浅谈山区创客教育共同体架构的教学模式

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  【摘要】以推进教育现代化先进市为目标,云浮市一直将创客教育作为教育信息化推进工作的组成部分。创新是国家的发展动力和核心竞争力,创新能力是国家人才培养的重要需求。本文从创客教育在本区域的发展探索山区学校推进创客教育路径,制定共同体架构模式,为学生创造良好的创新实践平台,提高学生的创新意识和创造能力。
  【关键词】创客教育;创新能力;共同体架构
  一、研究背景
  云浮位于广东省中西部,西江中游以南,是典型的山区市,过去各方面资源比较缺乏,学校的创客教育活动还比较薄弱,没有系统地进行开展。近年来,随着政府部门对教育的加大投入,加强硬件建设,各方面都得到改善,着力义务教育现代化学校建设。所以,我们根据所遇到的问题确立了“基于偏远山区环境下的学校智能创客作品创意与制作共同体”,以通过共同体的形式,开展广泛的创客教育,开发创客课程,旨在探索一个适合山区学校开展创客教育的教学模式,开启山区学生的创新思维,培养新一代的接班人。
  二、推进思路
  (一)构建共同体架构
  “所謂学习共同体,即学习者和助学者共同构成的学习团体,目的是为了促进成员们的全面成长,使成员们在交流和分享各种学习资源的互动过程中,相互影响、相互促进。”在山区学校整体推进创客教育的实施过程中,善于合作、乐于分享,教师和学生通力合作,将项目工作进行分工,充分运用集体智慧解决问题。为促进区域中小学创客教育良好氛围的形成,分享校园创客教育资源,推进优质学校优质课通过网络辐射、线下合作到边远山区薄弱学校,我们确立了“基于偏远山区环境下的学校智能创客作品创意与制作共同体”,共同体架构以云浮市教育局为牵头单位协同佛山、广州、珠海等市发展项目。
  (二)建设科普基地
  各县市区学校指导与扶持学校通过大专项、社会筹集等形式建设创客空间,结合科技活动室、3D打印实验室、综合活动室等场室升级改造,逐步添置开源套件等设备。搭建了创客空间、科普基地、校园科技馆、全脑思维能力培养示范性实验室等,并成立了科教中心为指导学校创客团队的活动开展。
  (三)搭建创客团队
  纵观我国优秀的企业,强大的团队都是其成功的关键。俗话说:“三个臭皮匠,顶个诸葛亮。”因此,学会沟通、合作,能够组建合适的“智囊团”团队将是创新创造人才最基本的能力之一,培养教师、学生的团队合作能力有着深远意义。虽然我市的创客教育实施总体来说还处于探索阶段,很多问题并无经验借鉴,但创客教学团队的力量是不可忽视的,因此,我们把“创客共同体”与“学校创客空间”社群成员间紧密联系起来。多个社群设有专门的管理者团队,他们分工明确,互相合作:收集组,负责发布活动信息,收集成员反馈信息;话题组,负责寻找社群讨论话题,保证社群的活跃性;编辑组,负责整理社群内容,将社群线上、线下活动产生的优质内容整理总结,提高信息利用效率,“创客中心”社群的搭建主要采用微信群的形式。
  三、案例分析
  创客教育是基于项目的学习,即学习者是在创客空间中,在与现实生活息息相关联的情境中,围绕某个项目开展学习。那么,作为创客教育教师就应当具备一定的创客项目设计能力,能够合理设计适宜学生学习的项目,并能够创设相应的教学情境。现以我市创客实验区学校开展创客实践活动的设计方案为例谈谈相关教学。
  (一)开展实践活动的目标
  使学生在活动中亲身体验设计、制作、改进等过程,培养学生解决实际问题的能力。
  1.参与活动的学生能够掌握Mixly、mPython X、Mind 等图型化编程软件;掌握传感器的基本原理和相关硬件知识,能够熟练运用编程软件完成一些电子作品;认识3D打印技术,运用3D打印DIY自己设计和定制自己想要的造型和结构件。培养学生的空间思维和三维设计能力,把学到的知识应用到实际,把自己想法变为现实。
  2.学生在实现创作的基础下进行创新。最大限度地调动学生创新的积极性、主动性,激发学生创新的兴趣与情感,让学生主动创新、乐于创新。
