在創(chuàng)客課程實(shí)施中深化創(chuàng)新教育

【摘 要】目前，創(chuàng)客教育受到越來越多的學(xué)者與一線教師的關(guān)注，創(chuàng)客教育的發(fā)展氛圍正在形成。創(chuàng)客教育課程化是真正能讓創(chuàng)客教育在基礎(chǔ)教育階段落地生根并惠及全體學(xué)生的必由之路。在剖析關(guān)于創(chuàng)客教育的幾個(gè)困惑的基礎(chǔ)上，以機(jī)器人創(chuàng)新教育課程為例，從課程的創(chuàng)建、實(shí)施與生長三個(gè)方面展開闡述。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新教育；創(chuàng)客課程；機(jī)器人課程

【中圖分類號(hào)】G633.67 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2017）19-0011-03

【作者簡介】巫雪琴，江蘇省句容高級(jí)中學(xué)（江蘇句容，212400）教師，高級(jí)教師，江蘇省特級(jí)教師，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象。

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育，創(chuàng)客教育提倡通過動(dòng)手實(shí)踐來培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，力求讓每一個(gè)人的創(chuàng)意“照進(jìn)”現(xiàn)實(shí)。創(chuàng)客教育為創(chuàng)新教育提供了一條重要路徑?；A(chǔ)教育階段的創(chuàng)客教育是課程、活動(dòng)和環(huán)境的總和，其中課程是關(guān)鍵，活動(dòng)是推進(jìn)，競賽是提升，都是在一定的環(huán)境的支持下完成。

本文首先就當(dāng)前普遍存在的關(guān)于創(chuàng)客教育的幾種觀點(diǎn)進(jìn)行梳理，然后以本校的機(jī)器人創(chuàng)新教育課程為例，從課程體系的創(chuàng)建、課程實(shí)施、課程生長三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

一、觀點(diǎn)商榷

現(xiàn)象一：言必談“玩”，認(rèn)為創(chuàng)客教育就是帶學(xué)生玩，與課程無關(guān)。筆者認(rèn)為，那種無目的的“玩”是高層次的、理想化的，玩出靈感，有了創(chuàng)意，然后開始制作，以制作為經(jīng)線進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這種方式比較適合成人，或者說適合學(xué)習(xí)、生活節(jié)奏相對(duì)比較輕松的人。對(duì)于基礎(chǔ)教育階段的學(xué)生來說，相對(duì)輕松的低年級(jí)段學(xué)生已有的知識(shí)體系很難支撐“實(shí)現(xiàn)想法”這個(gè)重要的過程，而高年級(jí)階段學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù)很重，極少學(xué)生會(huì)投入時(shí)間與精力到看似與考試無關(guān)的領(lǐng)域。

如何能讓更多的人體驗(yàn)到“玩”的樂趣，只能是把“玩”融入面向全體的日常課程中，在教師的精細(xì)設(shè)計(jì)、策劃下，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)看似無序的“玩”。讓學(xué)生在課程中體驗(yàn)到動(dòng)手的樂趣，在體驗(yàn)中增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉創(chuàng)新思維，提升創(chuàng)新能力。

現(xiàn)象二：言必談“創(chuàng)客空間”，把創(chuàng)客教育與高額的投入畫等號(hào)。各地大大小小的創(chuàng)客空間如雨后春筍般出現(xiàn)，有愈演愈烈之勢。筆者認(rèn)為，需要把更多的關(guān)注放在創(chuàng)客課程內(nèi)涵上。

誠然，課程的實(shí)施、活動(dòng)的開展離不開一定的場所與設(shè)備，但如果一味追求高大上，往往造成巨大浪費(fèi)。一次性投入到位的思想也不可取，當(dāng)前技術(shù)飛速發(fā)展，設(shè)備的更新?lián)Q代迅速，應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程需要添置，為課程服務(wù)。

