青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制構(gòu)建與實(shí)踐

陳民 崔忠偉 江梨 聶小雙 馮永勝

摘 要：針對(duì)貴州省中小學(xué)創(chuàng)客活動(dòng)開(kāi)展的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，本文提出了以青少年科技競(jìng)賽系列活動(dòng)為依托的創(chuàng)客教育機(jī)制，建構(gòu)了基于青少年科技競(jìng)賽系列的創(chuàng)客教育機(jī)制，通過(guò)對(duì)該機(jī)制的實(shí)踐，有力地促進(jìn)了創(chuàng)客教育活動(dòng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：中小學(xué)生; 科技競(jìng)賽; 創(chuàng)客教育機(jī)制

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2019）8-034-003

2016年，教育部印發(fā)了《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，指出在未來(lái)五年應(yīng)大力發(fā)展信息技術(shù)在多學(xué)科融合和創(chuàng)客教育等新興教育模式中的運(yùn)用，以培養(yǎng)青少年的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)創(chuàng)造力為主要目標(biāo)，促進(jìn)青少年的全面發(fā)展。根據(jù)規(guī)劃的內(nèi)容，創(chuàng)客教育作為STEAM實(shí)踐路徑，逐漸被教育界所認(rèn)同，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的新時(shí)代中小學(xué)生已成為國(guó)家教育的重要任務(wù)之一。雖然創(chuàng)客教育在我國(guó)已蓬勃發(fā)展，但總體來(lái)說(shuō)創(chuàng)客教育還比較薄弱。針對(duì)目前創(chuàng)客教育的現(xiàn)狀及問(wèn)題，本文構(gòu)建了青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制，通過(guò)對(duì)該機(jī)制的研究，有效地促進(jìn)創(chuàng)客教育的發(fā)展。

1.創(chuàng)客教育概念及特點(diǎn)

創(chuàng)客教育是STEAM教育行之有效的一條門(mén)徑，是“創(chuàng)客（Maker）”與“教育文化”碰撞的衍生物，通俗地說(shuō)創(chuàng)客教育是一種以培養(yǎng)大眾創(chuàng)客意識(shí)為宗旨的教育方式;把學(xué)習(xí)者放在主導(dǎo)地位，主要以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)青少年創(chuàng)客意識(shí)為目標(biāo)。

與傳統(tǒng)教育相比，創(chuàng)客教育具有研創(chuàng)性、教育目標(biāo)的能力趨向性明顯。注重實(shí)踐、動(dòng)手、過(guò)程，關(guān)注體驗(yàn)式學(xué)習(xí)和“做中學(xué)”，使學(xué)生以學(xué)習(xí)-研究-創(chuàng)新的模式去解決實(shí)際問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科間的融合，關(guān)注個(gè)體的全面發(fā)展，讓學(xué)生成為知識(shí)的探索者、創(chuàng)造者，鼓勵(lì)個(gè)體與群體、學(xué)校與社會(huì)、國(guó)內(nèi)與國(guó)際之間實(shí)現(xiàn)資源的共享，促進(jìn)知識(shí)的多元化發(fā)展和不同知識(shí)的完善。

2.創(chuàng)客教育的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

2.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2009年，Obama在“教育創(chuàng)新運(yùn)動(dòng)（Educational innovation movement）”中提到讓每一位學(xué)生都成為Maker，為了讓全美所有的青少年在綜合領(lǐng)域發(fā)展自身能力，2012年美國(guó)啟動(dòng)“創(chuàng)客教育運(yùn)動(dòng)（Maker Education Movement）”[5];2014年，美國(guó)頒布了有關(guān)推動(dòng)創(chuàng)客教育的整體措施，并將創(chuàng)客教育視為一種“美國(guó)大眾文藝復(fù)興”[6]。英國(guó)的教育部長(zhǎng)表示將主要資源及精力放在創(chuàng)客教育，創(chuàng)客教育在英國(guó)教育界扮演著重要角色[7]。

