從創客教育到教育“創課”：小學科學課培養學生創新能力探究

■唐皓，陳麗娟，劉鍵

近年來，隨著信息技術的不斷發展，開源硬件、3D 打印機、激光切割機、設計軟件等數字技術逐步普及，其產品的生產方式發生了巨大變革，大批量的統一規格生產逐步被創意產品所取代。

2014年9月，李克強總理在夏季達沃斯論壇上強調，要在我國唱響“大眾創業”“草根創業”的高歌，產生一種“萬眾創新”“人人創新”的趨勢；2015年9月，教育部辦公廳出臺了《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》，提出“3D 打印、機器人等技術對教育的影響日益明顯，要有效利用信息技術推進‘眾創空間’建設，學校要探索跨學科融合的STEAM 教育、創新思維訓練的創客教育等新的教育模式，使學生具有較強的創新能力和信息素養”。

教育要以培養學生的創新能力為目標，評價教育成效的重要標準之一就是能否為社會培養出創新型人才。當前，我國教育如何實現系統變革，培養出適應時代要求的創新型人才，是每一個教育人面臨的使命與挑戰。而創客教育為人才培養開啟了一扇窗，將創客教育理念引入日常教學，培養學生的創新能力，是有益的嘗試與探索。

一、理念引領：構建“創課”培育模式

（一）師生關系新定位

創客教育不同于傳統教育，更注重課堂教學的生成性與互動性，這就對師生關系提出了更高要求。它突破了教師的講與學生的學之間嚴格的界限壁壘，將師生的互動有機融合，師生二元關系更多體現在學習同伴身份的重組上。教師不再是絕對權威，而是創客活動的組織者、引導者；學生不再是單純的學習者，更多地表現為參與者、創造者。

創客教育的教學方式與傳統課堂的教學方式不一樣，不以知識傳授為主，而是以設計和制作為主，這就需要打造新型的教學關系。老師和學生的角色不斷互換，可能學生比老師懂得更多，學生成為老師的老師，老師的職責更多體現為引導和提供各種資源及幫助，老師跟學生也更多像朋友的關系。不只是在課堂上，課下老師與學生也需要相關交流和溝通，師生之間相互合作，共同完成一些項目或比賽。

（二）教師角色新內涵

創客教育自誕生之日起，就具有廣泛的社會基礎與參與度。經過多年的發展，創客已經成為“大眾創新”的代名詞?；趧摽徒逃砟畹恼n堂教學對老師的要求很高，不僅要求老師具有跨學科的綜合性知識、比較專業的技術，還需有解決復雜問題的能力。我們開展創客教育一方面需要有專業人士的幫助，另一方面也需要培養我們的老師，讓我們的老師首先成為一名教育創客。老師只有先自己成為教育創客，具有創客教育的理念，才能夠真正了解到學生的需求，明確學生的培養目標，引導學生去解決面臨的各種問題。老師如果自己沒有經歷設計、制作的過程，沒有探究和體驗的實踐，將無法預知學生將要遇到的問題，也無法提供有用的幫助。

而一般意義上的創客，雖然具有較強的創新意識和動手能力，但在教育行為與能力上卻與在校教師存在差距；一般在校教師雖然具有教學經驗和技能，但是在技術應用與創新示范方面卻比不上創客。因此，兩者之間的差距是學校教師開展創客教育的最大短板。我們整合兩者的優勢，彌補彼此的短板，形成了專門的教師成長機制，為教師能夠順利開展“創課”奠定基礎。

（三）工作模式新拓展

成立“創課”課程開發組，確立“一位核心專家教師+幾位核心教師+部分協助教師分工”模式。由于“創課”教師既是課程設計者，又是課程組織者，還是課程實施者，需從精力和能力等多因素予以考量。本課題組采用的模式是團隊作戰，群策群力的方式進行研發。專家型教師主要負責團隊的組織、管理以及主持課程的設計。核心教師全程參與課程設計，共同決定每節課的具體研發，并根據自身專長承擔不同的工作，如視頻編輯、過渡語設計、實驗設計、學生題單設計等。協助教師則根據課程研發過程中遇到的實際問題進行靈活適時的參與。

二、課程開發：構建“創課”線上資源

課程及配套資源的開發與建設，有效減輕了兼職教師備課壓力，創客式教育影響著教師的思維方式。以“創客”教育理念為依托，利用網絡課程，實現區域教育資源共享，開展普惠式的創客教育，區內外有近6 萬學生參與了學習，通過網絡協作和網絡互見，促進學生創新思維和動手實踐能力的提升。

