创客教育对中小学科学学科教学改革的影响研究

金琴 赵建川 王桥 龙洋 程隆芳

摘 要：为响应李克强总理的“大众创业、万众创新”的号召，创客教育应运而生且发展迅猛，但是想要创客教育真正在中小学教育中生根发芽并惠及绝大部分学生，研究创客教育在实现课程化过程中和其他学科的整合则是必经之道。本文通過传统教学和新式创客教育相比较，研究创客教育对中小学科学学科的教学改革产生的影响，有针对性地提出中小学科学学科教学改革的实施策略。

关键词：创客教育；教学改革；科学学科整合

一、 引言

传统教育中各学科之间相互独立、缺乏关联性、实用性，严重扼制了学生创新创意思维发展。创客教育作为一种新方式、新观念，正在逐步影响现有的教育系统。创客教育以学生的兴趣为前提，以项目驱动法为主要教学方法，在创客空间提供的平台上，使用各种开源硬件，融合了科学、化学、物理、数学、美术等多门学科知识，培养学生团队协作能力、跨学科解决问题能力以及自主创新能力的一种新式教育。创客教育的教学方法，教育理念正在促使科学学科的教学改革，并起到一定借鉴作用。

二、 中小学科学学科的现有状态

百年大计，教育为本。从中国古代以来，教学的最终目的就是为了增强学生能力，随着考试制度的建立，衡量学生是否合格的主要指标变成了考试分数。现阶段的中小学教学，虽然教学对象有差异，教学内容也在不断更新，教师采用的上课方式更是因人而异。但是从整体上看，课堂模式几乎一致，以班级授课制为主要教学组织模式，课堂以教师为圆心，向学生扩展开来，教师主要采用讲授法教学，把自己已有的经验或者知识系统的、有序的传授给学生。这样的教学易于教师管理课堂，可容纳大批学生听众，但这种模式使学生处于被动的状态，学习过程中师生不是双向交流的过程，老师一人掌控主权，很少给学生自主发挥的机会，扼制学生的潜能发挥和创新发展。在应试教育的大前提下，学生和老师都偏向于理论知识的讲授与学习，忽略了动手实践的能力。我国的教育目的是造就全面和谐发展的人，使学生在德、智、体、美、劳方面都适应现有社会的要求。现阶段的教育却与之相悖，受应试教育的影响，中小学对开设的课程重视程度和实行态度却大不相同。不考试的科目，可能师资配备都不齐全，课时数更是少之又少。总而言之，现有的中小学科学学科不仅设置存在严重倾斜，教学模式传统单一，还严重阻碍了学生动手实践与创新能力的发展。

三、 创客教育的革新

创客教育并非一种具体的教育教学模式或方法，而是一种理念和趋向，用于指导具体的创客教学、创客运动和创客文化发展。基于创客教育本身特点，结合传统教育的教学模式，总结出如下几点革新之处：

（一） 课堂主体性的转变

新式创客教育，完全颠覆了以老师为主的传统教学模式，遵循翻转课堂理念，把课堂归还学生，充分尊重学生课堂主体位置。课程开展基于学生兴趣，以动手实践为保障，努力激发学生存在潜能，培养学生造物和创新能力，鼓励学生进行自主探究和实际验证。

（二） 课堂形式的转变

首先，课堂开设基于学生兴趣，生源可能不是一个班级，也可能不是一个年级。创客课堂为分组教学，教师在分组上可考虑学生的年级适当分组，遵循高带低原则，还可据实际情况分为大班小班，分层教学。其次，为实施创客教育而建立的创客空间在结构上就区别于传统教室。室内的桌椅均为小组式摆放，不是一人一桌，而是一组一桌，每桌均配备好所需工具且组间距离较近，教师可以随时关注到学生的状态。这样就打破了前后座的限制，每个学生都是课堂不可或缺的一部分，小组间可以进行交流合作，共同完成任务。

