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【摘要】文章结合三年多的3D打印创客教育经历,以小学创客教育为点,从创客项目选择、课程定位、课程实施等方面阐述了如何推进创客教育。研究认为,创客教育是一种全新的教育模式,实践中会遇到许多的问题,在现有的条件下让落后地区的学生也能享受优质的先进教育理念还任重道远。
【关键词】小学;3D打印;创客教育;STEAM
教育部《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出:“有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用,有效利用信息技术推进众创空间建设,探索创客教育、STEAM教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识。”自教育部教育装备研究与发展中心把创客教育作为加强创新创造教育研究的中心工作以来,在全社會的推动下,国内开始了轰轰烈烈的创客教育,比较突出的是浙江温州、上海、北京、深圳等地。我省也高度重视创客教育,先行地区如深圳2015年开始提出了三年内建设100所学校创客教育基地的规划并已经逐步落实中;珠海着手建立20所青少年创客教育课室与基地;其他如广州、江门、清远、汕头等地都已经开展了创客教育及研究。但在韶关,创客教育及相关研究起步较晚,在笔者开始创客研究时期,参与研究的学校、教师也很少。因此,如何紧跟时代步伐,以点带面,开展属于我们自己的创客教育,探索符合我们实际的创客教育刻不容缓。
笔者于2016年3月开始在执信小学规划筹建校园创客教育中心,当时课程教学内容、课程组织、管理、实验室软硬件建设等等都是从零开始,因此在实践研究中遇到了比较突出的问题,例如如何找准创客教育内容切入点,有没有少投入,或在现行条件下如何开展创客教育,课程如何定位,课程与教学如何规划、实施,如何提升教师适应教与学,等等。
一、3D打印创客教育项目选择
在项目选择上,我们分析了创客教育的常见项目,如表1。
考虑到小学生心智问题,综合投入成本、现有学校实际情况,我们选定以3D打印作为小学创客教育研究的切入点。3D打印以软件建模为主要学习内容,学校只需要在原电脑室安装建模软件即可进行教学。在条件允许下,可以购置一到两台3D打印机让学生能更直观体验3D打印的魅力。再有条件还可以建立专门的3D打印创客教室。具体建设实现思路如图1所示。
二、3D打印创客教育课程定位
依据教育方针、国家课程实施计划,根据学校的实际情况,我们把3D打印创客教育课程定位于如下:以培养学生科学精神及创新能力为最终目标;以STEAM理念为指导的创新融合课程;强调用中学、学中用的问题解决创新教育,在实践中培养创新能力;以创客社团为支点,推进全校创客教育研究。
三、3D打印创客实验室的建设
3D打印创客室由软件与硬件组成,经过过多方论证以及严格的筛选,我们确定了本次3D打印创客教育研究的软硬件。软件:采用3D One三维创意设计软件。特点:软件界面简洁,功能强大,易上手,提供免费的青少年三维创意社区、创客认证等平台和服务;同时,3D One还是中小学计算机软件大赛3D创意设计指定软件。硬件:采用国光仪器3D打印机。特点:价格便宜,精度高,速度快,故障率低,而且易于维护;带热床,环境要求不高;并且提供售后及使用培训。
四、3D打印创客实验室的实践
1.以STEAM为抓手,编写课程
基于布卢姆新教育目标分类学等理论,从学生认知、知识构建、过程优化等方面,结合国家2025的创新教育要求,以STEAM教育理念为设计思路,开发了符合学生实际的实验教材并进行课程实施。
2.以“互联网 ”为平台,搭建环境
在教学实践中,我们还借力互联网,搭建了“互联网 ”的3D打印创客教育平台。一是建立浈江学校3D打印创客群,邀请参与学习的学生与家长,让学习从学校延伸到课外、家庭。家长参与到学生的学习中,更有利于学生的学习。二是建立学习网络社区,在青少年三维创意社区设立了创客学校,学生可以一键发布作品到社区,并且利用社区进行学习、借鉴与交流。另外,作品会给予一定的虚拟币,虚拟币可以兑换实物奖品,极大地提高了学生的积极性。教师也可以利用网络平台进行作品管理。
3.以校企合作为推手,开创新局