現(xiàn)象三：言必談“師資”，常常以沒有相關(guān)的教師為理由，對(duì)創(chuàng)客教育望而卻步。筆者認(rèn)為，創(chuàng)客教育的優(yōu)秀教師是“動(dòng)態(tài)生成的”。興趣是最好的老師，當(dāng)前各種技術(shù)高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)普及，通過培訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)交流，掌握初步的知識(shí)與技能不是問題，然后教學(xué)相長，在實(shí)踐中提升。

二、創(chuàng)客課程的創(chuàng)建

1.立足實(shí)際，發(fā)現(xiàn)生長點(diǎn)。

創(chuàng)建創(chuàng)客課程的過程中，教師往往起決定性的作用，但是學(xué)校的推動(dòng)作用也不能忽視，在學(xué)校的推動(dòng)下，可以讓教師迅速成長起來。筆者認(rèn)為，有生命力的創(chuàng)客課程必須從學(xué)校實(shí)際、教師實(shí)際、學(xué)生實(shí)際出發(fā)，只有符合校情、師情、學(xué)情的課程才是真正實(shí)用的。

以我校的機(jī)器人創(chuàng)新教育課程為例。我校機(jī)器人競賽小組從2006年就開始組建，輔導(dǎo)教師個(gè)人對(duì)編程與制作有濃厚興趣，專業(yè)水平很高，多次帶隊(duì)參加省市各級(jí)各類比賽，在機(jī)器人比賽的滅火項(xiàng)目中屢獲省一等獎(jiǎng)，成為我校的一大特色。2012年我校成為江蘇省機(jī)器人創(chuàng)新教育課程基地，該項(xiàng)目獲得地區(qū)與學(xué)校的高度重視，資金上得到保證，政策上得到支持。這些都為機(jī)器人創(chuàng)新課程的創(chuàng)建提供了前提條件。

2.多維度融合，找到契合點(diǎn)。

目前少數(shù)學(xué)校每周安排有專門的校本課程時(shí)間，甚至實(shí)現(xiàn)了走班，學(xué)生能夠真正去自由選擇創(chuàng)客課程，這種環(huán)境下的創(chuàng)客課程實(shí)施是沒有困難的。然而大多數(shù)學(xué)校，所謂的校本課程與研究性學(xué)習(xí)往往是落實(shí)在紙上的，在這樣的情況下，能夠找到創(chuàng)客課程與當(dāng)前已有課程的契合點(diǎn)，是后期課程得以真正實(shí)施的關(guān)鍵。

筆者為了找到機(jī)器人創(chuàng)新教育課程與當(dāng)前課程體系的契合點(diǎn)，做了以下梳理。首先，分析機(jī)器人教育的內(nèi)容，學(xué)生在設(shè)計(jì)和搭建機(jī)器人過程中涉及機(jī)械、電子、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制理論、傳感檢測、生物、工程機(jī)械、能源環(huán)保、工業(yè)設(shè)計(jì)甚至音樂、舞蹈等學(xué)科知識(shí)。它的硬件部分涉及機(jī)械、電子、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制理論、傳感檢測等知識(shí)，在高中階段，與物理學(xué)科關(guān)系緊密。它的軟件部分，與信息技術(shù)學(xué)科中的“算法與程序設(shè)計(jì)”關(guān)系緊密，程序是機(jī)器人的靈魂，而機(jī)器人可以成為程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的最好載體，算法中的建模還用到相當(dāng)多的數(shù)學(xué)知識(shí)，教學(xué)內(nèi)容又向數(shù)學(xué)學(xué)科延伸，可見機(jī)器人創(chuàng)新教育融合了多學(xué)科知識(shí)，與基礎(chǔ)教育階段多學(xué)科有交集。接著，筆者梳理了高中階段技術(shù)課程結(jié)構(gòu)，普通高中技術(shù)課程領(lǐng)域包含信息技術(shù)課程與通用技術(shù)課程，“簡易機(jī)器人制作”是通用技術(shù)選修模塊3的內(nèi)容，而“算法與程序設(shè)計(jì)”是信息技術(shù)選修模塊1的內(nèi)容。（如圖1所示）

