中小學(xué)創(chuàng)客教育特色發(fā)展模式與推進(jìn)機(jī)制研究
——以武漢市青山區(qū)為例

■ 武漢市教育科學(xué)研究院 王 康

武漢市青山區(qū)教育局科技電教站 賀 玲 張志峰

一、引言

隨著開源軟硬件、3D打印等技術(shù)的普及以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的深入，以數(shù)字化造物為主要方式，以創(chuàng)新、實踐、分享為主要特征的創(chuàng)客教育，已成為我國青少年科技創(chuàng)新教育的主要形式之一。創(chuàng)客教育的興起已成為新時代創(chuàng)新教育的實踐場。特別是人工智能、虛擬現(xiàn)實等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，以及項目式學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)、STEAM跨學(xué)科學(xué)習(xí)等教育理念的更新，給創(chuàng)客教育再次注入了新的內(nèi)容和新的發(fā)展動力。在以融合創(chuàng)新為特征的教育信息化2.0行動中，融合式發(fā)展正成為當(dāng)前創(chuàng)客教育的發(fā)展方向。融合哪些內(nèi)容、以什么方式融合等成為推進(jìn)融合式創(chuàng)客教育發(fā)展的主要問題。國內(nèi)相關(guān)學(xué)者與區(qū)域管理者對創(chuàng)客教育發(fā)展模式與路徑開展了大量研究與實踐，廣州市通過自上而下和自下而上相融合的形式,以創(chuàng)客空間建設(shè)、創(chuàng)客教師培育、創(chuàng)客課程研發(fā)、創(chuàng)客文化營造為建設(shè)內(nèi)容，大力推進(jìn)創(chuàng)客教育；佛山市采取“定政策扶持、創(chuàng)空間特色、建活動展示、促課程普及、抓成效提升”五大內(nèi)容的創(chuàng)客教育推進(jìn)路徑；武漢市通過頂層設(shè)計、聯(lián)盟建設(shè)、師資培訓(xùn)、課程開發(fā)、活動推廣等舉措,初步探索出具有武漢特色的中小學(xué)創(chuàng)客教育新路徑。廣州市電教館王同聚提出依托創(chuàng)客空間、創(chuàng)客教師、創(chuàng)客課程、創(chuàng)客學(xué)習(xí)、創(chuàng)客資源等進(jìn)行相互融合與協(xié)同發(fā)展的意見。珠海趙楓提出中小學(xué)創(chuàng)客教育從區(qū)域統(tǒng)籌、政校企合作、創(chuàng)建支持服務(wù)體系等推進(jìn)策略。

綜上，目前我國在創(chuàng)客教育發(fā)展模式與路徑等方面雖產(chǎn)生了一定研究成果，而在立德樹人、核心素養(yǎng)、雙減等政策與人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù)的雙輪驅(qū)動下，面對新的發(fā)展階段、新的發(fā)展理念、新的發(fā)展要求，當(dāng)前創(chuàng)客教育發(fā)展還面臨一系列挑戰(zhàn)。因此，開展區(qū)域融合式創(chuàng)客教育發(fā)展模式的實踐研究具有重要意義。

二、區(qū)域創(chuàng)客教育面臨的問題

青山區(qū)是武漢市科創(chuàng)教育基礎(chǔ)好的區(qū)域之一。該區(qū)通過對區(qū)域創(chuàng)客教育的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，區(qū)域創(chuàng)客教育存在以下幾個問題：

創(chuàng)客基礎(chǔ)環(huán)境與資源配置不均衡。創(chuàng)客教育發(fā)展離不開教育裝備經(jīng)費的持續(xù)投入，需要建設(shè)創(chuàng)客空間與智造裝備采購。而薄弱學(xué)校由于經(jīng)費限制或者不足，無法進(jìn)行批量的采購或建設(shè)，形成強(qiáng)校與弱校之間的差距，加劇資源分布不均衡。

創(chuàng)客師資的匱乏。創(chuàng)客教育活動作為實踐性強(qiáng)、創(chuàng)新型高的教學(xué)活動，需要創(chuàng)客教師具有較高的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力，當(dāng)前符合要求的創(chuàng)客教師缺乏，并已成為創(chuàng)客教育發(fā)展中普遍存在的問題。

