信息技術(shù)教師在中小學(xué)創(chuàng)客教育中的責(zé)任擔(dān)當(dāng)

占正奎

[摘? ?要]中小學(xué)創(chuàng)客教育是狹義的創(chuàng)客教育，強(qiáng)調(diào)使用數(shù)字化工具進(jìn)行造物并分享。信息技術(shù)教師在創(chuàng)客教育中扮演著重要角色，要發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，通過主動學(xué)習(xí)創(chuàng)客教育理念與相關(guān)技能，成為創(chuàng)客教育的引領(lǐng)者，在課程開發(fā)、課程融合、組織創(chuàng)客活動中作出貢獻(xiàn)，促進(jìn)中小學(xué)創(chuàng)客教育真正落地落實(shí)。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)客教育;數(shù)字化;信息技術(shù);編程;課程融合

一、創(chuàng)客和中小學(xué)創(chuàng)客教育的內(nèi)涵

創(chuàng)客（Maker）一詞原本指勇于創(chuàng)新，努力將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人。在當(dāng)今中國，創(chuàng)客還與“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”聯(lián)系在一起，特指那些以創(chuàng)新理念自主創(chuàng)業(yè)的人。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)晶，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新及實(shí)踐能力的培養(yǎng)，已經(jīng)走進(jìn)中小學(xué)，有些學(xué)校甚至還準(zhǔn)備將其納入常規(guī)課堂教學(xué)。

2016年，中國電子學(xué)會創(chuàng)客教育專家委員會對“創(chuàng)客教育”進(jìn)行了全面定義，并提出了“使用數(shù)字化工具”的要求。所以，中小學(xué)創(chuàng)客教育主要指的是針對數(shù)字化方向的、較狹義的創(chuàng)客教育，是以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具來造物并分享，注重培養(yǎng)跨學(xué)科解決問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。具體來說，就是學(xué)生借助圖形化編程軟件（如Mixly、Mind+、Scratch等）、開源硬件平臺（如Arduino、micro：bit）、3D打印機(jī)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)模塊等工具，發(fā)揮想象力，動手完成自己感興趣的項(xiàng)目，并形成作品。

創(chuàng)客教育的開展需要一支優(yōu)秀的創(chuàng)客教師隊(duì)伍。而信息技術(shù)教師所擁有的一系列優(yōu)勢，使他們在創(chuàng)客教育中扮演了非常重要的角色。由此，將對信息技術(shù)教師在中小學(xué)創(chuàng)客教育中的責(zé)任擔(dān)當(dāng)進(jìn)行探討。

二、中小學(xué)創(chuàng)客教育的引領(lǐng)者

在中小學(xué)，科學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科教師承擔(dān)著較繁重的教學(xué)任務(wù)，并對學(xué)生的成績有一定的要求，因此很難抽出較多時間和精力專心從事創(chuàng)客教育，且受所學(xué)專業(yè)的限制，在指導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)字化工具時也常感到力不從心。

中小學(xué)創(chuàng)客教育要借助數(shù)字化工具來實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生的創(chuàng)造由“不能”變?yōu)椤翱赡堋?，由“小能”變?yōu)椤按竽堋?。因此，中小學(xué)創(chuàng)客教育與信息技術(shù)課程必然會趨向深度融合。

目前，中小學(xué)從事創(chuàng)客教育的通常是信息技術(shù)教師，他們的教學(xué)壓力相對較小，有條件以信息技術(shù)課堂為陣地實(shí)施創(chuàng)客教育。他們通常也是學(xué)校中更年青、更有活力、信息素養(yǎng)更好的教師，對數(shù)字化工具的敏感性和應(yīng)用能力更強(qiáng)，能夠在軟硬件技術(shù)、編程、電子器件等方面給學(xué)生提供更專業(yè)的指導(dǎo)。所以，信息技術(shù)教師應(yīng)扎實(shí)地投入創(chuàng)客教育實(shí)踐，成為創(chuàng)客教育的引領(lǐng)者。

三、創(chuàng)客教育理念與技能的主動學(xué)習(xí)者

中小學(xué)信息技術(shù)教師不僅應(yīng)緊跟信息化的潮流，還要跟上創(chuàng)客教育的步伐，深入學(xué)習(xí)創(chuàng)客理念、相關(guān)技能與跨學(xué)科知識。

1.學(xué)習(xí)內(nèi)容

在中小學(xué)創(chuàng)客教育中，要求教師能夠引導(dǎo)學(xué)生理解編程思維，學(xué)會圖形化編程，并掌握用程序控制硬件的技能。因此，信息技術(shù)教師要學(xué)會以下技能。一是掌握圖形化編程軟件的用法，最基本的是Scratch，高階一些的有Mixly、Mind+、App Inventor等;二是用軟件控制硬件，目前最容易上手的開源平臺是“硬件Arduino UNO板+軟件Arduino IDE”。Arduino UNO板及配套傳感器的價(jià)格便宜，Arduino IDE軟件易學(xué)易用，并可實(shí)現(xiàn)對Arduino UNO板的控制。目前，用編程控制Arduino UNO板是中小學(xué)創(chuàng)客教育的主線。所以，掌握了Arduino平臺，就把握住了中小學(xué)創(chuàng)客教育的主線，無需大量經(jīng)濟(jì)投入，甚至不需要專門的創(chuàng)客教室，就可以開展創(chuàng)客教育。