通過分析與梳理，確定我校的機(jī)器人創(chuàng)新課程以通用技術(shù)選修課程作為契合點(diǎn)最為可行，教學(xué)內(nèi)容盡量融合多學(xué)科，構(gòu)建合適的課程組織框架和實(shí)施支架，在遵循機(jī)器人創(chuàng)新教育的規(guī)律和方法的前提下，為學(xué)生提供一個(gè)多種能力得以綜合提高的獨(dú)特平臺(tái)。

3.立體設(shè)計(jì)，聚焦人才培養(yǎng)。

為了確保課程的良性生長，需要立體設(shè)計(jì)，以便能建構(gòu)起系統(tǒng)的人才培養(yǎng)體系。我校的機(jī)器人創(chuàng)新教育課程為每個(gè)年級(jí)的學(xué)生設(shè)計(jì)相應(yīng)的課程模塊。（見圖2）每個(gè)模塊內(nèi)以課程為主體，以活動(dòng)為推動(dòng)，以競賽為提升，縱向拉動(dòng)，自成一體，同時(shí)三個(gè)年級(jí)模塊之間也形成知識(shí)與能力階梯的橫向聯(lián)系。

創(chuàng)客課程內(nèi)容也不是一成不變的，還需要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展、環(huán)境的變化在實(shí)踐中不斷調(diào)整與完善。

三、創(chuàng)客課程的實(shí)施

在完成了理論層面的梳理、體系與模型的建構(gòu)后，我們需要面對(duì)具體的操作層面。

1.教學(xué)環(huán)境的搭建。

創(chuàng)客教育的教學(xué)環(huán)境包括兩類，一類是物理環(huán)境，這是專門為創(chuàng)客教育提供的教學(xué)與活動(dòng)場所，配備有相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備；另一類是在線教育平臺(tái)，這是專門為創(chuàng)客教育提供的在線學(xué)習(xí)、交流與分享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。創(chuàng)客課程的實(shí)施過程中，教學(xué)環(huán)境與設(shè)施不必追求高大上，首選是對(duì)已有場所與設(shè)施最大限度地加以利用，除了硬件環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境也需要同步考慮。

我校虛擬機(jī)器人教學(xué)利用原有的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，依托IROBOTQ3D機(jī)器人在線仿真平臺(tái)開設(shè)，開源機(jī)器人教學(xué)場所在原有通用技術(shù)教室的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。教學(xué)設(shè)備直接在網(wǎng)上購置，每個(gè)位置的費(fèi)用在100元左右，根據(jù)教學(xué)項(xiàng)目的需要不斷添置。

隨著基地經(jīng)費(fèi)、地區(qū)政府支持資金的到位，學(xué)?？萍即髽堑呐d建，目前已經(jīng)完成了機(jī)器人系列實(shí)驗(yàn)室、展廳的建設(shè)和機(jī)器人創(chuàng)新教育網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)，這些為機(jī)器人創(chuàng)新教育課程的實(shí)施提供了更好的保障條件。

2.教學(xué)模式的探索。

我校教師通過4輪教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)兩種課程分別探索出以下比較可行的教學(xué)模式。

虛擬機(jī)器人課程。情景教學(xué)：創(chuàng)設(shè)情景——設(shè)置任務(wù)——設(shè)計(jì)與競技——交流分享。首先利用IROBOTQ3D機(jī)器人在線仿真平臺(tái)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了類似游戲的逼真的學(xué)習(xí)情境，給學(xué)生以強(qiáng)烈的浸潤感。通過設(shè)置一系列由易至難的任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立設(shè)計(jì)程序。安排最后優(yōu)勝者分享自己的程序，最后是團(tuán)隊(duì)競技賽，常常用來作為學(xué)生學(xué)習(xí)的階段總結(jié)與成果展示。

