論小學機器人創(chuàng)客空間的建設(shè)與應(yīng)用

摘 要：在互聯(lián)網(wǎng)+的時代條件下，國內(nèi)外創(chuàng)客活動開展得如火如荼，創(chuàng)客空間的創(chuàng)建紛紛多了起來，得到了各行各業(yè)的關(guān)注與器重。當創(chuàng)客精神遇到教育，可為學生提供新的學習方式，讓其迸發(fā)出創(chuàng)新思維的火花。近年來，小學生機器人的創(chuàng)客活動借助創(chuàng)客空間、創(chuàng)客文化、創(chuàng)客教師、創(chuàng)客資源等的共同作用愈演愈烈，掀起了一股潮流。而機器人創(chuàng)客教育在培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力方面扮演著十分重要的角色。因此，小學機器人創(chuàng)客空間的建設(shè)與應(yīng)用至關(guān)重要，通過讓學生在玩中學、做中學、學中做、做中創(chuàng)，可開啟機器人教育新課堂，共同打造“智創(chuàng)空間”。

關(guān)鍵詞：小學；機器人；創(chuàng)客空間；建設(shè)；應(yīng)用

中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-07-16

作者簡介：劉素忠（1970—），廣東省廣州市荔灣區(qū)環(huán)市西路小學教師，本科，研究方向：小學科技教育、小學信息化教育。

一、引言

《Make》創(chuàng)始人戴爾·多爾蒂曾經(jīng)明確指出：創(chuàng)客活動能夠推動現(xiàn)代教育的發(fā)展，甚至給教育帶來翻天覆地的變化。而創(chuàng)客教育是以信息技術(shù)的融合為基礎(chǔ)，將信息技術(shù)員與教育教學深度融合，強調(diào)學習者創(chuàng)造性的學習的教育模式，是一種新的教育形態(tài)。2013年，創(chuàng)客教育在中國興起；2015年李克強總理前往深圳訪問創(chuàng)客空間并且在兩會時提出了“創(chuàng)客”。一時間“創(chuàng)客”受到社會各界的廣泛關(guān)注，并迅速蔓延到各級學校。小學機器人創(chuàng)客課程是創(chuàng)客教育的主要課程，目的是培養(yǎng)具有21世紀技能的創(chuàng)新型人才。在經(jīng)濟全球化背景下，市場競爭日趨激烈，用人單位對人才提出了更高的要求，學生的綜合素質(zhì)至關(guān)重要。這就為小學機器人創(chuàng)客空間的建設(shè)與應(yīng)用提供了良好的外部環(huán)境，引導(dǎo)學生通過創(chuàng)客活動，可提升其創(chuàng)新能力。

二、概念界定

1. 創(chuàng)客

“創(chuàng)客”（Maker）一詞，最初來源于美國，主要是指以個人創(chuàng)意、設(shè)計和制造為核心理念，構(gòu)建集設(shè)計、制造、調(diào)試、分析以及文檔管理于一體的全新制造環(huán)境。一些學者將創(chuàng)客分為三種：一是創(chuàng)意者，經(jīng)過探索發(fā)現(xiàn)問題而提出創(chuàng)意，是創(chuàng)客中的精靈；二是設(shè)計者，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行計劃，是創(chuàng)客中的魔法師；三是實施者，將計劃制造出最終成品，是創(chuàng)客中的劍客。

2. 創(chuàng)客教育

關(guān)于創(chuàng)客教育的概念，許多專家學者從不同的角度進行了界定。其中，祝智庭教授認為是一種以培養(yǎng)學習者，特別是培養(yǎng)青少年學習者的創(chuàng)客素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育模式；謝作如先生認為創(chuàng)客教育是對傳統(tǒng)教育的補充和延伸，可幫助學生拓展知識視野，激發(fā)其對科學技術(shù)的興趣；而在吳俊杰等人看來，創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，是從學生的興趣出發(fā)，培養(yǎng)學生的跨學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新實踐能力的一種素質(zhì)教育。綜合以上專家學者的看法，可以基本上認為創(chuàng)客教育是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，遵循在創(chuàng)造中學習的理念，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為主，強調(diào)動手能力的一種教育模式。

3. 創(chuàng)客空間

創(chuàng)客空間（Makerspace），顧名思義是創(chuàng)客與空間的組合，即英文“Maker”與“Space”的組合，主要是指包括創(chuàng)客空間在內(nèi)的一類創(chuàng)新服務(wù)機構(gòu)的總稱。從環(huán)境層面上來說，主要是指能夠共享所有資源的空間；從精神層面上來說，是指一種協(xié)作、分享與創(chuàng)造的理念；從功能層面上來說，能夠促進知識技能的學習以及人類創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

三、小學機器人創(chuàng)客空間建設(shè)