缺乏規(guī)范化系列化的創(chuàng)客課程。課堂是創(chuàng)客教育的主陣地，課程是支持創(chuàng)客課堂的核心內(nèi)容。雖然部分學(xué)校開發(fā)了校本課程，但在設(shè)計上，課程不夠規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)。還有部分學(xué)校與企業(yè)合作，有配套課程，但大多與設(shè)備器材捆綁，不具有普適性。課程與課程之間缺少關(guān)聯(lián)性與層次性，從區(qū)域?qū)用嫒狈εc學(xué)段相匹配的系列化課程。

三、區(qū)域融合式創(chuàng)客教育發(fā)展模式構(gòu)建

基于以上問題，堅持融合、創(chuàng)新的教育信息化主旋律，堅持開放、融合、創(chuàng)新、共享的發(fā)展理念，聚焦學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展及數(shù)字素養(yǎng)提升，按照教學(xué)融合、學(xué)段融合、主體融合、要素融合等發(fā)展思路，青山區(qū)提出區(qū)域融合式創(chuàng)客教育的“12435”發(fā)展模式，如圖所示。

區(qū)域融合式創(chuàng)客教育的“12435”發(fā)展模式

“12435”模式由里向外共5層，“1”是指一項宗旨，也是模式的內(nèi)核，即堅持“立德樹人，融合創(chuàng)新”；“2”是指教與學(xué)方式創(chuàng)新融合，即推動教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式的兩重創(chuàng)新；“4”是指四個學(xué)段融合，即幼兒園、小學(xué)、初中、高中（職校）全覆蓋，實現(xiàn)梯隊式培育；“3”是指三方主體融合，即建立區(qū)校一體、社會力量參與的三方協(xié)同整體推進(jìn)機(jī)制；“5”是指五維要素融合，即從空間、師資、課程、活動、成果五個維度支撐創(chuàng)客教育的發(fā)展。

四、區(qū)域融合式創(chuàng)客教育的實踐

基于區(qū)域融合式創(chuàng)客教育“12435”發(fā)展模式，青山區(qū)經(jīng)過一年多的應(yīng)用推廣與實踐，取得了一定經(jīng)驗與成效。

（一）“12435”發(fā)展模式的推廣應(yīng)用

一是落實立德樹人根本任務(wù)。青山創(chuàng)客教育遵循發(fā)展模式的內(nèi)核目標(biāo)，把立德樹人作為價值追求，把融合創(chuàng)新作為實現(xiàn)方法，不僅在理念、思想上有融合創(chuàng)新，更要在實踐、技術(shù)、方式上融合創(chuàng)新。

二是注重教與學(xué)方式雙輪創(chuàng)新驅(qū)動。青山區(qū)創(chuàng)客教育在整體推進(jìn)中注重教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的創(chuàng)新。從單學(xué)科教學(xué)走向跨學(xué)科教學(xué)，從活動式教學(xué)走向項目化教學(xué)，從單一的小組合作學(xué)習(xí)走向持續(xù)深入的探究合作學(xué)習(xí)。青山區(qū)努力探索實踐，試點先行，在吉林街小學(xué)、紅鋼城小學(xué)、新溝橋小學(xué)、四十九高中等試點學(xué)校率先創(chuàng)新教學(xué)模式，將人工智能、創(chuàng)客教育、STEAM深度融合，開展項目式學(xué)習(xí)，倡導(dǎo)個性化學(xué)習(xí)，充分給予孩子們展示自我的機(jī)會，形成以學(xué)習(xí)者為中心的課堂，探索出了“學(xué)問·智慧課堂”教學(xué)模式、虛實融合環(huán)境下的創(chuàng)新課堂教學(xué)模式、主體間性智慧課堂教學(xué)模式等，并且在全區(qū)進(jìn)行展示，作為示范引領(lǐng)，輻射全區(qū)其他學(xué)校，極大地促進(jìn)了創(chuàng)客教育的發(fā)展。