开展创客教育,在我们地区还属于比较新的一个教育模式,在区域内无法获得或者借鉴成功经验。因此,为保障研究的顺利开展,借助企业为教育服务也是我们这次研究的一次非常重要的尝试。一是联合打印机生产厂家国光仪器,在执信小学以及韶关市第十三中学为我们免费进行了3次3D打印专题培训。不但针对教改教师,而且对我区其他教师也进行了培训,从而开阔了教师的视野,提升了教师的专业水平。二是联合韶关市青少年宫、韶关市科教科普中心,举办了学生以及我区的教师3D打印创客大赛。利用青少年宫、科教科普中心平台让师生走出去,参与到社会实践中,让师生的培养更接地气。通过大赛,我区信息技术教师对3D打印创客教育有了全面而深刻的认识,同时也对我们研究的成果进行了较好的检验。三是联合青少年三维创意社区(3D One软件社区平台)举办浈江区3D打印创客教师培训。借助平台,我区各学科教师参与到培训,共有35名教师顺利完成培训,并且获得“3D打印创客导师”荣誉称号。
实践证明,开展这样的校企合作,能让我们的创客教育更顺利开展,学生、教师更能从中受益。借助企业资源,我们只用较少费用就实现了学生竞赛、教师培训等大型的活动策划组织。同时,企业也借助活动扩大了自身的影响。如此合作共赢,开启了我区教育培训的新篇章。
五、3D打印创客教育研究设想
由于创客教育是一个比较新的教育方向,相关的理论、指导意见等不多,因此需要加强理论学习与研究。3D打印是一个比较新的技术热点,参与课题的教师对这些技术都是边摸索边学习边教,难免出现一些问题,需要进一步改进教学教法,如3D打印耗时太长,无法所见即所得,学生建模与输出有一定差距;未来需要加大投入,建设完善的3D打印创客实验室;教学开发资源仍然有所欠缺,需要更进一步整理等。三年的研究经历让笔者认识到创客教育是一种全新的教育模式,但在现有的条件下让落后地区的学生也能享受优质的先进教育理念还任重道远。虽然在创客教育的推进中我们遇到很多困难,但总的来说收获满满,基本达到了预期的目标,有成绩,也有遗憾。在未来的工作中,我们将继续保持这样的热情,进一步推进创客教育,让孩子们都能享受这场21世纪的科技盛宴。
【参考文献】
林旖柔,王朋娇,张帆.STEAM背景下小学3D打印课程教学设计模式构建研究[J] .软件,2020,41(02):288-293.
李红珠.创客教育中学习动机影响因素分析——以小学3D打印课程为例[J] .教育信息技术,2019(12):64-66.
王丁.小学信息技术3D打印教学的思考[J] .现代信息科技,2019,3(08):119-121.
【关键词】小学;3D打印;创客教育;STEAM
教育部《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中提出:“有条件的地区要积极探索新技术手段在教学过程中的日常应用,有效利用信息技术推进众创空间建设,探索创客教育、STEAM教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识。”自教育部教育装备研究与发展中心把创客教育作为加强创新创造教育研究的中心工作以来,在全社會的推动下,国内开始了轰轰烈烈的创客教育,比较突出的是浙江温州、上海、北京、深圳等地。我省也高度重视创客教育,先行地区如深圳2015年开始提出了三年内建设100所学校创客教育基地的规划并已经逐步落实中;珠海着手建立20所青少年创客教育课室与基地;其他如广州、江门、清远、汕头等地都已经开展了创客教育及研究。但在韶关,创客教育及相关研究起步较晚,在笔者开始创客研究时期,参与研究的学校、教师也很少。因此,如何紧跟时代步伐,以点带面,开展属于我们自己的创客教育,探索符合我们实际的创客教育刻不容缓。
笔者于2016年3月开始在执信小学规划筹建校园创客教育中心,当时课程教学内容、课程组织、管理、实验室软硬件建设等等都是从零开始,因此在实践研究中遇到了比较突出的问题,例如如何找准创客教育内容切入点,有没有少投入,或在现行条件下如何开展创客教育,课程如何定位,课程与教学如何规划、实施,如何提升教师适应教与学,等等。
一、3D打印创客教育项目选择
在项目选择上,我们分析了创客教育的常见项目,如表1。
考虑到小学生心智问题,综合投入成本、现有学校实际情况,我们选定以3D打印作为小学创客教育研究的切入点。3D打印以软件建模为主要学习内容,学校只需要在原电脑室安装建模软件即可进行教学。在条件允许下,可以购置一到两台3D打印机让学生能更直观体验3D打印的魅力。再有条件还可以建立专门的3D打印创客教室。具体建设实现思路如图1所示。