  3.此项活动的顺利开展能大力培养学生的创新精神和动手动脑能力,在校园形成学科学、爱科学、用科学的良好氛围,在师生中形成崇尚科学的思想,同时为学生提供展示个性的平台,培养学生自主探究科学的兴趣和能力,让学生体验科学的魅力,从而全面提高学生的科学素养。
  (二)活动实施的条件分析
  1.学校领导支持,教师有一定的创客教育基础,教育科研的组织实效性强,在基层学校创客活动的实施过程中能及时给予业务上的指导和帮助。
  2.活动时间充足,学生兴趣浓厚。本活动利用课余时间进行社团活动,时间较充足,活动计划周详、明确、科学。学校浓厚的学习氛围,学生热情高涨,产生了强烈的探索求知欲,非常认真好学,积极完成教师的要求,使整个活动能顺利地实施。
  (三)活动计划、内容
  1.社团活动的计划
  2.利用课余时间,在科技辅导教师的指导下进行科技作品的制作,在制作过程中学习科学知识,提高动手能力和创新能力。
  3.购买相关的书籍及设备,为科技创作打开思路。
  4.通过参加各种科技活动竞赛,开拓学生的视野,在活动中提高社员的组织能力和展示能力。最后,以点带面,展示作品,吸引更多的学生参与科技活动,提高他们爱科学、用科学的积极性。
  (四)社团活动的开展过程
  1.明确活动实施者与参与者。
  2.有创客教育经验的科技辅导教师、创客社团的学生。
  3.教师为活动做充足准备。为了开展好活动,教师首先要充实自己创客教育相关的知识与技术。
  4.活动动员,召开动员大会,激发大家参与社团活动的积极性。
  5.建立社团活动小组。
  6.开展系列学习活动。   7.mPython X、Mind 、Mixly图形化编程软件的学习。
  8.掌控板、arduino主板、传感器的学习。
  9.3D打印技术的基础学习。
  10.活动成果生成:能运用自主、合作、探究的学习方式研究问题,整合知识制作完整的作品。
  11.进行社团的创客比赛。在学习结束后在校内进行一次小型的创客比赛,让每个有作品的学生参加比赛,使他们的技能在比赛中得到提升,尝试到成功的喜悦,让他们明白他们也可以成为一个小创客,从而吸引更多学生参与进来。
  12.社团实践活动总结。
  (五)活动的重点难点
  在活动实践过程中必须让学生一是弄懂什么是编程;二是弄懂该如何去进行编程;三是如何开发学生的创新思维;四是如何提高学生的动手创造能力;五是农村学生接收到的信息范围较小,还必须开阔学生的视野和思维。
  (六)活动结果
  在活动中,学生的创新意识得到了提高,学习到了科技创作和艺术创作的知识,把自己的想法变成了现实。学生也做出了他们的作品,如《智能防撞汽车》《简易防盗系统》《基于雨水感应装置的智能伸缩晾衣杆》等,充分让他们发挥想像和提高了动手能力。
  (七)创新点
  1.开展创客教育实践活动设计,为乡村学生提供更多接近生活新科技的机会。
  2.培养乡村学生的动手能力和发散思维能力,让学生懂得,所学知识,是能够应用到生活当中,只要努力一点,自己也能实现,从而提高学生的学习积极性。
  3.既能让乡村学生对课本知识学以致用,甚至能让学生“玩”出未来。
  (八)实践活动成果
  四、路径探索
  (一)以科普促推广
  云浮市大部分学校位于边远山区,根据农村和城市学校特定的自然环境和人文环境,通过多种途径、多种方式开发丰富的课程资源,如,让小学科学课堂成为开放的课堂,课程资源也得到新的诠释,为了让学生在亲身经历中获得经验和进行专题探究,试点学校先后组织了太空种子种植、北斗领航梦想、家书载梦航天科普教育主题活动、开展多项社会实践调查活动,形成有效的调查研究报告,如《云浮石材厂对环境污染的调查和行业未来发展的研究报告》《关于云安托洞腐竹文化根源的探索和未来发展的研究》《减少沙糖桔黄龙病灾害的调查实践活动研究》等具有云浮特色的科教课题研究,实现了学生从课堂到课外科学实践活动的全覆盖,让师生们在激发想象力和创造力的同时,逐步培养出了创新能力以及“自主探究式”的学习模式。同时,成立了科技中心,聘请了以省教育技术中心副主任黄桂芳、华南师范大学华子荀博士后等专家组成的团队指导我们线上线下开展教学工作,我们连续几年开展了全国科学教育规划课题“信息技术教育支持下的小学科学实践活动”“信息技术支撑下的山区中学STEM课程开发与研究”“以综合实践活动学科为主的SETAM跨学科教育”等课题研究。从此,山区学校走上一条具有区域特色的创新理念的探索之路。