三是加強(qiáng)政校企三方主體協(xié)同。青山區(qū)教育局進(jìn)行頂層設(shè)計，統(tǒng)籌安排，同時引入企業(yè)、科技公司、高等院校等多方社會力量積極參與，技術(shù)引領(lǐng)，資源供給，學(xué)校一校一案，制定符合自己學(xué)校的實施方案，并精準(zhǔn)落實，三方協(xié)同推進(jìn)，有效形成合力，為推動區(qū)域創(chuàng)客教育深入開展提供有利支撐。

四是實現(xiàn)基礎(chǔ)教育學(xué)段全覆蓋。在幼兒園、小學(xué)、初中、高中及職校全面積極推進(jìn)創(chuàng)客教育。在目標(biāo)、內(nèi)容、形式、能力、素養(yǎng)等方面各有側(cè)重點，從幼兒園感知體驗到小學(xué)、初中動手實踐，再到高中高階思維、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，形成了全學(xué)段覆蓋，整體提升學(xué)生信息素養(yǎng)。同時，搭建學(xué)生成長平臺，建立“小初高”一體化的學(xué)生發(fā)展共同體。

五是扎實做好五維要素支撐。青山區(qū)從空間、師資、課程、活動、成果五個維度支撐創(chuàng)客教育的發(fā)展，探索符合青山區(qū)域特點的創(chuàng)客教育科學(xué)路徑和方法。

（二）“12435”發(fā)展模式的應(yīng)用成效

一是學(xué)校創(chuàng)客空間各具特色。青山區(qū)學(xué)校創(chuàng)客空間的建設(shè)遵循“三結(jié)合”原則，即普惠性與個性化相結(jié)合、有效性與發(fā)展性相結(jié)合、融合性和獨立性相結(jié)合，重點建設(shè)3D打印工作室、機(jī)器人工作室、特色創(chuàng)客空間、人工智能實驗室、智慧教室等。在創(chuàng)客空間建設(shè)項目中采用遴選和評比的方式，發(fā)現(xiàn)和培育一批特色項目，如武鋼實驗學(xué)校的紅房子創(chuàng)客教育基地、紅鋼城小學(xué)的動漫創(chuàng)客教育基地、四十九高中的生物創(chuàng)新實踐基地、鋼城二小的“樂芽樂伢”微農(nóng)場零碳空間、新溝橋小學(xué)的東湖創(chuàng)客空間、工業(yè)科技學(xué)校的3D高水平實訓(xùn)基地、PLC自動化實訓(xùn)室等，既能滿足普惠式教學(xué)，又能開展個性化活動，為學(xué)校創(chuàng)客教育的常態(tài)化開展創(chuàng)造良好的條件。

二是共建共享的創(chuàng)客師資培育體系基本形成。師資是創(chuàng)客教育發(fā)展的第一資源，是創(chuàng)客教育良好發(fā)展的關(guān)鍵影響因素。青山區(qū)創(chuàng)客教師團(tuán)隊的培養(yǎng)注重三個層面：技術(shù)與技能層面、課程與教學(xué)層面、思想與理論層面。創(chuàng)客教師在熟練掌握各種技術(shù)技能的同時，還需具備課程開發(fā)與教學(xué)設(shè)計能力，并擁有創(chuàng)客教育的核心思想和理論體系。為培養(yǎng)綜合型創(chuàng)客師資隊伍，青山區(qū)構(gòu)建了多維度立體培訓(xùn)體系，既在橫向維度開設(shè)普適課程，營造人人皆創(chuàng)客的氛圍；又在縱向維度開設(shè)特色課程，培養(yǎng)創(chuàng)客明星導(dǎo)師。課程涉及3D創(chuàng)意設(shè)計及AI仿真平臺應(yīng)用、人工智能教學(xué)實驗平臺及實踐、無人機(jī)編程課程、開源硬件編程實訓(xùn)、機(jī)器人項目培訓(xùn)、創(chuàng)客創(chuàng)意設(shè)計與制造、項目式教學(xué)的設(shè)計思路等一系列適合教學(xué)、競賽的科目。在本區(qū)域內(nèi)，還嘗試以區(qū)內(nèi)中職校為實驗校，培養(yǎng)創(chuàng)客實習(xí)生，分配到區(qū)內(nèi)兄弟學(xué)校，作為普通創(chuàng)客師資的補(bǔ)充，通過生產(chǎn)力再轉(zhuǎn)化試點，將職校實習(xí)生作為可能的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力，以達(dá)到有效解決創(chuàng)客師資短缺問題的目的。該區(qū)中職校是青山區(qū)第一所開設(shè)普惠式大班教學(xué)的學(xué)校，將創(chuàng)客課程融入到計算機(jī)專業(yè)常規(guī)課程中。通過實踐探索出一條以中職校為支點，輻射區(qū)內(nèi)各學(xué)段學(xué)校，大班普惠式與社團(tuán)精英式教育相結(jié)合，實現(xiàn)共建共享的創(chuàng)客教育實踐新路徑。青山區(qū)創(chuàng)客師資培訓(xùn)亦已形成鮮明特色和培訓(xùn)體系，分層分類實施、線上線下結(jié)合、多種資源整合、多方協(xié)同培養(yǎng)。為推廣創(chuàng)客教育普惠發(fā)展，促進(jìn)創(chuàng)客教育特色發(fā)展提供保障。