在國(guó)內(nèi)，2010年出現(xiàn)了第一個(gè)創(chuàng)客空間。2011年北京和深圳分別舉辦了“開(kāi)源軟件周（Open source software week）”和“深圳匯制節(jié)（Maker Faire）”，開(kāi)啟了我國(guó)Maker運(yùn)動(dòng)新局面。2015年，李克強(qiáng)總理表明“讓眾多Maker脫穎而出”，促使了Maker文化逐漸向教育界滲透，推動(dòng)了創(chuàng)客教育的發(fā)展;2016年，國(guó)務(wù)院以及教育部門(mén)紛紛出臺(tái)了創(chuàng)客教育相關(guān)政策，要求積極探索創(chuàng)客教育，此舉將創(chuàng)客教育推向了政策風(fēng)口，創(chuàng)客教育以強(qiáng)勢(shì)的姿態(tài)出現(xiàn)在人們的視野中[10]。

2.2創(chuàng)客教育存在的問(wèn)題

創(chuàng)客空間數(shù)量不足，教育課程體系不健全。一方面，創(chuàng)客空間還沒(méi)有一套完善的管理模式，仍處于起步階段，開(kāi)展創(chuàng)客教育面臨創(chuàng)客空間建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)尚未明確、財(cái)力和建設(shè)空間有限等問(wèn)題。另一方面創(chuàng)客教育還沒(méi)有健全的課程體系，目前開(kāi)設(shè)的Scratch創(chuàng)意編程、開(kāi)源電子、3D打印、金屬搭建等創(chuàng)客課程多是通過(guò)購(gòu)買(mǎi)社會(huì)創(chuàng)客空間資源，資源的有限性以及資金的局限性導(dǎo)致了創(chuàng)客教師無(wú)法進(jìn)行高效教學(xué)。

專(zhuān)業(yè)創(chuàng)客教師師資力量薄弱。我國(guó)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)客教師師資力量薄弱主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。首先，創(chuàng)客教育要求創(chuàng)客教師在教學(xué)上必須掌握多門(mén)編程語(yǔ)言、多學(xué)科知識(shí)，這對(duì)創(chuàng)客教師的能力要求較高;其次，即使是信息技術(shù)或通用技術(shù)教師，不加以培訓(xùn)和學(xué)習(xí)也難以掌握創(chuàng)客教師所需的技能，由于目前還沒(méi)有完整的創(chuàng)客教師培訓(xùn)體系，使得創(chuàng)客教師的能力還無(wú)法達(dá)到專(zhuān)業(yè)水平;最后，高等院校是培養(yǎng)創(chuàng)客教師的主要力量，但目前高等院校中還未開(kāi)設(shè)創(chuàng)客教師相關(guān)專(zhuān)業(yè)，導(dǎo)致我國(guó)缺失專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)客教師后備人才。

3.青少年科技競(jìng)賽

3.1概念

青少年科技競(jìng)賽是由多種以學(xué)生為主的科技競(jìng)賽的結(jié)合，它在地區(qū)與高校聯(lián)合，廣泛開(kāi)展各類(lèi)培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，逐步形成教育部主導(dǎo)、學(xué)校和學(xué)生為主體、教師指導(dǎo)、課程體系支撐、培訓(xùn)強(qiáng)化的青少年科技競(jìng)賽機(jī)制。

3.2青少年科技競(jìng)賽的特點(diǎn)

3.2.1有利于培養(yǎng)青少年的科學(xué)意識(shí)。經(jīng)研究證明，參與科技競(jìng)賽活動(dòng)持續(xù)影響著學(xué)生探索科學(xué)的興趣和積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)。Peter Eastville等人表明，參與科技競(jìng)賽能夠?qū)η嗌倌戤a(chǎn)生不同程度的正面影響。學(xué)生在參加科技競(jìng)賽的過(guò)程中，相比獲得各種獎(jiǎng)項(xiàng)，更重要的是學(xué)生能在該過(guò)程中養(yǎng)成解決科學(xué)與非科學(xué)問(wèn)題的獨(dú)立思考習(xí)慣，能夠深入學(xué)習(xí)到科研過(guò)程的一般程序，形成主動(dòng)尋找、發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的獨(dú)特思維方式，從而形成良好的科學(xué)意識(shí)。

