。在創新與實踐的理念下分析小學生與課程教育的特點，以STEAM教育理念為理論基礎，從小學實際情況出發，通過教師專業培訓、創客教育理念引入、創客空間的改造與建設等方面著手，教育部門牽頭，政府、企業、學校三方協同助力，將創客教育逐漸融入小學課堂與教育活動中來，支持學生進行創造式學習，充分發揮學生學習的主體性、實踐性、深度參與性、連續性與完整性（學生需要完成從規劃到設計再到開發制作作品的完整過程），培養學生的工程思維、動手能力、創新能力和協作能力。

參考文獻

[1]約翰遜，劉德建，黃榮懷，等.2016新媒體聯盟中國基礎教育技術展望：地平線項目區域報告[R].奧斯汀，德克薩斯：新媒體聯盟，2016.

[2] 楊曉哲. STEM與創客教育相關的概念溯源[J].中小學信息技術教育，2015（11）.

[3] 付志勇.面向創客教育的眾創空間與生態建構[J].現代教育技術，2015（5）.

[4] 解萌.不同學段小學生科學探究特點研究[D].北京：首都師范大學，2014.

[5] 梁春曉.創客教育促進知識“物”化—訪華南師范大學附屬小學吳向東[J].教育信息技術，2015（5）.

[6] 劉金鵬.玩轉虛擬與現實—Scratch測控板在小學創客教育中的應用與實踐[J].中小學信息技術教育，2015（8）.

[7] 薛國志.淺談小學生數學創新思維能力的培養[J]. 學苑教育，2014（20）.

[8] 黃蔚.創客教育不能“大躍進”[N].中國教育報，2016-3-18（2）.

【責任編輯：白文軍】