三是區(qū)域創(chuàng)客課程初具規(guī)模。青山區(qū)著力打造個性化課程，逐步形成趣味化、模塊化、項目化、立體化的特點，課程內(nèi)容貼近生活，來源于真實的生活情境，富有趣味性，課程包含多個模塊分類，有創(chuàng)意編程類、創(chuàng)客動漫類、3D打印類、機(jī)器人類、開源硬件類、人工智能類等。校本課程以項目式學(xué)習(xí)方式呈現(xiàn)，并整合多個學(xué)科、融合多種技術(shù)，如掌控板與創(chuàng)客行課程、北斗系列特色課程、激光切割與單片機(jī)編程、3D打印及設(shè)計課程、定格動畫課程、智能物聯(lián)網(wǎng)課程、PBL創(chuàng)客造物課程、大疆無人機(jī)編程課程、RC車模課程等，形成類型豐富的中小學(xué)創(chuàng)客教育課程。注重立體建設(shè)階梯式創(chuàng)客課程群，以基礎(chǔ)課程為基石，激發(fā)學(xué)生興趣；以拓展課程為支架，培養(yǎng)實踐能力和高階思維；以創(chuàng)新課程為引領(lǐng)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新品格，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化。同時促進(jìn)中小學(xué)與高校、社會等創(chuàng)客教育資源多元協(xié)同建設(shè)，形成類型豐富的中小學(xué)創(chuàng)客教育課程，為學(xué)校創(chuàng)客教育普及推廣提供課程支撐。

四是多元化活動持續(xù)豐富。青山區(qū)持續(xù)開展多元化的創(chuàng)客教育實踐活動，為學(xué)生搭建活動平臺，鼓勵學(xué)生參加全國省市各級各類的競賽及活動，如NOIP全國青少年信息學(xué)奧林匹克聯(lián)賽、NOC全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐大賽、全國學(xué)生信息素養(yǎng)提升實踐活動、武漢市創(chuàng)客直通車活動、少年創(chuàng)客中國行荊楚論壇、中國互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。今年4月承辦武漢市中小學(xué)“創(chuàng)客教育直通車”活動，在疫情防控的情況下，以線上線下結(jié)合的形式，首次通過直播方式在武漢教育電視臺（含云平臺）、中慶云平臺同步線上直播，展示武漢市中小學(xué)創(chuàng)客教育成果，交流區(qū)域創(chuàng)客教育發(fā)展經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，推廣校園創(chuàng)新文化，創(chuàng)造了30萬人在線同步觀看網(wǎng)絡(luò)直播的記錄，增強(qiáng)了武漢市在全國創(chuàng)客教育的影響力。為增加創(chuàng)客實踐的機(jī)會，青山區(qū)還積極拓寬渠道，結(jié)合地區(qū)實際和學(xué)生實際，自主開展豐富多彩的創(chuàng)客活動，如中小學(xué)創(chuàng)客夏令營、創(chuàng)客高校體驗營、工業(yè)研學(xué)、生態(tài)研學(xué)、創(chuàng)客嘉年華、科技節(jié)、藝術(shù)節(jié)、創(chuàng)客馬拉松等活動，并與華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)、武漢理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校建立合作關(guān)系，開展參觀、學(xué)習(xí)、實踐等活動。學(xué)生在多樣化的創(chuàng)客教育實踐活動中體驗樂趣，發(fā)揮無限想象，激發(fā)創(chuàng)造潛能，增進(jìn)情感交流，加強(qiáng)協(xié)同合作。