3.2.2競(jìng)賽有利于創(chuàng)客教育活動(dòng)的開(kāi)展?？萍几?jìng)賽作為中小學(xué)創(chuàng)客教育的一部分，一次科技競(jìng)賽通常包括若干多學(xué)科相融合的任務(wù)、內(nèi)涵復(fù)雜的問(wèn)題情境。通過(guò)組織廣大師生開(kāi)展各級(jí)各類(lèi)比賽，將表現(xiàn)優(yōu)異的隊(duì)伍推向更高層次的省級(jí)乃至全國(guó)級(jí)別的賽事，以此提高師生參與度以及各級(jí)別賽事之間銜接性。逐步形成教育部主導(dǎo)、學(xué)校和學(xué)生為主體、教師指導(dǎo)、課程體系支撐、培訓(xùn)強(qiáng)化的青少年科技競(jìng)賽體系。完善頂層設(shè)計(jì)，在廣泛開(kāi)展各類(lèi)科技競(jìng)賽的基礎(chǔ)上完善創(chuàng)客教育活動(dòng)的內(nèi)容，為中小學(xué)提供創(chuàng)客教育活動(dòng)中遇到問(wèn)題的具體解決方案，幫助學(xué)生體驗(yàn)跨學(xué)科交叉應(yīng)用的實(shí)踐過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生打破學(xué)科壁壘、解放思維束縛，從而推動(dòng)創(chuàng)客教育的發(fā)展。

4.青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制構(gòu)建

基于前述分析，科技競(jìng)賽對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)素養(yǎng)和探索問(wèn)題主動(dòng)性具有延續(xù)不斷的作用力，在競(jìng)賽過(guò)程中可提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。本文針對(duì)創(chuàng)客教育的發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題，構(gòu)建了青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制，加大創(chuàng)客教育活動(dòng)開(kāi)展強(qiáng)度，助推創(chuàng)客教育發(fā)展。

4.1政策

自2015年創(chuàng)客教育發(fā)展至今，國(guó)家各部委及地方政府紛紛頒布了多項(xiàng)政策。2015年教育部辦公廳發(fā)布了關(guān)于征求對(duì)《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》。貴州省在2017年8月起草了《貴州省中小學(xué)創(chuàng)客空間建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)（試行）》。在2016年之前六盤(pán)水就開(kāi)展了一系列創(chuàng)客科技競(jìng)賽活動(dòng)，但始終沒(méi)有完整的實(shí)施方案，因此六盤(pán)水市教育局在參考國(guó)家和貴州省出臺(tái)的一系列指導(dǎo)方案后，聯(lián)合貴州師范學(xué)院下發(fā)《六盤(pán)水市基礎(chǔ)教育教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》（2018-2020年），要求開(kāi)展極具創(chuàng)客特色的辦學(xué)模式，以多學(xué)科融合、線上學(xué)習(xí)等教育方式的探索與實(shí)踐，積極搭建“智慧創(chuàng)客空間”新媒體工作環(huán)境，提高教師信息技術(shù)方面的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

4.2競(jìng)賽體系的建設(shè)

改善各級(jí)各類(lèi)學(xué)校辦學(xué)條件，加大對(duì)區(qū)縣青少年科技競(jìng)賽的培訓(xùn)力度，以加強(qiáng)科技競(jìng)賽對(duì)青少年的指導(dǎo)意義。在多學(xué)科融合競(jìng)賽體系的基礎(chǔ)上，健全縣、市、省、國(guó)家四級(jí)競(jìng)賽體系，由下而上逐級(jí)選拔，以創(chuàng)客教育的視角重新審視青少年科技競(jìng)賽，完善主體多元、形式多樣和靈活的賽制。