1. 正確處理創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育的關(guān)系

創(chuàng)客教育是一種新型的教育形態(tài)，創(chuàng)客空間是創(chuàng)新類服務(wù)機構(gòu)的總稱，二者不可分割。要建設(shè)小學機器人創(chuàng)客空間，首先要處理好創(chuàng)客空間與創(chuàng)客教育之間的關(guān)系。創(chuàng)客教育的開展需要依托一定的載體和資源，如創(chuàng)客課程、創(chuàng)客教師和創(chuàng)客環(huán)境等；創(chuàng)客空間的建設(shè)面臨著需要什么樣的空間面積、設(shè)備、工具、裝飾等這些具體的問題，也是根據(jù)具體的情況以及創(chuàng)客教師等來定。在創(chuàng)客教育開展過程中，創(chuàng)客們將線上虛擬空間與線下實體空間結(jié)合，在實踐中培養(yǎng)了綜合能力，形成了一種創(chuàng)客文化。

2. 按需建設(shè)小學機器人創(chuàng)客空間

創(chuàng)客教育的載體豐富多樣，如無人機（空中機器人）、智能機器人制作、3D打印技術(shù)、開源硬件等，如何選擇創(chuàng)客教育載體以建設(shè)創(chuàng)客空間成為許多教育工作者面臨的重難點課題。創(chuàng)客空間的建設(shè)范圍，大到幾百平方米，小到幾十平方米，對此，學?？梢詮淖陨淼木唧w情況出發(fā)，選擇適宜的創(chuàng)客空間范圍。在裝飾方面不能一味地強調(diào)奢華，只要能夠為學校服務(wù)，為創(chuàng)客教師和學生提供必要的硬軟件設(shè)備，有助于培養(yǎng)創(chuàng)客隊伍即可，并且在運營發(fā)展過程中要形成自己的特色。以農(nóng)村中心小學為例，創(chuàng)客空間的建設(shè)應(yīng)該選擇一些簡單的3D打印、激光DIY等課程，這樣入門容易，也能夠滿足學生們的創(chuàng)意需求。由此可見，無論采取哪種創(chuàng)客教育載體，只要適合學校、教師和學生，只要能夠為創(chuàng)客空間的建設(shè)服務(wù)，就是好的空間與載體。

3. 構(gòu)建“ZC Space 創(chuàng)客教育模型”

一般來說，“智創(chuàng)空間”主要由線下實體空間和線上虛擬空間構(gòu)成，前者是實體創(chuàng)客空間，實質(zhì)上是建立在智能機器人創(chuàng)客教育體驗中心的基礎(chǔ)上；后者是虛擬創(chuàng)客空間。構(gòu)建“ZC Space創(chuàng)客教育模型”離不開硬件資源、人力資源和教學資源。其中，硬件資源包括智慧教室、各種機器人、3D打印機、3D掃描儀和各種電工組合工具，這是創(chuàng)客教育開展的前提和基礎(chǔ)。人力資源，包括創(chuàng)客教育專家、中小學教師、學生和學生家長等，他們在微信群進行互動、交流，分享創(chuàng)客的教學成果，是創(chuàng)客教育開展的強大支撐。教學資源，包括設(shè)計創(chuàng)客教育、教學內(nèi)容，構(gòu)建“微課導(dǎo)學”教學模式，開發(fā)創(chuàng)客教育教學教具，開發(fā)創(chuàng)客教育網(wǎng)絡(luò)課程等。

4. 開發(fā)創(chuàng)客教育實驗教材和地方校本課程

目前許多小學創(chuàng)客教育的推廣和實施尚處于探索階段，在創(chuàng)客空間的建設(shè)以及創(chuàng)客教育地方校本課程的開發(fā)與教學模式的構(gòu)建方面都有待進一步挖掘。一方面，要參考借鑒國內(nèi)機器人創(chuàng)客教育建設(shè)的成功案例，制定小學創(chuàng)客教育實驗室建設(shè)技術(shù)規(guī)范，并上報相關(guān)部門進行評定審批，為創(chuàng)客教育實驗室的建設(shè)提供技術(shù)支持。另一方面，要結(jié)合資料搜集和教學經(jīng)驗，編寫關(guān)于創(chuàng)客教育的教材或教本課程，如《智能機器人制作與程序設(shè)計》，融入創(chuàng)新元素，以滿足學生的創(chuàng)新能力發(fā)展需求。同時，還可開展“3D打印技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計與應(yīng)用”“Scratch與機器人融合創(chuàng)新設(shè)計”等課程，形成系統(tǒng)化、多層次的創(chuàng)客教育課程體系，為創(chuàng)客教育在小學校園的實踐開辟創(chuàng)新之路。

