张明升

【摘 要】创客教育正在掀起一股席卷全球的教育变革浪潮。基础教育中低年级开展创客教育实施的很好。在高中阶段，学生的心智发展、认知水平已经有了长足的进步，此时将创客教育有机地纳入教学过程中，不仅是学校的责任和义务，而且必将对学生的未来发展奠定下良好的基础。高考的压力的原因高中阶段学生开展创客教育受到了制约。本课题研究的内容是在技术课基础上融合数学、物理和艺术推进的创客，不占用其它学科时间，积极探索一种适合普通高中的创客教育形式，研究开发适合高中阶段创客的校本课程。

【关键词】高中技术；创客教育

中图分类号： G633.94 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）23-0228-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.103

1 课题界定及理论依据

1.1 课题界定

创客教育正在掀起一股席卷全球的教育变革浪潮。小学和初中开展创客教育实施的很好。在高中阶段，学生的心智发展、认知水平已经有了长足的进步，此时将创客教育有机地纳入教学过程中，不仅是学校的责任和义务，而且必将对学生的未来发展奠定下良好的基础。但由于高考的压力高中阶段创客教育受到约束。本课题研究的内容是在技术课基础上融合数学、物理和艺术推进的创客，不占用其它学科时间，积极探索一种适合普通高中的创客教育形式，研究开发适合高中阶段创客的校本课程。

1.2 理论依据

（1）做中学（Learning by Doing）

实用主义教育理论

创客教育让学生在真实的项目中开展协作，发现问题，分析问题，寻找解决方案，完成作品创作，强调了动手操作和实践体验是获取知识的途径，这与“从做中学”和“教学做合一”的理念是一脉相承的。

（2）情境学习（Situated Learning）

“合法的边缘性参与”

创客教育可以给于学生“情境学习”中“合法的边缘性参与”的机会。在实践共同体中，围绕真实的问题情境，在导师的指导和共同体成员的帮助下，学习者由浅入深不断地解决各种难题，其所掌握的专业知识与技能也在不断丰富，这不断推动其沿着旁观者、参与者到成熟实践的示范者的轨迹前进——即从合法的边缘性参与者逐步成长为实践共同体中的核心成员。

（3）在制作中学习（Learning by Making）

建构主义（Constructionism）

在创客教育过程中，学习者借助于技术工具和来自导师及学习伙伴的帮助，通过动手制作来实现自己的创意作品，并在线上社区或线下创客空间或Maker Faire进行展示分享。这极为符合建构主义主张应该让学习者主动地参与一些外在作品的创作，同时让他们有机会表达自己的看法及与他人分享想法，通过制作来学习的理念。

2 选题背景及研究现状评述

2.1 选题背景

在现行学校教育体系中，总体来说，课程的设置方式是按照学科专业条块划分、彼此各自割裂的。这种处理方法在知识表述和教学的逻辑上有其合理性，但是，这种设置方式导致学生从各门学科中所习得的知识和技能之间难以建立有意义的联系，这一点也是有目共睹的。

创客教育的开展正改变着教育教学活动。创客教育能够很好地丰富教学资源，网上、网下开放的创客空间的建立，使学生现实自己的创新创意思想成为可能。创客教育的教学进程变被动接受为主动控究，拒绝将面的知识直接教给学生，注重创设学生探究的问题情境，让其自主探索并合作解决问题。教师不再是知识的“霸主”，学生成为知识学习的主体，师生间由“授一受”的单向知识传导走向平等地多向交互沟通，成为了平等的合作伙伴关系。

2.2 研究现状

创客空间已不再神秘，特别是对于学生这样一批正在汲取知识的青年人。创客这一群体，成年人很多，大学生也不少，但在这个舞台上唯独少了高中生。山东省无棣第一中学是一所普通城镇高级中学，大部分学生来自农村，动手能力较差，学生在课余时间总会愿意把时间花费在参加体育或是艺术类活动上，而经常对于科技活动避而远之，并喊着口号，说那些都是很高大上的东西，自己做不来。想着动手做东西的人都是那些技术很高的任，仿佛很聪明天生会做。

3 課题研究目标及主要内容

3.1 课题研究目标

创客教育的目标在于培育一大批动手操作能力强，敢于实现自己想法的高中生小创客。

学科知识：能够有效地建构和应用高中数学、物理、化学等学科内容知识，将事实性知识、概念性知识发展成高级规则类知识，实现从陈述性知识向程序性知识的转变；

创新与创造：能够通过实验、实践与制造，将失败当成促进成长的新机会，以生成新的创意与问题解决方法；

合作沟通：能够与他人共享知识和资源、多样化的观点和经验，共同达成小组目标，并形成积极、互赖的协作关系；能够通过不同方式有效地阐述自己的观点，积极倾听，理解听众并建立联结。

