開發(fā)創(chuàng)客課程，優(yōu)化創(chuàng)客教育

摘 要：在大眾創(chuàng)新的大背景下，“創(chuàng)客”深入到了學(xué)校教育中。在課程的開發(fā)下，教師確定教學(xué)對象，將信息技術(shù)與創(chuàng)客課程有機(jī)地整合；在課堂教學(xué)實(shí)踐中，在探索教學(xué)的途徑中，確定課程內(nèi)容，利用編程、制作等方式，有效地進(jìn)行學(xué)科整合與優(yōu)化，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)其創(chuàng)造意識。

關(guān)鍵詞：探索；創(chuàng)客；課程；實(shí)踐；展望

創(chuàng)客（maker）一詞，源自于美國，它掀起了個(gè)人設(shè)計(jì)與團(tuán)隊(duì)制造的熱潮。在學(xué)校教育中，課程內(nèi)容的設(shè)置是教學(xué)的依據(jù)和手段，課程文化是建設(shè)的重要內(nèi)容和基本途徑，而創(chuàng)客課程更是其中最富創(chuàng)造力的濃彩重墨的一筆。這其中，“創(chuàng)”不只是創(chuàng)新，更是創(chuàng)造、實(shí)踐和分享。

在大眾創(chuàng)新的大背景下，當(dāng)學(xué)校信息技術(shù)教育與創(chuàng)客精神、創(chuàng)客教育相遇時(shí)，我們的《小小創(chuàng)客》課程便誕生了。可以說，我們自主開發(fā)的這個(gè)課程，充分展現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)造力，在學(xué)生實(shí)踐中，將體驗(yàn)教育、創(chuàng)新教育、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等思想融為一體。它融合了數(shù)學(xué)、科學(xué)和信息技術(shù)等學(xué)科知識，以課程為主要載體，在學(xué)校投資創(chuàng)建的創(chuàng)客空間這個(gè)平臺下，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，以培養(yǎng)創(chuàng)造力以及解決問題的能力為主要目的。讓參與學(xué)習(xí)者，在《小小創(chuàng)客》課程學(xué)習(xí)中，通過通俗易懂的進(jìn)階視頻課件、聯(lián)合項(xiàng)目開發(fā)、任務(wù)創(chuàng)意發(fā)揮、合作交互競技，培養(yǎng)同伴的協(xié)調(diào)合作能力、創(chuàng)造能力、探索解決問題的能力，培養(yǎng)未來的創(chuàng)客群。

一、創(chuàng)客課程的教學(xué)對象

筆者作為臺州市創(chuàng)客空間建設(shè)第一人，更是創(chuàng)客校本課程的開發(fā)者。首先，自主地將創(chuàng)客教育引入校園，意圖創(chuàng)造一個(gè)易于激發(fā)學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)造力的、非常開放與包容的成長環(huán)境，鼓勵并培養(yǎng)更多的家長與學(xué)生認(rèn)識創(chuàng)客項(xiàng)目，在不斷的科普、活動參與中，使他們認(rèn)識到“創(chuàng)客”這一項(xiàng)目，它不再是高深的、不可觸摸的高階知識，而是大眾的、人人可以參與并創(chuàng)造的大眾學(xué)習(xí)內(nèi)容。

首先，在平時(shí)課堂教學(xué)中，教師利用集中學(xué)習(xí)的時(shí)間，將創(chuàng)客課程引進(jìn)課堂，把教學(xué)對象鎖定在小學(xué)四、五、六年級的學(xué)生。根據(jù)學(xué)生的心理發(fā)育特征，以及這個(gè)年齡階段學(xué)生的學(xué)習(xí)能力來看，他們不僅具備較強(qiáng)的動手能力，還具有一定的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

