基于创客教育的小学科学教育的思考

王小洁　杨剑

科学教育也即STEAM教育或创客教育，是一种重实践的跨学科整合的教育理念和教育模式。科学和数学是较为抽象的思辨性学科，技术、工程和艺术则是贴近现实生活的应用型学科。将这几门学科知识融会贯通，有利于激发学生兴趣，增强理解能力；有利于完善学生的知识结构，培养学生的创新思维和创造能力。

一、创客与创客教育

创客：源自英语单词“Maker”，原意是指“制造者”。狭义上的创客是指那些兴趣主要集中在电子、机械、机器人、3D打印等以工程化为导向的主题的人。广义上的创客指所有把具备相当的技术挑战的创意转变为现实的人。

创客教育：是以课程为载体，以推动创客精神为核心任务，以创客空间（基地）为主要场所，以现代信息科技为主要创造源，融合科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识，通过创造性的运用各种技术和非技术手段以及团队协作发现问题，解构问题，寻找解决方案的完整过程，实现培养学生想象力、创造力和动手解决问题能力的教学活动。它是一种以培养学习者，特别是青少年学习者的创客素养为导向的教育模式。

二、创客教育和学生学习方式

英特尔中国有限公司总监朱文利曾说过：“如果学生在一个很自主、很开放的空间里学习和创造，加上技术支撑和老师支持，他可以充分发挥创意。这样的环境还能更好地激发他的兴趣，培养他的创造力和动手能力。此外，这个过程也培养他的团队合作、解决问题的能力。”随着现代信息技术的发展，教育也实现了翻天覆地的变化。首先是教材电子化。原来繁重的纸质书本由生动形象、丰富多彩的電子文档、音视频文件所代替。使学生在视觉、听觉等方面都得到充足的发展。近几年，随着创客教育的深入，不但培养了学生的动手能力和创新能力，而且在创造过程中学生展示了自己的劳动成果，体验了成功的乐趣。

因此，结合多媒体和创客教育的理念在学习小学三年级科学“水的科学”这一单元时，在课前，笔者让学生从生活或网上进行信息搜集，搜集一些关于水的浮沉现象和水的秘密的信息，以便课堂上的展示和学习。这极大地促进了学生的观察能力和信息搜集能力，而且形成丰富的教学资源。课堂上学生充满自信地展示自己所搜集的信息，有的学生将自己搜集的信息制作成精美的PPT，展示生活中丰富多彩的水的画面，还结合课本上的内容进行讲解和总结；有的甚至在家长的帮助下利用相机制作成微课程、微视频，利用信息技术让学生的被动学习转变成主动学习。

但所有的信息都是平面化的，学生缺少动手实践运用的过程。因此，借助创客教育思维让有兴趣的学生进行实践操作，将所学的知识运用起来。比如：利用水的表面张力、水的毛细现象、物体浮沉现象的改变等知识，有些学生到实验室通过实践操作制做出自动浇花器、天然加湿器、自动浮沉装置等作品。在这里，创客教育的实施让一些学生的奇思妙想转变成现实，学生的自主学习进一步转变成自主探究实践式学习，改变了学生学习的方式。

三、创客教育与教学方法的融合

随着现代创客教育的不断深入，“人工智能”的加入能够根据学生的不同特点和需求进行教学。首先，教师要搜集一切资源，然后整理、加工，发现最有利于学生学习实践的方法，满足学生动手实践的需求，努力将他们的奇思妙想实践出来。其次，教师要转变观念，转变思路，转变方法，从传统的教学方法转变为实践探究操作的教学方法；教师要从主导者转变为参与者。

如在学习“我的风向标”这一课时，首先，笔者向学生展示各种各样的风向标图片，开阔学生的视野，让学生真切感受到风向标是多种多样的，更有利于启发学生的创新思维，让学生创造性地设计出各种各样的风向标。其次，在学生认识了风向标的外部形态和内部结构，知道了风向标的用途和作用后，笔者将他们分成小组，进行风向标的制作。先让学生进行创新设计，说一说自己的设计意图，然后进行制作。在制作过程中，笔者对小组的设计创作也积极参与，提出自己的想法和意见供学生参考，并和学生一起进行创作。在这个过程中，师生互相借鉴、互相学习，体验成功的快乐，教师从一名指导者变成参与者。

四、创客教育与PBL（基于项目的学习）的整合

在新课改不断推行的背景下，基于项目的学习，成为教师、学生都非常喜欢的方式。创客教育也积极提倡互相学习，乐于帮助别人，分享自己的学习成果。人机互相学习将是未来教育发展的趋势。在学习三年级科学课“有趣的不倒翁”时，除了让学生探究不倒翁不倒的秘密外，还进行了拓展：拆装、改进、创造新玩具等活动。利用课外活动以及校本活动时间带领学生到学校3D打印室和激光切割机教室进行创造。首先，让学生分组，根据老师指定的方案，根据自己修改制订。这需要小组内学生集思广益、分工合作，共同制订出修改方案。学生有的拆卸玩具，有的按拆卸的顺序摆放零部件，编上号，有的将复杂部分的拆卸详细地记录好，最后按他们制订的新方案进行组合安装。

有的小组则是在教师的带领下，利用3D建模软件、人工智能的主控板进行设计。在这个过程中，学生的思维像火花一样不断地迸发出来，在不断地设计中创造，综合运用不同学科的知识得出新的结论，再应用于探索创作中。创客教育改变了学生学习的方式，也改变了学生学习的圈子。不同班级甚至不同年级的学生可以在一起学习和协作，创造出更多的东西。

以上从几个方面介绍了创客教育、信息技术以及科学课整合的形式。其目标之一就是改变传统教育的模式，弥补传统教育方式的不足之处，转变教师的教学思维，使学生更有利地学习、成长。创客教育使科学教学在教学观念、教学方式、教学手段、学生学习方式等方面发生深刻的变革。学生在更加开放的环境中设计、分享、交流、制作，有效地促进自主学习，大大提高科学课堂教学的效率。学生也在与同学的交流过程中拓宽了自己的思路，触发了灵感，培养了创新思维。小学生天生活泼、开朗，形象思维十分活跃，想象力丰富，动手意念强，什么都想听一听、看一看、干一干，更适合通过创客教育的方式得以引导和启发。创客教育和现代信息多媒体技术的深入，将为小学教育带来新的变革。

【作者单位：宜兴市新芳小学 江苏】