以實(shí)現(xiàn)循序漸進(jìn)培養(yǎng)青少年核心素養(yǎng)為主要目標(biāo)，從賽前、賽中和賽后三個(gè)階段入手，結(jié)合創(chuàng)客教育特色，賽前對(duì)參賽學(xué)生及指導(dǎo)教師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，賽中對(duì)參賽選手提出專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)，賽后對(duì)參賽者提供技術(shù)支持，以保證創(chuàng)客教育視野下多學(xué)科融合的科技競(jìng)賽活動(dòng)的順利開(kāi)展，從而形成一套完整的以創(chuàng)客教育為基礎(chǔ)的青少年科技競(jìng)賽體系。

4.3師資隊(duì)伍建設(shè)

為建設(shè)專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)客教師師資隊(duì)伍，我們采用了競(jìng)賽培訓(xùn)和以培代教的措施，包括以下兩方面：一方面，為全面提升六盤(pán)水市中小學(xué)創(chuàng)客教師的應(yīng)用能力，建設(shè)高素質(zhì)、高質(zhì)量、專(zhuān)業(yè)化的創(chuàng)客師資隊(duì)伍，六盤(pán)水市教育局每年組織大量教師參加市級(jí)創(chuàng)客教育及青少年機(jī)器人賽事教師培訓(xùn)、中小學(xué)創(chuàng)客項(xiàng)目評(píng)選活動(dòng)教師培訓(xùn)、信息學(xué)奧賽教師培訓(xùn)等。

另一方面，以培代教，使相關(guān)教師掌握新的知識(shí)與技能，并具備多種學(xué)科整合的能力。六盤(pán)水市采用US聯(lián)合的方式“送培到?！?，將地方教師送到各高校進(jìn)行培訓(xùn)，有指向性地展開(kāi)研修活動(dòng)，要求教師以團(tuán)隊(duì)合作的形式全程參與，以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主要培訓(xùn)方式，通過(guò)提出問(wèn)題、布置項(xiàng)目的手段，達(dá)到教師以實(shí)踐促學(xué)習(xí)、以應(yīng)用促提升的效果。培養(yǎng)教師以實(shí)踐為主、理論為輔的創(chuàng)客教育思想，從而構(gòu)建創(chuàng)客教師師資隊(duì)伍建設(shè)體系。

4.4競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展及成效

為了驗(yàn)證青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制的成效，六盤(pán)水市開(kāi)展了Maker類(lèi)競(jìng)賽系列的活動(dòng)。在此期間我們進(jìn)行了大量的調(diào)研、統(tǒng)計(jì)分析工作，以2016年為中介點(diǎn)，對(duì)比了前后的效果，以下為六盤(pán)水市開(kāi)展創(chuàng)客教育機(jī)制前后的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比。

4.4.1參賽師生數(shù)量

根據(jù)圖4-1所示，從2013-2018年，參賽師生數(shù)呈整體上升趨勢(shì)。一方面，從增長(zhǎng)速率來(lái)看，2014-2018年，每年的增長(zhǎng)率都高于60%。另一方面，從參賽師生數(shù)來(lái)看，截止2015年，參賽人數(shù)僅有1187人，而2016-2018年，參賽人數(shù)每年呈倍數(shù)增長(zhǎng)。從增長(zhǎng)速率和參賽人數(shù)兩個(gè)方面不難看出，2013-2015年參賽師 生數(shù)漲幅不大，在此期間六盤(pán)水市也開(kāi)展各級(jí)各類(lèi)的競(jìng)賽活動(dòng)，但開(kāi)展力度較低，賽事體系不完整，活動(dòng)不成規(guī)模，導(dǎo)致師生參與度不高，創(chuàng)客系列活動(dòng)難以開(kāi)展。2013、2014年度參與數(shù)僅幾百人，2015年度也只突破一千的關(guān)口，競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性成效。