其次，利用零散的課外時(shí)間，將另一批特殊對象，利用他們感興趣的項(xiàng)目，結(jié)合生活中亟需解決的問題，以“問題式”將其吸引到“創(chuàng)客空間”里來。一到中午或是下午的放學(xué)時(shí)間，10多名“元老級”小創(chuàng)客們，可以通過自己設(shè)計(jì)的“指紋門鎖”認(rèn)證進(jìn)入空間。他們聚集在創(chuàng)客空間里，交流自己的想法、設(shè)計(jì)新的作品，學(xué)生的思想火花，在一次次的碰撞中產(chǎn)生了更多的新創(chuàng)意，又將這些新的奇思妙想，通過電腦編程設(shè)計(jì)，并不斷地付諸實(shí)踐、調(diào)試與實(shí)踐。于是，一個(gè)個(gè)新的作品，在小創(chuàng)客們手中不斷地制造出來，變成一個(gè)個(gè)觸手可及的實(shí)體。

二、創(chuàng)客教學(xué)的實(shí)施途徑

我們研發(fā)的這個(gè)創(chuàng)客課程，面向的是中小學(xué)生。課程實(shí)施的重要途徑之一，是專業(yè)的教師團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)。首先，將校內(nèi)的信息技術(shù)老師、科學(xué)教師，利用樣本教研時(shí)間，由筆者牽頭進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)國內(nèi)外關(guān)于“創(chuàng)客”的新內(nèi)容，在思想上激勵大家投身到這個(gè)大潮中來；再通過觀摩各類展示課，充分挖掘可實(shí)施的課程內(nèi)容，發(fā)展各自的主觀能力性，使其積極地參與課程設(shè)置中來；然后利用全國、市級的創(chuàng)客大賽，通過作品展示與評比，讓大家體現(xiàn)到成功感與自豪感。在學(xué)校的層面，爭取到市、區(qū)科協(xié)的大力支持，使創(chuàng)造空間建設(shè)的最基本的經(jīng)費(fèi)問題得以落實(shí)。同時(shí)還利用市、區(qū)外培訓(xùn)平臺，引進(jìn)國內(nèi)知名的老師親臨進(jìn)行專業(yè)的指導(dǎo)，提高教師的專業(yè)素養(yǎng)。

課程實(shí)施的途徑之二一定是學(xué)生的主動學(xué)習(xí)了。教師除了在平時(shí)信息課對學(xué)生進(jìn)行普及外，還應(yīng)充分利用學(xué)校的創(chuàng)客教室提供的平臺，讓五年級學(xué)生在每周二的“創(chuàng)客社團(tuán)”時(shí)間進(jìn)行自由學(xué)習(xí)，給小創(chuàng)客們開展各種各樣的動腦、動手實(shí)踐活動，變“要我學(xué)”為“我愿意、我喜歡”學(xué)，變被動的指導(dǎo)性操作為“我動手、我快樂”的主動參與，讓小創(chuàng)客們真正成為學(xué)習(xí)的主人。在課堂中，教師可以引入一些生動、有趣的創(chuàng)客項(xiàng)目，讓學(xué)生在玩中學(xué)。學(xué)生報(bào)名火爆，筆者作為他們的指導(dǎo)老師，在學(xué)校擁有眾多“粉絲”，也成為“明星教師”。在每周二的創(chuàng)客社團(tuán)里，五年級段全體同學(xué)根據(jù)自己的興趣愛好加入組建的創(chuàng)客社團(tuán)。在開辦社團(tuán)活動之后，學(xué)習(xí)的場面異常火爆，于是學(xué)校又在四年級段增設(shè)了“創(chuàng)客課堂”，在豐富的創(chuàng)客項(xiàng)目之中，學(xué)生收獲了快樂的心情，也提高了想象力和動手能力。

利用學(xué)校提供的創(chuàng)客空間平臺，在課余，更多的小創(chuàng)客們開展各種動手實(shí)踐活動。每一個(gè)小創(chuàng)客，都能找到興趣點(diǎn)，并自覺地形成內(nèi)驅(qū)力，將其轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動力，在其他校本課程的學(xué)習(xí)中更具有活力。創(chuàng)客課堂的實(shí)施，使原本聽起來高不可攀的創(chuàng)客教育，普及化、常態(tài)化與課程化。