二、3D打印创客教育课程定位
依据教育方针、国家课程实施计划,根据学校的实际情况,我们把3D打印创客教育课程定位于如下:以培养学生科学精神及创新能力为最终目标;以STEAM理念为指导的创新融合课程;强调用中学、学中用的问题解决创新教育,在实践中培养创新能力;以创客社团为支点,推进全校创客教育研究。
三、3D打印创客实验室的建设
3D打印创客室由软件与硬件组成,经过过多方论证以及严格的筛选,我们确定了本次3D打印创客教育研究的软硬件。软件:采用3D One三维创意设计软件。特点:软件界面简洁,功能强大,易上手,提供免费的青少年三维创意社区、创客认证等平台和服务;同时,3D One还是中小学计算机软件大赛3D创意设计指定软件。硬件:采用国光仪器3D打印机。特点:价格便宜,精度高,速度快,故障率低,而且易于维护;带热床,环境要求不高;并且提供售后及使用培训。
四、3D打印创客实验室的实践
1.以STEAM为抓手,编写课程
基于布卢姆新教育目标分类学等理论,从学生认知、知识构建、过程优化等方面,结合国家2025的创新教育要求,以STEAM教育理念为设计思路,开发了符合学生实际的实验教材并进行课程实施。
2.以“互联网 ”为平台,搭建环境
在教学实践中,我们还借力互联网,搭建了“互联网 ”的3D打印创客教育平台。一是建立浈江学校3D打印创客群,邀请参与学习的学生与家长,让学习从学校延伸到课外、家庭。家长参与到学生的学习中,更有利于学生的学习。二是建立学习网络社区,在青少年三维创意社区设立了创客学校,学生可以一键发布作品到社区,并且利用社区进行学习、借鉴与交流。另外,作品会给予一定的虚拟币,虚拟币可以兑换实物奖品,极大地提高了学生的积极性。教师也可以利用网络平台进行作品管理。
3.以校企合作为推手,开创新局
开展创客教育,在我们地区还属于比较新的一个教育模式,在区域内无法获得或者借鉴成功经验。因此,为保障研究的顺利开展,借助企业为教育服务也是我们这次研究的一次非常重要的尝试。一是联合打印机生产厂家国光仪器,在执信小学以及韶关市第十三中学为我们免费进行了3次3D打印专题培训。不但针对教改教师,而且对我区其他教师也进行了培训,从而开阔了教师的视野,提升了教师的专业水平。二是联合韶关市青少年宫、韶关市科教科普中心,举办了学生以及我区的教师3D打印创客大赛。利用青少年宫、科教科普中心平台让师生走出去,参与到社会实践中,让师生的培养更接地气。通过大赛,我区信息技术教师对3D打印创客教育有了全面而深刻的认识,同时也对我们研究的成果进行了较好的检验。三是联合青少年三维创意社区(3D One软件社区平台)举办浈江区3D打印创客教师培训。借助平台,我区各学科教师参与到培训,共有35名教师顺利完成培训,并且获得“3D打印创客导师”荣誉称号。
实践证明,开展这样的校企合作,能让我们的创客教育更顺利开展,学生、教师更能从中受益。借助企业资源,我们只用较少费用就实现了学生竞赛、教师培训等大型的活动策划组织。同时,企业也借助活动扩大了自身的影响。如此合作共赢,开启了我区教育培训的新篇章。
五、3D打印创客教育研究设想
由于创客教育是一个比较新的教育方向,相关的理论、指导意见等不多,因此需要加强理论学习与研究。3D打印是一个比较新的技术热点,参与课题的教师对这些技术都是边摸索边学习边教,难免出现一些问题,需要进一步改进教学教法,如3D打印耗时太长,无法所见即所得,学生建模与输出有一定差距;未来需要加大投入,建设完善的3D打印创客实验室;教学开发资源仍然有所欠缺,需要更进一步整理等。三年的研究经历让笔者认识到创客教育是一种全新的教育模式,但在现有的条件下让落后地区的学生也能享受优质的先进教育理念还任重道远。虽然在创客教育的推进中我们遇到很多困难,但总的来说收获满满,基本达到了预期的目标,有成绩,也有遗憾。在未来的工作中,我们将继续保持这样的热情,进一步推进创客教育,让孩子们都能享受这场21世纪的科技盛宴。
【参考文献】
林旖柔,王朋娇,张帆.STEAM背景下小学3D打印课程教学设计模式构建研究[J] .软件,2020,41(02):288-293.
李红珠.创客教育中学习动机影响因素分析——以小学3D打印课程为例[J] .教育信息技术,2019(12):64-66.
王丁.小学信息技术3D打印教学的思考[J] .现代信息科技,2019,3(08):119-121.