如何在學校開展創客活動

高凱

隨著創客運動在國內的迅速發展，越來越多的學校紛紛開始在校內建設創客空間，組織學生開展創客活動。但是，當一臺臺3D打印機和激光切割機等創客活動的標志性硬件到位時，學校往往才發現如何設計創客課程、如何組織創客活動成了問題。筆者近年來在所在學校利用通用技術課堂，設計開展了一系列創客課程。經過幾年來的教學經驗，筆者認為能夠培養學生的創新能力和動手實踐能力的創客活動，可以成為技術類課程發展的一個主要方向。但是，要想讓創客活動取得預期效果，在購買硬件建設創客空間的同時，更要在課程設置上下大工夫。本文將介紹一些可以在校園內開展的創客課程的設計思路和內容。

課程設置的指導思想

以學生發展為本，以學生學會學習為中心

以培養學生創新能力為核心

以“讓每個學生有進步”為核心價值取向

以課程設置的自主性、實踐性、應用性、綜合性和開放性為特色

課程設置的具體內容

課程實施主要以項目教學法作為主要教學方法，依托模塊化教學理念，充分發揮學生學習的主動性。

計算機程序設計模塊

課程內容

計算機程序設計模塊課程主要培養學生的邏輯思維能力和使用軟件控制硬件的能力。在此課程中主要培養學生嚴謹的思維習慣，通過流程圖等輔助手段養成正確良好的程序設計能力。通過使用常見的Arduino、樹莓派、伽利略等移動PC設備進行程序設計。在普及課程中使用LabVIEW語言的方式進行編程，學生能夠通過計算機程序控制LED、LCD、直流電機、伺服馬達等輸出設備，同時還要能夠了解和使用常用的傳感器，如光電傳感器、溫度濕度傳感器、測距傳感器等。

實施方式

以項目為載體進行課程內容實施，在每學期初教師首先明確本學期的課程項目目標和評測方式，讓學生在項目中學習。不再像原有的學習方式那樣，因此學生更加明確了為什么學，也更加清楚所學知識的應用領域。每學期設置不同的任務，例如六角雪花機器人的步態設計、八角雪花機器人的步態設計、機器魚游動步態設計、六面體變形設計、視覺避障小車模型等。

機械結構設計模塊

課程內容

機械結構設計模塊主要學習現代加工技術，以及基于數字化技術的加工方式，以項目設計、繪圖、加工、組裝作為課程重點內容。充分調動學生的積極性，培養學生的動手能力和解決問題的能力。在此模塊內容中融入TRIZ創新思維方法內容，解決學生遇到技術問題不會解決的困難，同時讓學生學習并養成正確的思維習慣。通過選題、討論、制作首版、修改設計、完成樣機等環節，充分讓學生體驗科學研究的過程。例如：學生可以設計一款未來家居，通過3D打印技術把它打印出來。此模塊的學習還可以和程序設計模塊內容相結合，設計并組裝好外形結構之后，再加入控制系統進行程序控制，使作品的科技含量更高。

實施方式

學期初用幾節課的時間讓學生完成選題任務，然后教師講解繪圖軟件，學生根據自己的選題任務利用課上和課余時間進行草圖繪制，最終使用加工設備完成加工。

任務分項解決課程

課程內容

此項課程內容將近年來全國及世界機器人競賽任務分解，通過簡單的道具讓機器人完成任務。近年來，我校學生參與了多項機器人競賽，許多競賽中的項目非常適合機器人日常教學活動，但由于種種因素限制，沒有被深刻地挖掘出來。此項模塊的設置根據不同的任務需求講解不同的課程知識。例如機器人搬運任務，在任務中學生要學習機械手臂的制作和手臂與車體的協調控制，考慮如何能夠最高效地完成任務。

實施方式

利用一些常用的設備作為課程道具，設置一些簡單的競賽任務，如智能車接力、機器人搬運、機器人舞蹈等。在實施過程中根據任務的難易程度設置不同的課程內容，1學期完成3～4項任務。