三、創(chuàng)客課程的內(nèi)容設(shè)置

在課程內(nèi)容設(shè)置上，首先，將3D打印技術(shù)引進(jìn)課堂，利用每周一次的社團(tuán)活動時(shí)間開展活動。3D打印技術(shù)，以其直觀、形象的特點(diǎn)，深受學(xué)生與其他人喜愛。為了促使低年級的學(xué)生加入創(chuàng)客隊(duì)伍中來，“創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)”的教師，利用“周五創(chuàng)客開放夜活動”及暑假期間，將3D打印筆技術(shù)運(yùn)用到課程內(nèi)容中來，在每一期的兩個(gè)多小時(shí)的時(shí)間里，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，現(xiàn)場利用打印筆，在自主設(shè)計(jì)，一根根絲，在高溫融化后經(jīng)筆尖流出，瞬間，立體眼鏡、蝴蝶、筆筒等栩栩如生的實(shí)物一一展現(xiàn)，當(dāng)眼鏡架在小創(chuàng)客的鼻梁上時(shí)，喜悅之情溢于外表。

在創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)的引領(lǐng)下，我們擁有了全市首創(chuàng)的創(chuàng)客空間，創(chuàng)設(shè)了讓小創(chuàng)客們自由學(xué)習(xí)的創(chuàng)客課堂。在創(chuàng)客空間里，工作臺、輕便的筆記本電腦、實(shí)驗(yàn)盒、3D打印機(jī)等開發(fā)研究的“高大上”的專業(yè)高科技設(shè)備盡情地供開發(fā)研究者使用。在這里，學(xué)生自主研發(fā)的智能指紋門鎖、智能聲控窗簾等也成了空間里的必備設(shè)施，為課程開發(fā)提供可能。

其次，投資50多萬的樂高機(jī)器人教室，在創(chuàng)客課程內(nèi)容的設(shè)置上，又向前推進(jìn)了一大步。每一位參與的創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)的教師，發(fā)揮自己的聰明才智，認(rèn)真鉆研，熟悉課程內(nèi)容，更將全體三年級的學(xué)生吸引到課程內(nèi)容學(xué)習(xí)中來。這樣一來，創(chuàng)客內(nèi)容的設(shè)置更是面向了全體，涵蓋了小學(xué)一到六年級所有的學(xué)生，使人人參與創(chuàng)客學(xué)習(xí)成為可能。

然后，通過整合信息技術(shù)課，在一個(gè)學(xué)期中，每個(gè)學(xué)期分別抽出四個(gè)課時(shí)，專門對全體學(xué)生進(jìn)行“創(chuàng)客”內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使圖形化編程和智能硬件等創(chuàng)客必備技能和知識，為每一位學(xué)生打下基礎(chǔ)。創(chuàng)客社團(tuán)在專業(yè)創(chuàng)客輔導(dǎo)老師組織的教學(xué)中，以自主開發(fā)的《小小創(chuàng)客》校本系列課程為內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生人手配備一套“創(chuàng)客智能實(shí)驗(yàn)盒”，為小創(chuàng)客們做好了充分的實(shí)驗(yàn)儲備。一些必需器材：電烙鐵、切割機(jī)、膠槍等材料，都在創(chuàng)客空間中進(jìn)行了配備，為課程設(shè)置提供了后備支持。

四、創(chuàng)客課程實(shí)施的策略

與常規(guī)的信息技術(shù)課程相比，創(chuàng)客課程的教學(xué)實(shí)施在課堂中更注重于學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，注重于學(xué)生個(gè)性創(chuàng)意的設(shè)計(jì)實(shí)施。