開源機(jī)器人課程。項(xiàng)目教學(xué)：“團(tuán)隊(duì)+項(xiàng)目”——“創(chuàng)意+實(shí)踐”——“知識(shí)+能力”，即以團(tuán)隊(duì)協(xié)助的方式，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，任務(wù)引領(lǐng)，完成創(chuàng)意，最終達(dá)到獲取知識(shí)、提升能力的目標(biāo)。教學(xué)過程中依托Arduino控制板，從認(rèn)識(shí)電子元件的小基礎(chǔ)項(xiàng)目做起，慢慢深入到與學(xué)生一起體驗(yàn)1～2個(gè)與生活密切聯(lián)系的項(xiàng)目，最后是學(xué)生團(tuán)隊(duì)自己選擇主題、設(shè)計(jì)項(xiàng)目、完成項(xiàng)目。讓每一個(gè)學(xué)生都體驗(yàn)了這樣的過程后，部分特別有創(chuàng)意有興趣的學(xué)生進(jìn)入活動(dòng)小組，深入學(xué)習(xí)。

3.活動(dòng)推動(dòng)。

活動(dòng)與競賽都是課程的一部分，我校機(jī)器人興趣小組活動(dòng)采用項(xiàng)目組的方式，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目自由組合，小組內(nèi)部分工協(xié)作，小組之間既競爭又合作。利用課外活動(dòng)，學(xué)校冬令營、夏令營給他們提供一個(gè)相當(dāng)寬松的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與制作環(huán)境，讓他們像真正的創(chuàng)客那樣去設(shè)計(jì)、制作、交流與分享?；顒?dòng)中，教師的角色就是協(xié)調(diào)、引導(dǎo)，必要時(shí)提供適當(dāng)幫助。

4.競賽提升與拉動(dòng)。

競賽是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的檢驗(yàn)，學(xué)生競賽也能提升學(xué)校的形象，給教師帶來榮譽(yù)，進(jìn)而激發(fā)教師的積極性。所以競賽活動(dòng)是創(chuàng)新課程實(shí)施中一個(gè)增強(qiáng)動(dòng)力的環(huán)節(jié)，課程體系中的重要部分。

四、創(chuàng)客課程的生長

1.依托課題的深入研究是創(chuàng)客課程生長的內(nèi)驅(qū)力。課題是對(duì)熱點(diǎn)、關(guān)注點(diǎn)或者問題所在點(diǎn)的更深入的專題研究，對(duì)課程的實(shí)施、問題的反思、經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與推廣都能起到積極的作用。我校在課程創(chuàng)建與實(shí)施過程中申報(bào)了3個(gè)相關(guān)課題，從校本課程的開發(fā)到虛擬機(jī)器人教學(xué)方式探索，再到具體的項(xiàng)目教學(xué)方式的探索，一步一步接近與細(xì)化，完成“虛擬機(jī)器人與開源機(jī)器人”校本課程的編撰與刊印，完成項(xiàng)目教學(xué)主題站點(diǎn)建設(shè)。

2.分享與交流是創(chuàng)客課程生長的外部推動(dòng)力。我校除了積極參加上級(jí)組織的各種培訓(xùn)與交流活動(dòng)外，還依托名師工作室面向地區(qū)開展專題示范教學(xué)、開設(shè)講座、組織相關(guān)培訓(xùn)、比賽等活動(dòng)推動(dòng)地區(qū)創(chuàng)新教育，還積極主動(dòng)走出去，聯(lián)合不同地區(qū)的名師工作室開展多區(qū)域的聯(lián)合活動(dòng)，展示各地區(qū)的創(chuàng)新教育成果，開闊眼界、拓寬思路。此外還申報(bào)了機(jī)器人創(chuàng)新科技協(xié)會(huì)，面向整個(gè)地區(qū)招收會(huì)員，定期組織沙龍主題交流，資源共享，信息共享，讓創(chuàng)新教育更接近地區(qū)產(chǎn)業(yè)，更接近生活，為創(chuàng)新教育內(nèi)容與方法提供新思路。