2.學(xué)習(xí)途徑

一是積極參加培訓(xùn)。起初，上級部門組織的創(chuàng)客培訓(xùn)大多是請專家講授創(chuàng)客教育的目標(biāo)和意義，演示創(chuàng)客作品和開源硬件。但很多教師像聽天書一樣，感到收獲不大，這是創(chuàng)客教育開展初期的普遍現(xiàn)象。現(xiàn)在的培訓(xùn)，則大多會請本領(lǐng)域已經(jīng)做出成績的教師分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，既有對創(chuàng)客教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)模式的研討，也有創(chuàng)客知識技能的學(xué)習(xí)。培訓(xùn)多以實(shí)操形式進(jìn)行。教師在主講者的指導(dǎo)下邊學(xué)邊做，最后以小組合作形式完成一個創(chuàng)客項(xiàng)目。培訓(xùn)活動的最后通常還會進(jìn)行展示、評價(jià)和經(jīng)驗(yàn)分享。目前，這種培訓(xùn)效果更好。

二是觀摩領(lǐng)先學(xué)校的創(chuàng)客教育實(shí)踐。在珠三角、長三角等發(fā)達(dá)地區(qū)，創(chuàng)客教育起步較早，有些學(xué)校已經(jīng)形成了一定的創(chuàng)客教育模式，總結(jié)了一些有效的方法和經(jīng)驗(yàn)。百聞不如一見，教師若積極爭取到這些學(xué)校觀摩學(xué)習(xí)，可以少走很多彎路。

三是自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐。培訓(xùn)只是領(lǐng)進(jìn)門，教師還需在實(shí)踐中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，知識已經(jīng)很容易獲得，即便在網(wǎng)上找不到，也可以請教相關(guān)領(lǐng)域的專家。教師要更多地將知識與造物相結(jié)合，并以項(xiàng)目驅(qū)動的方式完成造物的過程。每一件作品，從創(chuàng)意設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)搭建，從編寫程序到綜合調(diào)試，可能會遇到各種困難，要通過各種途徑尋找解決辦法。教師要親自經(jīng)歷完成項(xiàng)目的過程，體驗(yàn)創(chuàng)客的學(xué)習(xí)方式，提高技能，積累教學(xué)素材，這也是未來要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷的過程。

四、校本特色創(chuàng)客課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)者

當(dāng)前，中小學(xué)創(chuàng)客教育還缺乏完善的課程體系。信息技術(shù)教師能借鑒的資源主要來自三個方面。一是企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品編制的教材，通常以產(chǎn)品說明書為主，不會提供如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意思維的方法;二是中小學(xué)教師所撰寫的校本教材，實(shí)踐性較強(qiáng)，但在教學(xué)理論、方法方面可能存在不足;三是網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)客教學(xué)資源，但大多是針對成人創(chuàng)客提供的，很多并不能直接用于課堂教學(xué)。

因此，在課程資源缺乏的情況下，信息技術(shù)教師要發(fā)揮自己的學(xué)科特長，成為校本創(chuàng)客課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)者，并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)，最終形成具有校本特色的課程資源。教師在設(shè)計(jì)課程時要注意以下幾個方面。一是結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的條件。如在沒有Arduino硬件時，可從圖形化編程教學(xué)切入，等到學(xué)校配備了Arduino硬件，再編制相關(guān)的內(nèi)容就更容易了。二是考慮學(xué)生的年齡特征。小學(xué)生的認(rèn)知處于感性認(rèn)識階段，好奇心和想象力豐富，因此在創(chuàng)造力的培養(yǎng)上應(yīng)滿足他們的好奇心，激發(fā)其想象力;中學(xué)生的認(rèn)知處在從感性認(rèn)識向理性認(rèn)識發(fā)展的階段，主動性強(qiáng)，意向明顯，是創(chuàng)造力發(fā)展的關(guān)鍵期，因此應(yīng)設(shè)計(jì)解決真實(shí)問題的探究性課程，提高其在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和藝術(shù)等方面的跨學(xué)科素養(yǎng)。三是組建團(tuán)隊(duì)。如果本校有多個信息技術(shù)教師或有其他對開發(fā)創(chuàng)客課程感興趣的教師，就可以組建課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)，制定基于校本需求和特色的課程開發(fā)目標(biāo)和機(jī)制，有規(guī)劃、有步驟地推進(jìn)創(chuàng)客教育的內(nèi)容設(shè)計(jì)與校本教材的開發(fā)。