五是創(chuàng)新人才培育孵化機(jī)制不斷健全。青山區(qū)在培育創(chuàng)客教育成果的過程中注重創(chuàng)新和特色相結(jié)合，區(qū)域內(nèi)有著濃厚的科技創(chuàng)新發(fā)明氛圍，武漢市工業(yè)科技學(xué)校作為該區(qū)屬唯一職校顯得尤其突出，制定了以職校為龍頭，帶動區(qū)內(nèi)整體創(chuàng)客教育發(fā)展的策略，將創(chuàng)客教育與創(chuàng)新發(fā)明結(jié)合，促進(jìn)校企合作，實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，共同構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟的創(chuàng)新機(jī)制，為創(chuàng)客教育深入開展提供多種途徑；在小初高創(chuàng)客教育共同體的實踐中，創(chuàng)客聯(lián)盟校送教送學(xué)到對口學(xué)校，實現(xiàn)師資共享，資源互通，課程交融，極大促進(jìn)薄弱學(xué)校的發(fā)展；建立以武鋼三中信息學(xué)奧賽基地為中心、輻射全區(qū)、培養(yǎng)學(xué)生計算思維的體系，實現(xiàn)金牌教練共享，優(yōu)質(zhì)生源共建，推動小初高編程教育普及化到特色化發(fā)展等一系列創(chuàng)新舉措。同時與區(qū)域特色緊密結(jié)合，注重多元融合育人，培育創(chuàng)新精神，培養(yǎng)能力素養(yǎng)。青山區(qū)已探索形成：武鋼三中的信息學(xué)奧賽引領(lǐng)學(xué)科競賽，助力編程教育普及化發(fā)展；四十九高中的特色機(jī)器人教育為學(xué)生升學(xué)出口創(chuàng)造更多的可能；新溝橋小學(xué)基于虛實融合場景下的智慧課堂，讓學(xué)生在課堂中沉浸式體驗、自主式探究；紅鋼城小學(xué)創(chuàng)客動漫特色課程將動漫制作與創(chuàng)意設(shè)計結(jié)合起來；鋼城四中北斗導(dǎo)航實驗校將學(xué)科知識貫穿其中；鋼都中學(xué)基于人工智能背景下多學(xué)科融合的創(chuàng)新課堂，將美術(shù)、地理等學(xué)科與人工智能課程相結(jié)合；工業(yè)科技學(xué)校帶動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，促進(jìn)創(chuàng)新教育成果轉(zhuǎn)化；武鋼實驗學(xué)校作為區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)生源初中學(xué)校，積極開展創(chuàng)客教育、人工智能教育、STEAM教育，以紅房子創(chuàng)客教育基地為載體大力開展科技體驗開放活動，全面提升學(xué)生信息素養(yǎng)；科技幼兒園將創(chuàng)客教育與學(xué)校辦學(xué)理念結(jié)合，與校園文化融合，圍繞自主設(shè)計的吉祥物“水精靈”，開展豐富多彩的水科技環(huán)保主題活動等一批有特色、有影響的創(chuàng)新教育成果，呈現(xiàn)出一校一特色、一校一品牌的區(qū)域特點。

五、結(jié)語

教育信息化2.0時代的創(chuàng)客教育正從技術(shù)、造物的層面走向思維、育人的高度，準(zhǔn)確把握創(chuàng)客教育、STEAM教育、人工智能教育三者的一體化目標(biāo)，推進(jìn)創(chuàng)客教育常態(tài)化、融合化、特色化、育人化發(fā)展，是新時期信息化教育創(chuàng)新者的使命與擔(dān)當(dāng)。