（一）搭建資源研發平臺

與實際的創客活動類似，“創課”的開展也是需要一定的環境支持的。利用微信群完成日常工作交流及資訊分享，利用QQ 群完成大型文件分享和在線編輯，利用騰訊會議完成重點問題的討論和解決，團隊成員根據不同的需求在不同平臺完成交流和分享。在總目標和總設計的指引下，對各自負責的板塊有自主開發權。團隊成員會不定時拋出自己板塊的內容與其他成員互見，大家采用跟帖、點贊等方式進行反饋，幫助其修正和改進，讓其因獲得認同感而不斷激發創造熱情，同時，由于獲得來自同行的反饋和建議，從而能不斷地優化自己板塊的作品，提升整體課程研發的水準。

傳統意義上，創客是指一群出于興趣與愛好，努力把各種創意變成實際產品的人，其中“實際產品”指的是物化的成果。因此，當創客遇見教師時，一般的做法是將scratch 編程、3D 打印、傳感器等硬件設備引入教師的課堂教學，以幫助學生完成從創意到作品的全過程，更偏重的是“創客+學生學習”方式。其實“創客”可以加“教師”，而教師的物化成果就是開發出以前沒有的課程，即“創客+教師”為“創課”。本課題將創客理念加以延展，以任務的形式，每節課聚焦一個驅動性問題，團隊合作，共同完成課程從無到有的創課開發過程。每位老師在此過程中均承擔不同的任務，從而讓教師成了一名很好的教育創客，同時也提高了每位教師的教學設計能力、資源整合能力以及課程開發能力。

（二）設計課程開發流程

1.背景情況分析

主要針對三方面內容即學習環境、教學內容、學習者進行分析。對學習環境的分析，就是分析學生在家、在校學習的主要途徑，學生身邊可能能尋找到的學習資源和材料等。教學內容分析按照兒童的思維邏輯，尋找生活中真實情景引發的思考，找到學生在面對疫情過程中最想知道的問題，確定教學內容。學習者分析，創客理念尤其強調以學生為中心，因此需要分析學生的學習起點、身心狀況、認知特點等，為教學內容的選擇和目標的設定提供參考。

2.學習目標確定

在確立學習目標時，將創客理念融入其中，加入有關動手操作和創新能力培養的要求。

3.教學資源開發

根據確立的教學目標和相應的教學設計，尋找網絡資源或利用教師團隊獨立開發資源。適當融入創客教育理念，并利用過渡語組織、整合資源，形成教學資源、探究工具、實驗材料以及評測的方案等。

4.完成教學實施

采用線上發布、多平臺推送的方式將學習資源送達學生手中。學生與視頻內多個教學資料發生互動，與教師發生互動，與同伴發生互動，完成學習。學生在“協作”和“互見”中，完成對學習的評價。

5.評估教學效果

通過教學活動實施的全過程進行反思和總結，發現和解決各個環節的問題，優化教學設計，提高質量。

三、實踐探索：構建“創課”實施案例

（一）課程目標融入創新的能力要求

對于課程而言，課程目標是首要的構成要素，課程目標的制訂直接關系到課程內容的設計、實施的過程以及評價。所以，抗擊疫情期間，在進行基于“創客理念”設計小學科學“居家保學”系列公開課課程（以下簡稱“科學公開課”）時，凸顯了對創造力的具體培養要求，并落實在每節課的具體要求中（見圖1）。

圖1 基于創客理念的小學科學“居家保學”教學流程圖

在科學公開課系列課程第一課“我是防疫小博士”中，其具體目標是引導學生科學認識新冠肺炎，學會正確佩戴口罩，從而科學防疫。通過“自制口罩”活動，鍛煉學生的動手能力、創新能力、表達能力等。

（二）課程內容注重與生活聯系

基于“創客理念”設計的小學科學公開課與傳統一般課程最大的不同是學習內容來源于生活，與生活實際聯系緊密，趣味十足。

科學公開課以“我是防疫小博士”為起點，面對突如其來的疫情，武漢封城，全民居家隔離，“口罩”變得供不應求，不能出門的徐盛有各種各樣的疑問和不解，“我是防疫小博士”嘗試解答學生最想知道的問題，了解口罩的結構和作用，并引領學生動手自制口罩以解燃眉之急。