五、信息技術(shù)與創(chuàng)客教育深度融合的促進(jìn)者

在創(chuàng)客活動中，學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造必須依托數(shù)字化工具或設(shè)備（包括開源硬件、3D打印機(jī)、計(jì)算機(jī)和激光切割機(jī)等）才能完成，而這些工具或設(shè)備的使用離不開信息技術(shù)的支撐。中小學(xué)信息技術(shù)課程已經(jīng)納入了編程內(nèi)容，如Scratch圖形化編程，學(xué)生可以通過編程驅(qū)動硬件設(shè)備，使其更加智能化，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意。因此，信息技術(shù)教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時，要結(jié)合創(chuàng)客理念，引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識與技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和邏輯思維能力，通過促進(jìn)信息技術(shù)與創(chuàng)客教育的深度融合，為“小創(chuàng)客”們提供有力的技術(shù)支撐。

六、創(chuàng)客社團(tuán)活動的組織者

由于信息技術(shù)課時較少，且不可能都用來開展創(chuàng)客教育，所以課堂上的學(xué)習(xí)只是將學(xué)生領(lǐng)進(jìn)門。對于那些興趣深厚或有特長的學(xué)生，教師可以利用課外時間帶領(lǐng)他們進(jìn)行更深入系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。目前，義務(wù)教育學(xué)校大多會安排每周半天或更長的社團(tuán)活動時間，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣選擇社團(tuán)活動。所以，信息技術(shù)教師可利用社團(tuán)活動開展更深入的創(chuàng)客教育，輔導(dǎo)有興趣的學(xué)生更上一層樓。在開展創(chuàng)客社團(tuán)活動時要考慮以下問題。

1.爭取學(xué)校的支持

創(chuàng)客教育是新事物，其有效實(shí)施要依靠學(xué)校的支持，尤其是校領(lǐng)導(dǎo)的支持。如果學(xué)校特別重視，就可能創(chuàng)建專門的創(chuàng)客空間并配置相關(guān)器材。即便學(xué)校暫時不具備這些條件，教師也可以在機(jī)房開展活動，并在學(xué)習(xí)培訓(xùn)、課時安排等方面得到支持。當(dāng)信息技術(shù)教師在創(chuàng)客教育方面做出了成績，如教師、學(xué)生獲獎，為學(xué)校爭得了榮譽(yù)，促進(jìn)了學(xué)生的發(fā)展，也必定會得到學(xué)校更大的支持。

2.確定場地、器材和學(xué)生人數(shù)

第一次開展創(chuàng)客社團(tuán)活動時，由于師生的經(jīng)驗(yàn)都不足，人數(shù)不宜過多（20人以內(nèi)），否則會影響輔導(dǎo)效果。如果沒有專門的創(chuàng)客教室，學(xué)校機(jī)房是個不錯的選擇。開展創(chuàng)客教育的起點(diǎn)并不高，硬件只需要Arduino UNO板加一些傳感器即可，所需經(jīng)費(fèi)不多，即便條件比較困難的學(xué)校也能辦到。

3.合理設(shè)置課程

創(chuàng)客社團(tuán)活動應(yīng)以一學(xué)期為一個周期，若每周2課時，則總學(xué)時不會少于30課時，采取連續(xù)2課時的方式會更方便。只要組織得當(dāng)，學(xué)生就一定會做出好的創(chuàng)意作品。在安排課程內(nèi)容時，要考慮系統(tǒng)性，以圖形化編程、微控制Arduino板、傳感器和機(jī)械結(jié)構(gòu)為主線。教學(xué)模式最好以任務(wù)驅(qū)動式為主，即每次活動都應(yīng)有任務(wù)或項(xiàng)目，學(xué)生可以獨(dú)立完成，也可以通過同伴互助完成。

4.取得成果

如果創(chuàng)客教育社團(tuán)活動能正常開展下去，參與者的綜合素質(zhì)就一定會提高，也必定會收獲成果，學(xué)生作品就是成果的體現(xiàn)。這些成果，可以在校內(nèi)展示，激發(fā)更多師生對創(chuàng)客教育的興趣。教師可以從中精選一些優(yōu)秀作品，進(jìn)一步輔導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行改進(jìn)，用這些作品參加各級創(chuàng)客競賽活動。如果學(xué)生能夠在競賽中獲獎，將對全校師生產(chǎn)生鼓舞，并得到更多支持，使創(chuàng)客教育的天地更加廣闊，而信息技術(shù)教師也將從中獲得專業(yè)成長。

總之，數(shù)字化技術(shù)正在深刻地影響著人們的學(xué)習(xí)、工作和生活，物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、人工智能的時代已經(jīng)到來。信息技術(shù)教師要勇于在創(chuàng)客教育中擔(dān)負(fù)起自己的責(zé)任，學(xué)習(xí)新理念、新方法和新技能，并發(fā)揮自身優(yōu)勢，促進(jìn)信息技術(shù)與創(chuàng)客教育的深度融合，為創(chuàng)客教育的落地落實(shí)貢獻(xiàn)力量。

（責(zé)任編輯? ?郭向和）