3.2 主要内容

根据我校的目前情况，创客的主要内容：

（1）编程思维的建立

在今后很长的一段时间里，利用编程控制物体运动将会成为主流，日常生活工作中离不开编程思维。所以作为高中学生，必须要理解编程思维和学会编程，目前我校选修的《算法与程序设计》可以帮助学生掌握一门计算机语言；通用技术课的《技术与设计》都可以帮助学生。目前比较流行和通用的图形化编程环境是Scratch。这种编程模式降低了编程技术的难度，让普通的学生都能够花很少时间迅速掌握编程，控制硬件，做出自己想做的作品。

（2）简单硬件的入门

除了学好计算机语言，我们还需要计算机语言控制硬件，目前最容易上手的硬件是Arduino及其传感器。Arduino被称为电子积木，使用不是太困难，它不但能够用在学习上，而且能够直接在实际生产工作中使用。

（3）结构件的延伸

除图形化编程、Arduino主板和各种传感器外，还有作品结构的问题。一是利用生活中的器材，类似于科技创新比赛中的作品，缺点是系统性不强，对老师和学生要求比较高，用实际生活中器材改造，做出来的作品千变万化，我们可以用图画，陶泥，布頭、冰条棒、木材，铁罐，塑料瓶，铝型材等等器材制作出我们的创客作品。

4 本课题采用的研究方法

（1）实地调查法，走进学生当中调查学生的现有水平。

（2）问卷调查法，对学生发放问卷，以了解其学生现有知识水平。

（3）文献研究法，通过文献资料提高理论水平，了解学生的情况。

（4）个案研究法，研究我校不同教龄段学生的共性和个性，找出问题和不足，归纳普遍性问题，探究其深层次原因。

（5）对比分析法，对比我校不同级部学生和不同年龄段学生的知识结构。

5 本课题主要观点和创新之处

5.1 主要观点

高中阶段的创客教育可以在技术课的基础上以开源软硬件为主要发力方向，通过项目学习，创建学习环境，给学生提供真实的实验项目，让学生通过协作与自主学习方式共同完成预定目标，并分享作品成果，从而达到在不占用其它学科课时的情况下培养学生创新意识，创新思维的目的。

5.2 创新之处

（1）把开源硬件，scratch编程等创客技术纳入高中课堂；

（2）创建真实的实验学习环境，采用项目学习的方式激发学生们的创新意识；

（3）以社团活动和校本课程为主要形式，做到兴趣为先，人尽其才，全面发展，为提高学生综合素质服务，为学生创业服务。

（4）不影响高考科目教学的基础上，培养学生创新意识和创新思维。

6 研究发现或结论

随着技术课堂的推进学生动手能力得到了提高，通过作品的展示，使得学生们很有成就感，从而更加激发了学生们的创新意思。

在这实践研究半年多的时间里，学生们参加了市创新大赛获得一等奖，参加了山东省青少年机器人大赛获得一等奖，参加了滨州市首届创客大赛获得一等奖，指导学生获得专利12个。学生的成功让我们倍感欣慰。

这一年里，在我校全体教师的共同支持下，在我们课题组老师的积极学习、研讨、探索下，我们已经基本上形成了自己的教学模式。此模式需要教师积极利用技术，充分利用网络资源，多渠道收集教学信息，各组形成合力，资源共享，有效地做好课前准备工作。

6.1 分析和讨论

高中阶段学生们的创新思维很活跃，但时间不够，学生们实践的机会不多，限制了学生们创新的物化能力，阻碍了创客教育的进展。不同学生的兴趣点不同，动手能力和理论学习能力不同统一的创客项目不适合所用同学，不能很好的进行因材施教和分层教学。

6.2 建议

计划开展《创客教育中技术分层教学的应用研究》课题的研究，解决不同层次学生，不同兴趣爱好学生的不同创客需求。

【参考文献】

[1]李大维，谢作如.创客眼中的创客教育[J].中国信息技术教育.2015（12）.

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[3]杨刚.创客教育：我国创新教育发展的新路径[J].中国电化教育.2016（3）.

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[5]郑燕林，李卢一.技术支持的基于创造的学习——美国中小学创客教育的内涵、特征与实施路径[J].开放教育研究.2014（12）.