電路知識模塊

課程內容

在電路知識模塊中主要學習一些基本的電路知識，同時將電路知識與物理學科的電學知識相互滲透。讓學生可以將物理知識的學習融入到實踐過程當中。從簡單的面包板電路連接到簡單的電路設計，最終使用柔性電路打印機把電路打印出來，將電路變成一種可穿戴設備。同時，此模塊內容也可以與其他模塊課程內容相結合。

實施方式

課程內容由淺入深從簡單的面包板入手完成電路的連接，然后使用印制好的PCB電路圖進行焊接練習，最后使用電路繪制軟件自行設計電路并打印。

整體來看，創客課程的設計從教育資源的供給側對教學內容進行了改革，學生將從教育資源的消費者轉變為教育資源的生產者，知識的學習將從已知到已知的學習轉變為從已知到未知的學習。

創客課程內容的評價

教育教學的評價是很多教師關心的內容，創客教育也不例外。創客教育作為科技教育的一種形式，同樣屬于教育的范疇之內。我們也要關注如何對創客教育和創客課程進行評價。個人認為，創客教育作為一種新興的課程內容，其評價機制應該與以往的普通教學評價有所區別，筆者認為主要體現在以下幾個方面。

將結果性評價轉變為過程性評價

在以往很多教育評價中，更多的是重視結果性的評價，考試的分數、競賽的結果等，都是結果性評價。這種評價方式其實就是“成王敗寇”的價值觀，不難發現在很多競賽中都存在“鉆空子”投機取巧的方式，為了獲得好的成績不擇手段。

在創客教育中，我們可以很好地改變這樣的評價方式，不以成敗論英雄，更加注重過程性評價。評價學生在作品的制作中，是否有很好的探究、有很好的合作、是否合理運用了相應的科技知識等，弱化對最終作品本身的評價。有可能有的學生團隊并沒有做出很好的作品，但是在制作過程中有很好的合作、很好的方案設計等，這些都可以作為給予學生肯定的加分項。

通過改變評價方式，引導學生不再那么在意最終的結果，而將更多的注意力轉移到如何制作作品的過程中，注重在制作過程中的知識學習與能力提升。

將針對個體的評價轉變為對團隊的評價

創客教育的一個重要部分就是要讓學生學會團隊合作，在一個團隊中能夠學會聽取意見、表達意見、接納意見，最終達成共識。這一點，對于學生的終身發展有極大的好處。當他們未來走入社會，走向工作崗位的時候，團隊的力量就顯得更加重要了。我們需要在創客活動中，培養學生的團隊合作、協作意識。

相應的，對創客教育的評價也應該有所轉向。在創客教育中，我們需要的是精誠團結的高效工作團隊，需要的是個人英雄主義在團隊中的貢獻。這就要求，每個團隊在組隊之初，就要明確好分工。例如，在一個團隊中可以有組長、硬件負責人、程序負責人、宣傳負責人等不同的角色。在一個創客項目載體中，各個角色要不斷進行溝通、討論，從而完成一個最優的作品。在最終的評價環節，要注意對整個團隊進行評價：是否進行了有效的合作，是否營造了和諧的氛圍，是否發揮了每個人的最大長處。

將對基本知識的評價轉變為對核心素養的評價

在創客教育中，我們更加注重的是對學生各種能力及核心素養的培養和提升，更強調的是知識靈活運用，而不是死記硬背。高水平的考試更側重考查學生的能力，而不單純是一些基本知識。前不久，我們國家發布了學生核心素養的框架，以及在教育中各學科要著重培養學生的核心素養內容。在創客教育中，對于學生來講，創新能力、物化能力、圖樣表達能力、計算思維等幾方面的能力都是影響其未來發展的重要因素。

在創客教育中，我們要關注究竟通過參與創客活動學生的哪方面核心素養得到了提高，哪些創客教育內容可以培養學生更加豐富的核心素養。endprint