  (二)以活动促发展
  山区创客教育处于探索发展期,很多家长、学校都处于观望期,学生难以从整体素质上得到提高,若能作出一定的成就也将会是兴奋剂,能使家长、老师、社会等更为积极配合。如,全力组织师生参加各级各类竞赛活动、全国科普日活动、创客嘉年华、创客马拉松、第一届三维创新设计大赛等。据不完全统计,于2019年我市师生在各级各类科技竞赛活动中,获得的奖项有:在第34届广东省青少年科技创新大赛获得12个奖项;在第五届广东青少年科技模型大赛中获得4个二等奖;在第六届广东省青少年科技实践能力挑战赛中获得1个一等奖、9个二等奖;在魔法编程杯第六届广东省青少年虚拟机器人竞赛中,获得1个二等奖;在第六届“中航国际”杯模拟飞行赛中,获得1个一等奖;在广东省教育“双融双创”行动暨2019年教师教育教学信息化交流及新媒体新技术教学应用活动中有79个教师作品获奖,其中一等奖5个,二等奖28个,三等奖46个。
  (三)以培训促应用
  创客教育在山区学校教育发展中还处于探索阶段,很多人员以及設备的配置还不够完善,没有可供参考的经验模式,学校只能够进行自我探索。在推进山区学校创客教育过程中,我们迎难而上,逐一进行相应的在职培训,除了创客教育理念的灌输,创客意识的唤醒和创客教师的教材研究能力的提升,还注重创客精神的配置。一方面,着重青少年科技创新教育骨干教师培训,培育中坚力量,独立或与科技局、科协合作开展了一系列的培训,奔赴清远、中山、佛山等珠三角地区学习取经;另一方面,培训创客教师学会如何根据本地区域、本校以及学生的实际情况开发出最适宜的创客教育校本课程,我市创客团队结合山区学生们的实际情况和学校已有设备开发了校本课程,探讨课程的本土化,使校本课程更符合课程与创客教育的本质,从而推动创客教育在学校层面有更好发展。如,《Arduino快速入门》《爱上创客——米思齐编程》、创客智造《编程兴趣班》经验分享等,为提高培训强度,先后举办了创客培训班、3D打印技能技巧培训、中小学教师航模培训班、学生航模培训班,中小学教师实验技能优质课展示暨STEAM教育等多种培训活动、科技辅导员培训班、创意编程与机器人培训班、STEM教育培训班等。同时,承办2020年云浮市中小学教师人工智能与机器人教育线上培训班,共同体十多位成员开发课程并线上授课。
  五、实验成果
  作为广东欠发达地区,“十三五”期间,云浮市抓住创建“教育创现”的契机积极开展教育信息化工作,采取了有力措施,特别是在以信息化促进义务教育均衡发展实验区建设取得一定进展,新型信息化教学模式的探索和示范模式开始推广,各级各类学校初步开展了新型信息化教学模式探索研究。
  大多数学校对于智慧校园、创客教育、移动学习等新应用有了初步探索,教师们对于新一轮信息化教学创新改革,有一定的经验,云浮市有5所学校被评为“全国青少年科学调查体验活动优秀实施学校”,有10所学校评为“广东省科学调查体验活动实施学校”,云浮市科普基地6所、中国科普e站2所;广东省创新教育团队5支;参加国家和省教育部门举办的科技类比赛,共获得全国奖10个,省奖105个,师生获得国家专利8项。教育信息化基础设备设施、优质资源建设、教师信息化能力培训、教学模式创新等方面已取得了一定的成果和经验,教育信息化走在省内同类地区前列。
  六、小结
  云浮市山区学校不断推进创客教育,为学生创造良好的创新实践平台,提高了学生的创新意识和创造能力。“百尺竿头更进一步”,我们下一步工作思路是:
  (一)发挥本地名校、名师、名工作室、共同体成为教师专业发展的引领者、播种者作用,使其成为创客的核心地位,有效引领薄弱学校提高的机制有待进一步完善。
  (二)不断汇集优秀创客作品,推广学校阶段性成果和经验分享。
  (三)共同体成员在全市范围内开展影响较深远的网络教研活动,总结经验做法。
  (四)建立城乡教育互助共同体,实现优质教育资源共建共享,优势互补。
  参考文献:
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