四、“智創(chuàng)空間”開展創(chuàng)客教育的推進策略

1. 面向?qū)W生開設(shè)創(chuàng)客教育體驗活動課程

基于小學機器人課程的創(chuàng)客教育，其面向的對象是小學生，目的在于培養(yǎng)小學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，促進他們的全面發(fā)展，滿足時代發(fā)展的需要。所以，無論是“智創(chuàng)空間”的創(chuàng)建還是創(chuàng)客教育的開展都是以其對象——小學生為中心，深入了解小學生的生理、心理特點，一切從學生的實際情況出發(fā)，有針對性地開展相應(yīng)的創(chuàng)客教育體驗活動課程。以3～6年級的小學生為例，這個階段的學生活潑好動，對新鮮的事物充滿了好奇心，所以我們可以通過播放動畫、講故事、游戲的方法來設(shè)計“Scratch創(chuàng)意編程”，來吸引學生們的注意力。由于Scratch積木式圖形化編程具有簡單易學、形象生動的特點，符合學生的心理需求，因此能夠取得明顯的效果。

2. 面向家長開設(shè)創(chuàng)客教育親子互動課程

親子互動課程是學校教育的重要延伸，“智創(chuàng)空間”應(yīng)該充分利用家長這一角色開展智能機器人創(chuàng)客教育親子活動，這既能夠加強家長與孩子的情感，又能夠促進孩子創(chuàng)造性思維的發(fā)展。具體來說，可以讓學生與家長共同制作機器人、打印3D模型、編寫Scratch程序等，充分感受創(chuàng)客教育帶來的樂趣，事實證明，這種親自互動課程受到廣大家長以及學生的喜愛，可滿足學生的多元化需求。

3. 面向社會開放創(chuàng)客教育科普基地

社會也是“智創(chuàng)空間”建設(shè)與創(chuàng)客教育開展的重要途徑之一。面向社會開放創(chuàng)客教育科普基地應(yīng)該以“實踐、創(chuàng)新、協(xié)作和分享”為核心理念，既要深入探索創(chuàng)客教育和STEAM教育的新模式，又要充分利用新媒體的微信群和微信號定期推送關(guān)于創(chuàng)客教育的最新動態(tài)，讓更多的人了解、認識創(chuàng)客教育，為我國小學機器人創(chuàng)客空間的建設(shè)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4. 積極深入學校引創(chuàng)客教育進校園活動

廣州市珠海區(qū)、越秀區(qū)等多所小學應(yīng)上級部門和教育局的要求，開展創(chuàng)客教育，組織關(guān)于機器人創(chuàng)客教育的專題講座，這讓小學生接觸、了解了創(chuàng)客教育方面的知識，也讓教育工作者深刻認識了創(chuàng)客教育、STEAM教育的重要性；并且通過開展機器人課程來培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力、動手實踐能力以及創(chuàng)新思維能力等，可使其真正走進小學校園。具體來說，要以機器人課程為載體，以創(chuàng)客教育理念為指導(dǎo)，以創(chuàng)客精神為核心，分層次、多渠道、立體化實施，促進學生的全面發(fā)展。2016年廣州市信息教育中心共接待了來自全國各地的教師、學生、家長共700多人次到“智創(chuàng)空間”學習，為深入學校引創(chuàng)客教育進校園活動提供了良好條件。

5. 面向偏遠地區(qū)和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)推廣創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育不是精英化教育，而是普惠教育，應(yīng)該盡可能地面向更多的地區(qū)開展?！昂鋈缫灰勾猴L來，千校萬校創(chuàng)客熱”，尤其是在經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，創(chuàng)客教育如雨后春筍般發(fā)展，創(chuàng)客活動開展得如火如荼。但是在一些欠發(fā)達地區(qū)或是偏遠的鄉(xiāng)村地區(qū)，創(chuàng)客教育的推廣和普及還存在較大的難度。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2015年湛江市只有一所學校開展機器人創(chuàng)客空間的活動；無獨有偶，截至2015年，汕尾市超過兩百所學校沒有開展機器人創(chuàng)客教育活動。這種現(xiàn)象在西部經(jīng)濟落后地區(qū)更為普遍，由于師資力量有限，2015年5月貴州省冊亨縣第三中學的某企業(yè)贊助的二十套NXT藍牙機器人等創(chuàng)客教育設(shè)備，放置了一年多居然還沒啟封。所以，我們可通過開展創(chuàng)客教育專題講座、到這些地區(qū)支教等途徑加強地區(qū)創(chuàng)客教育的推廣和普及。

五、結(jié)語

總之，萬眾創(chuàng)新，教育為本，創(chuàng)客教育與創(chuàng)客空間、創(chuàng)客文化存在著密不可分的聯(lián)系，創(chuàng)客空間培植創(chuàng)客文化，創(chuàng)客空間開展創(chuàng)客教育、培養(yǎng)教育創(chuàng)客。在互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育背景下，創(chuàng)客空間不斷得到發(fā)展，而小學機器人創(chuàng)客空間的建設(shè)，以學生和家長為主要載體和對象，構(gòu)建了全新的創(chuàng)客教育模式，在“ZC Space創(chuàng)客教育模型”的基礎(chǔ)上，致力于創(chuàng)新教育理念，既豐富了小學生的創(chuàng)客活動，又培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識。

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