“我是抗疫小博士”是在學生了解了新冠病毒，知道如何阻止病毒傳播的基礎上，對身體免疫機制的學習。通過介紹人體的“免疫”功能，引導學生了解人體的免疫系統，建立科學健康的生活觀念。

“槍響之后沒有贏家”帶領學生進一步走近病毒，了解病毒的由來，知道人類的行為導致本應存在于野生動物的病毒如何一步一步走向人類，造成可怕后果。引導學生建立“生命平等”的意識，向傷害野生動物的行為說“不”。

病毒并不是憑空出現的，很長的一段時間病毒都與我們共存，為什么這次的病毒格外厲害？“當病毒遇見科學”通過了解人類與病毒作戰的歷史，認識對抗病毒強有力的武器“疫苗”，知道科學技術在抗疫過程中的重要作用。

面對疫情從最初的恐慌到后來的從容應對，我們在經歷著利用科學知識解決問題的過程，但面對疫情各種信息充斥，如何理性地思考成為首要問題?！皩W習科學正當時”引導學生從身邊的熱點新聞入手，對“科學”重新認識，明白“證據”的重要性，學會用證據對做法和現象進行解釋，讓學生體會到學習科學的重要。

（三）課程實施強調動手操作

科學公開課在實施過程中強調學生的親身參與和動手操作，動手又動腦，并在具體任務的驅動下，鼓勵學生充分利用各學科知識以及各類資源（爸爸媽媽、書籍、網絡、工具等），讓學生高度投入到學習和創意物化中，并與他人分享自己的學習結果和創造的作品。

例如，科學公開課的第四課“當病毒遇見科學”。本課由“疫苗——人類與病毒的斗爭、新冠病毒的分離與命名、疫苗知識知多少、科技‘戰疫’進行時、科學在身邊”五個部分組成。在“科技‘戰疫’進行時”部分，學生通過視頻近距離了解了醫療機器人和負壓救護車在本次抗疫中的重要作用。課后，引導學生應用剛剛學習的負壓原理，嘗試分析“負壓魚缸”是怎樣制作的，利用生活中的材料，嘗試設計制作一個“負壓魚缸”，并分享給他人。

（四）課程評價凸顯多樣化

科學公開課的評價方式是多樣化的，多維參與，立體監控。教師圍繞新冠肺炎設置相關競答題目，利用問卷星、人人通在線監測等發送給學生，學生在相應平臺進行競答。競答結束后，教師進行反饋評價。一二年級小朋友可在家長幫助下完成，三至六年級小朋友建議獨立完成知識競答。同時，利用每課的創意物化檢驗學生從知識到創意再到實物制作的過程。

通過觀察學生的參與情況、作業完成情況，了解學生對科學的喜愛接受程度，調整課程設計，同時利用問卷《成華區科學學科“居家保學”情況調研》了解教師科學“保學課程”的實施效果，進一步豐富和完善課程。

科學防疫課程和創客活動受到學生和家長的熱烈歡迎，學生非常喜歡，形成了一系列的學生作品，激發了學生對科學的興趣，培養了從小熱愛科學、熱愛探究、熱愛制作的習慣，同時學生的動作能力得到提升，多種創作作品體現了學生的創新思維和能力。

四、反思

第一，從創客教育到“創課”，是對創客教育理念系統化、課程化的有益嘗試與探索。在實踐過程中，教師隊伍的建設是成功與否的關鍵點位。如何激發教師隊伍的積極性與能動性，促進教師從“要我教”轉化為“我要教”，既能夠認識到創客教育的核心理念，又能夠基于創客教育開發課程，是開展創客教育的前提條件?！皠撜n”的構建過程為我們提供了一種思路。

第二，課程化的過程，不是簡單地將創客教育理念納入小學科學課程，更不是以此為特色活動拓展小學科學課程外延，而是將創客教育理念與小學科學課程有機融合，兩者是互為主體、彼此促進的統一對立體，準確把握兩者的關系，有利于提升課程實施效果，促進學生在學習活動中的自主性和參與度。

第三，“創課”資源的開發與運用，必須以小學科學課程的現有基礎為標準。創客教育不是脫離小學科學課程獨立成為一門全新課程，而是在現有基礎上的活學活用，更加注重師生在創客教育過程中的互動與狀態。人的主體性地位必須得到充分尊重與開發。