1.3D打印技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐

3D打印技術(shù)的逐步成熟，為我們信息技術(shù)與創(chuàng)客課程的課堂教學(xué)提供了實(shí)踐的平臺。首先進(jìn)入課堂的是3D打印筆的使用方法與創(chuàng)作實(shí)踐。每一次實(shí)踐伊始，教師首先介紹3D打印筆的使用方法與注意事項(xiàng)，介紹打印絲的接入方法；然后，在確認(rèn)電壓等設(shè)施安全的前提下，學(xué)生在老師提供的白紙上，自由描繪、創(chuàng)造各種形狀的圖形，從平面設(shè)計(jì)到立體構(gòu)建，等冷卻后再進(jìn)行形狀的疊加，充分調(diào)動學(xué)生的主動能力性與創(chuàng)造性。課堂上，學(xué)生熟練地操控著手中的打印筆，融化掉的細(xì)絲從筆尖吐出，片刻間，形成一幅幅色彩絢麗的明亮圖案，于是乎，眼鏡架、KT貓、鐵塔，一個(gè)個(gè)生動、可愛的形象在學(xué)生手中誕生。“3D打印課”，特別是作為低段學(xué)生在創(chuàng)客設(shè)計(jì)的入門課，起得了很好的啟蒙作用。它不僅拓寬了學(xué)生藝術(shù)創(chuàng)作的視野，更在實(shí)踐中，體現(xiàn)了新媒體背景下美術(shù)課程與信息技術(shù)的有機(jī)整合，促進(jìn)了學(xué)科的有效溝通。

2.智能硬件實(shí)驗(yàn)盒與編程實(shí)踐

智能硬件的逐步發(fā)展，編程軟件的簡易化，使“創(chuàng)客智能實(shí)驗(yàn)”引入課堂成為可能，為小學(xué)生的“創(chuàng)客”教育提供了更大的實(shí)踐空間。

首先，學(xué)生先熟悉“創(chuàng)客智能實(shí)驗(yàn)盒”組件及Arduino編程軟件。ArduBlock是一個(gè)使用圖形化積木搭建的方式來實(shí)現(xiàn)編程的，軟件操作非常簡易，即使沒有編程基礎(chǔ)的人，也可以在可視化和交互性中，嘗試給Arduino控制器編寫程序。

實(shí)踐中，將LED模塊與Arduino進(jìn)行連接（如圖1、2、3），接好線之后分別記下接的針腳號，黑色的針腳接黑色的線，即GND；紅色針腳接紅色的線，即VCC；信號針腳要接綠色的線，即D。用于計(jì)算機(jī)和Arduino之間的通信則由數(shù)字針腳0和1來實(shí)現(xiàn)，其中用于接收信號的是數(shù)字針腳0，用于發(fā)送信號的是數(shù)字針腳1；在接線的時(shí)候，將數(shù)字針腳0和數(shù)字1，故意留著不接，然后引發(fā)大家探究思考，然后再接通，讓學(xué)生進(jìn)行嘗試，在嘗試之后，體會各自的用處，享受成功的喜悅。至此，閃爍的LED制作就全部完成了。當(dāng)大家學(xué)會了制作閃爍的LED，然后結(jié)合生活實(shí)際，思考哪些地方可能會用到LED？這些LED有何功能？有什么效果？促進(jìn)學(xué)生的再思考、再實(shí)踐。

其次，將編程技術(shù)與樂高機(jī)器人有效地融合。在樂高機(jī)器人實(shí)踐中，要在電腦里輸入指令，機(jī)器人才會動，學(xué)生在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中，通過編制出的程序，輸入指令，“把頭往左轉(zhuǎn)”，機(jī)器人就乖乖地聽他指揮了。另一個(gè)高年級的學(xué)生說：“編程的時(shí)候，有些英語單詞不認(rèn)識，為了解決編程的問題，學(xué)生會主動地查閱，然后再解決編程的問題……這樣，小創(chuàng)客們將實(shí)踐中碰到了各種困難，都通過自身的再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐，將一個(gè)個(gè)困難逐漸轉(zhuǎn)化為看得見的小發(fā)明。然后，創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)的老師各方協(xié)同聯(lián)系，推薦他們的這些科技發(fā)明，參加各級比賽。當(dāng)一個(gè)個(gè)創(chuàng)客作品在市科技嘉年華創(chuàng)客項(xiàng)目比賽中獲得一、二等獎時(shí)，學(xué)生無比激動，學(xué)習(xí)成果得到更大的肯定，他們又會投入更大的激情進(jìn)入下一個(gè)項(xiàng)目的創(chuàng)作。中國科技館原館長李象益也曾親臨創(chuàng)客課堂，指導(dǎo)小創(chuàng)客們實(shí)踐。在與專家的互動中，小創(chuàng)客們的創(chuàng)作熱情再一次被點(diǎn)燃。在李館長的高度贊賞與指導(dǎo)下，他們更加努力，心懷夢想進(jìn)行更大的創(chuàng)造。