自2016年各級(jí)部門(mén)出臺(tái)相關(guān)政策文件以來(lái)，六盤(pán)水市開(kāi)始大力開(kāi)展競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制構(gòu)建與實(shí)施工作。聯(lián)合貴州師范學(xué)院大力開(kāi)展了各級(jí)各類(lèi)競(jìng)賽指導(dǎo)和訓(xùn)練，指導(dǎo)師生參加各級(jí)各類(lèi)科技競(jìng)賽。從2016年開(kāi)始參賽師生人數(shù)開(kāi)始大幅度上升，經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間的探索，相關(guān)競(jìng)賽體系趨向成熟，科技競(jìng)賽取得巨大成功。2018年增長(zhǎng)率高達(dá)110.85%，參賽人數(shù)突破9000人次?？梢?jiàn)，青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制的構(gòu)建與實(shí)踐可行度高，且在六盤(pán)水市開(kāi)展相關(guān)工作后有了實(shí)質(zhì)性的突破。

4.4.2 獲獎(jiǎng)數(shù)量

根據(jù)圖4-2數(shù)據(jù)所示，從2013年開(kāi)始到2018年結(jié)束，六盤(pán)水市獲Maker類(lèi)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)人數(shù)逐年呈上升態(tài)勢(shì)。2014年增長(zhǎng)率為225%、2015年增長(zhǎng)率為88.46%、2016年增長(zhǎng)率為46.94%、2017年增長(zhǎng)率上升至109.72%、2018年增長(zhǎng)率高達(dá)110.60%。其中，在2017年取得了明顯的成效，2017年省級(jí)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)151項(xiàng)，2018年向國(guó)賽進(jìn)軍，獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)共47項(xiàng)，其中一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。

由以上數(shù)據(jù)分析得知，在2013—2015年期間，由于六盤(pán)水市還尚未發(fā)展創(chuàng)客教育，沒(méi)有完善的指導(dǎo)方案，且缺乏專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)客教師，參與比賽的也只是部分信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)相關(guān)教師，導(dǎo)致六盤(pán)水市在科技競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)師生數(shù)較少。

從2016年開(kāi)始至今，我國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展創(chuàng)客教育，并相繼出臺(tái)了一系列指導(dǎo)文件，六盤(pán)水市在參照國(guó)家和貴州省出臺(tái)的文件后，下發(fā)了《六盤(pán)水市基礎(chǔ)教育教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》（2018-2020年），強(qiáng)調(diào)加大對(duì)創(chuàng)客教師的培養(yǎng)力度，因此在2016—2018年期間，六盤(pán)水市參加創(chuàng)客類(lèi)獲獎(jiǎng)師生數(shù)量大幅度增加。由此可知，在實(shí)施青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制工作后，六盤(pán)水市參加科技競(jìng)賽的質(zhì)量有明顯的改善，參賽學(xué)生與教師的科技水平也得到了大幅度的提升。

5.結(jié)論

本文針對(duì)貴州省中小學(xué)創(chuàng)客活動(dòng)開(kāi)展的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，闡述了創(chuàng)客教育與青少年科技競(jìng)賽的特點(diǎn)，延伸出基于青少年科技競(jìng)賽的創(chuàng)客教育機(jī)制，并通過(guò)創(chuàng)客競(jìng)賽機(jī)制的建設(shè)和創(chuàng)客教師師資隊(duì)伍的建設(shè)，構(gòu)建了基于青少年科技競(jìng)賽系列的創(chuàng)客教育機(jī)制。通過(guò)對(duì)六盤(pán)水市開(kāi)展該機(jī)制的數(shù)據(jù)對(duì)比，證明了該機(jī)制實(shí)施成效顯著，并可為其它地區(qū)開(kāi)展青少年科技競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)客教育機(jī)制提供借鑒。

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