（三） 教学方式的转变

创客教育最常采用的教学方法是任务驱动法，在传授学生一定理论知识的基础上再进行实际探究，这点和传统教学相通。但整个教学过程属于师生双向交流的过程，不只以教师的讲解、演示、范读为主，注重学生在做中学、学中做的习惯养成，以任务为中心驱动，理论知识的学习和实际动手操作训练相结合，实现创客精神的“让理想照进现实”，“造”出想象。与传统学科教学相辅相成。

四、 创客教育对中小学教学提出的挑战

随着我国中小学创客教育的逐渐发展，创客教育的开展和实施正在逐渐普及，但目前的创客教育正处于初期探索阶段，在不断地探索和实践过程中，它显示出了相应的需求。

（一） 对教师的教学能力要求

在各学科教学中，教师不仅是传道授业解惑者，更是课题的设计者、课程的规划者和资源的提供者。在时间上，我国的学校课程编排都是由大纲统一安排，如何在这种情况下组织规划课程，这是教师需要考虑的。在环境上，由于创客教育的特殊性，教师还需集合各种资源为学生创造学习创客的条件，包括硬件和软件的配备。在课程上，个别课题学生可以自主创意，但主要课题是由教师设计的，一个好的课题要能引发学生学习兴趣，在具备创意新颖的基础上，还要兼顾是否在学生能力范围内等等，都对各中小学教师提出了巨大挑战。

（二） 对各学科的整合要求

创客教育是以项目为驱动、小组共同学习的方式，通过使用数字化工具，在创新造物过程中逐渐培养学生跨学科、团队合作解决问题的能力。创客教育的开展必将牵涉学科之间的融合与调整，通过学科的交叉，实现知识的跨界，更深度地推进学习变革，使学生不再因为学科的割裂而片段性地理解世界，而是感受世界是完整的，是相互联系的，是和谐共生的。

五、 中小学科学学科教学改革的实施策略

（一） 合理设置学科课程，遵循学生全面发展的素质教育观

课程设置规定了教学科目的运行和节奏，是教学活动中对人力、时间、空间、物力的总调度，是各种教学计划实现的具体化，课程编排是否得当、科学，直接影响学校的教学秩序及育人的质量。在学科教学安排中，学校不应只注重考试科目，而把“副科”冷落，应坚持贯彻素质教育观理念，培养全面发展的人，坚决落实大纲的课程需要，发展学生的自主创造性，注重学生各方面均衡发展。

（二） 建立全面的创新人才评价体系

随着素质教育的不断推进，学校教育也在不断改革。在中小学创客教育的热潮下，学科知识是基础，能力是核心。相对于传统教育以考试分数为主的人才评价模式，创客教育更侧重对人才培养过程的考察。倡导创造、鼓励分享，注重的不是考试分数，而是在创作过程中学生表现的创新能力、动手能力和美学设计能力等，任何一个学生的潜在能力都可列为评价标准。这点值得学科改革借鉴，教学不仅要把控全局，也要照顾学生自身的个体差异。采用多元化评价体系促进学生个性化发展，培养全面发展的学生。中小学学科教学改革要根据科学性、合理性、可行性的原则，建立能够面向创新型人才、反映综合素质的评价体系。

（三） 整合跨学科知识，鼓励学生深度学习

“深度学习是以提高创新、学习、实践能力为核心的学习方式，在理解知识的基础上，学习者能够建立新、旧知识的有机联系，灵活运用所学知识解决实际问题”。深度学习不仅可以巩固原有知识，还有利于学生建立完整系统的知识链。在日常教学中，学生为了完成某些任务或解决难度较大的问题，需要跨领域学习，在不断地实践探索中找到解决问题的方法。教师需要有意培养学生的深度学习能力，鼓励学生通过跨界交流加强自身能力。

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作者简介：

金琴，赵建川，王桥，龙洋，程隆芳，贵州省贵阳市，贵州师范学院，数学与计算机科学学院；贵州师范学院大数据科学与智能工程研究院。