3.“小小創(chuàng)客”自主創(chuàng)造實(shí)踐

在小創(chuàng)客中，有個(gè)癡迷于電腦的發(fā)燒友。他發(fā)明了一臺風(fēng)扇，這臺風(fēng)扇，當(dāng)室溫達(dá)到31.5攝氏度時(shí)，只要人到現(xiàn)場就會自動打開，人離開后又會馬上自動關(guān)閉，非常環(huán)保節(jié)能。自從他發(fā)明了這臺自動電風(fēng)扇后，就一發(fā)而不可收拾，經(jīng)常自學(xué)“易語言”，這門以中文作為程序代碼表達(dá)的語言形式非常難學(xué)，可他卻自信地說：“我掌握這個(gè)語言程序，對我參加創(chuàng)客活動有很大的幫助，同時(shí)對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和科學(xué)也有很大的促進(jìn)作用，它使我變得更加細(xì)心，掌握的知識也更加全面系統(tǒng)了。”

在課余時(shí)間里，五年級同學(xué)把創(chuàng)客社團(tuán)學(xué)到的技術(shù)，應(yīng)用在科學(xué)課上，做了一個(gè)智能水鐘。就在前幾天，科學(xué)老師讓學(xué)生做一個(gè)水鐘（授水型的），要想水鐘更加精準(zhǔn)，上面儲水盒就要保持一定高度，要手動隔一會兒加一點(diǎn)，很麻煩，他馬上想到用Arduino控制自動加水，就發(fā)明這個(gè)自動加水的智能水鐘（見圖4）。

眼前的這個(gè)黃色垃圾桶，乍一看，與普通腳踏式垃圾桶沒有區(qū)別，但其實(shí)卻暗藏玄機(jī)。這是另一個(gè)小創(chuàng)客和他的小組成員一起發(fā)明的智能垃圾桶。他的創(chuàng)意來自于電視遙控器，還有要幫助一位腿腳不便的老奶奶；于是他就整天琢磨著如何發(fā)明智能垃圾桶。“我們是否可以用遙控器控制垃圾桶？”“為什么電視的遙控器能轉(zhuǎn)換頻道？”好奇心驅(qū)使他去不斷探索，“功夫不負(fù)有心人”，還真被他們創(chuàng)造出來了。這個(gè)垃圾桶非常的實(shí)用，經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)，他和他的小伙伴在垃圾桶的底座上，先安裝了履帶和遙感器，使垃圾桶能隨著人的意愿走，人們可以拿著遙控器指揮它前行或倒退。

隨后，他們又開始在構(gòu)思激光吉他。在沒有琴弦吉他上安裝傳感器，當(dāng)激光射出，手輕輕地拂上吉他時(shí)，就可以發(fā)出美妙的音樂了。小創(chuàng)客的奇思妙想，在創(chuàng)客天地里慢慢實(shí)現(xiàn)。

智能感應(yīng)廊燈的設(shè)計(jì)者說：“現(xiàn)在很多公共場合的廊燈，一直都處于開啟的狀態(tài)，非常浪費(fèi)。”他設(shè)計(jì)的是在一盞發(fā)著藍(lán)光的電燈旁，安上了紅外傳感器、聲音傳感器和震動傳感器。當(dāng)人們靠近這盞電燈時(shí)，電燈就會自動打開，當(dāng)人走后，燈又會自動關(guān)閉，而且它有別于我們平常看到的智能感應(yīng)廊燈，它所包含的震動傳感器又發(fā)揮了預(yù)防突發(fā)性情況的用處。當(dāng)?shù)卣鸹蛘呔o急事件發(fā)生時(shí)，伴隨著緊急的震動，電燈就會自動打開，有助于人們及時(shí)逃生。”學(xué)生甲如是介紹，他發(fā)明的自動澆花機(jī)，那是因?yàn)槟棠滔矚g種花，想讓她澆水輕松一些，所以就設(shè)計(jì)了能感知土壤濕度的自動澆花器。學(xué)生乙的創(chuàng)想是在自己出去旅游的時(shí)候，能有一臺自動喂食機(jī)，這樣小魚就不會餓著了，她的創(chuàng)想也在這個(gè)團(tuán)隊(duì)的幫助下得以實(shí)現(xiàn)。在看了電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》后，自主設(shè)計(jì)的超萌的“大白”語音控制窗簾誕生了……在筆者的引領(lǐng)下，小創(chuàng)客的創(chuàng)意作品一一創(chuàng)造出來，比比皆是——能自動感知土壤濕度的澆花器、智能指紋門鎖（見圖5）、“大白”語音窗簾控制機(jī)、像變魔術(shù)一樣的無鍵鋼琴等……這一個(gè)個(gè)精美的作品，無不凝聚著老師和小創(chuàng)客們的驚人創(chuàng)造力，以及用科技改變生活的決心。

五、創(chuàng)客課程的實(shí)踐成效

創(chuàng)客課程的實(shí)施，在通過一定時(shí)間的研發(fā)、創(chuàng)新與實(shí)踐后，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行了再調(diào)整、再實(shí)踐，取得了一定的成效，受到各級部門的高度肯定與支持。我們想通過創(chuàng)客課堂的實(shí)施來促進(jìn)信息技術(shù)教育的創(chuàng)新。學(xué)校教育以創(chuàng)客課程為突破點(diǎn)，以科技節(jié)、科普宣傳周為抓手，利用科普走廊、學(xué)校科技館等活動場所，開展玩轉(zhuǎn)科技、科技講座、科普影展、航模天地、機(jī)器人樂園等一系列科普體驗(yàn)及實(shí)踐活動，培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和探究興趣的學(xué)生群體，打造一抹獨(dú)特的校園科技風(fēng)景線。在學(xué)校創(chuàng)客教育實(shí)施中，變化最大的、收獲最多是學(xué)生，這是科技創(chuàng)新所帶來的新思想，慢慢地，在小創(chuàng)客的實(shí)踐思想中，又融入生活中，學(xué)生在一想、一動的過程中，動手、自學(xué)、創(chuàng)造能力得到了提高。在《小小創(chuàng)客》課程中，小創(chuàng)客們在實(shí)踐中提升、在實(shí)踐中萌發(fā)新的創(chuàng)意。自開展創(chuàng)客課程實(shí)施以來，學(xué)生先后在全國創(chuàng)客大賽中獲獎、在全省的青少年科技模型競賽、省機(jī)器人大賽、科技創(chuàng)新大賽等活動中，都取得了不同的獎項(xiàng)。優(yōu)質(zhì)的教育硬件資源和充分的科學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生們屢次在國家和省市級科技大賽中嶄露頭角品嘗到了成功的喜悅。在準(zhǔn)備比賽期間，多次動手試驗(yàn)操作，強(qiáng)化了對科技理論的靈活運(yùn)用，所學(xué)知識也得到了鞏固，在獲得榮譽(yù)的同時(shí)，學(xué)生個(gè)人科技素養(yǎng)、信息技術(shù)能力以及教師的專業(yè)素養(yǎng)均得到了較好的提升。

信息技術(shù)與創(chuàng)客課程整合的實(shí)踐，讓教師和學(xué)生在創(chuàng)客教育中探索著，從涵養(yǎng)科學(xué)精神、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的角度出發(fā)，在創(chuàng)客的路上，不斷地前行。一張張燦爛的笑臉活躍于科技的前沿，這不僅改變了孩子們的人生，也改變著教育的未來。

參考文獻(xiàn)：

林靜遠(yuǎn)，羅建群.小手“智造”未來[J].浙江教育報(bào)，2015（8）：24.

編輯 段麗君