在科学教学中实施创客教育初探
在科学教学中实施创客教育初探 2016年7月，笔者参加了“多彩创客，智能无限”贵州 省首届青少年创客教育教师培训，认识到创客教育是一项鼓 励创造、实践和分享的面向全体学生甚至全体人民的教育， 并引发了笔者及所在学校在科学教学中落实创客教育的探 索与实践。一、确定适合开展创客教育的内容与形式 解读2017年1月颁布的义务教育《／J、学科学课程标准》 可以发现，技术与工程领域是新增加的内容，它需要学生综 合多学科的知识，在实践活动中体会“做中学”，积累动手 解决问题的经验，认识科学技术对个人生活和社会发展的影 响。为此，科学教师要更新教育观念，开创适合新课标的教 学途径。而科学课涉及知识领域较宽，教师要通过这门课程 引导学生利用所学知识适应和改造世界，创客教育提供了最 好的理念和方法。
科学教师在每周的教研活动时间学习创客教育的理念 与内容，包括3D One、Scratch、开源套件、机器人的拼装 方法及编程控制、模型的制作及使用、科学DV的制作、水火 箭发射等。对于新的理念与知识，教师们也要从零开始，并 需要充分利用一切可以学习的机会，如参加各种相关培训， 依靠专家引领，参考与借鉴各种成功的作品和案例。在一年 多的时间里，教师们于教学实践中不断更新知识，提高能力， 营造爱学、乐学的氛围，与学生一起成长。通过科学课实施创客教育是面向全体学生的，教师要善 于把握时机，引导并鼓励学生大胆实践自己的创想，同时也 要善于为学生搭建广阔的平台。在校领导的大力支持下，学 校成立了三个科技社团，分别是3D社团、Scratch社团和机 器人社团，并配备了两个社团教室：一个是3D教室，装备了 40台电脑和4台3D打印机；
另一个是Scratch、机器人教室， 装备了40台电脑。学校积极打造创客空间，鼓励异想天开和 大胆创造，令许多学生流连忘返。
二、有效利用科学课堂开展创客教育 科学课程中的内容与生活紧密相连。学生往往容易在课 堂里学习了科学知识，却不能在实际中运用。教师要善于发 现和挖掘，让学生能够使用技术实现自己的想法。比如在生 命科学领域，教师让学生自己设计制作一个孵蛋器，学生很 快画出了设计图，但是却没有可操作性，很沮丧。教师抓住 这个时机，向学生介绍Scratch开源硬件，引导学生认识并 选用恰当的工具，来帮助判定孵蛋时的温度是否保持在35~ 42摄氏度，学生顿时解开了眉头。
又如在物理领域，学生学会电路连接方法后，教师让学 生为一个新房屋设计并制作电路，学生在设计图中安排了声 控灯、防盗警报、双开双控、太阳能电源……很多想法让人 赞叹，颇有新意。这时候，只差用作品来实现想法了。学生 经过讨论达成共识，用纸盒来搭建房屋，用模块电路和LED 灯完成照明系统，但是遇到声控、防盗警报、双开双控、太阳能电源等问题时就犯难了。于是教师又利用这个机会，向 学生介绍解决这些问题的相关开源硬件。学生立刻又充满信 心，投人制作。虽然学生的作品往往是不成熟的，但只要他 们敢想敢做，总会有更好的作品出现，并且能力会不断提高。
三、以科学课题引领创客教育 可利用科学课题研究活动，确定学生缺失的系统知识， 再以小项目学习的方式，让学生参与实践。以2017年科学组 课题“有效利用区域环境对学生进行植物科普教育的实践研 究”为例，学生平时对植物的认识不够丰富和系统，在这一 实践研究中，可以让学生从了解校园里的植物开始。以往， 学生使用硬纸卡片为学校的树木挂牌，但经过日晒雨淋，卡 片都损坏了。教师以此为由，向学生提出了以小组合作的方 式为校园植物制作二维码的任务。具体要求如下：
1．各组通过上网和查阅书籍的方式收集整理校园植物 信息：
2．思考如何把大量的植物信息通过二维码介绍给大家：
3.确定用哪种软件来制作植物二维码：
4．讨论使用哪种材料制作二维码更便于为植物“配戴”， 并能长期保存；
5．完成二维码的制作。
学生抱着极大的热情投入活动，收集了大量校园植物的 图片与文字资料，但是却不知道如何把植物信息与二维码结 合，这时教师将通过必要的演示和指导，教会学生如何应用二维码制作生成器软件，然后由学生亲自把收集到的植物图 文信息做成二维码图片。进人选材料阶段后，学生经过讨论， 决定用塑料制作二维码，这样能够更好地适应户外条件并长 期保留，但是要怎样制作呢？教师再利用这一时机自然地引 入3D打印技术。以上完整的实践过程，充分利用了每周一次 的社团活动时间，学生在教师的引导与帮助下，逐渐掌握了 如何用3D One自己设计植物二维码，学会了将平面二维码转 化成立体二维码，并对新科技的兴趣越来越浓厚，学习热情 越来越高。当学生用3D打印技术把自己设计的二维码制作出 来之后，教师还可以引导学生用丙烯颜料把二维码凸出的部 分刷上颜色，既美观又便于扫描。
通过这一活动，学生开始用自己学到的知识去关注所生 活小区的植物、关注整个地区的植物及整个世界的植物，既 达成了科学教学的目标，也培养了学生的创客精神。
四、利用科技活动推动创客教育 学校积极组织学生参加各种科技活动，展示新技术，发 明新事物。每年可以参加的校外常规活动有：全国创新实践 大赛、贵州省3D建模比赛、贵州省创客嘉年华、贵阳市机器 人大赛、观山湖区科技艺术节等。在各种科技海选活动和比 赛中，使学生有更多机会应用知识去实践创新。学生在活动 中收获了奖项与名次，开阔了视野，进一步提升了对科学的 兴趣与学习热情。
学校也会举办校内科技节以促进学生创作并普及科技知识。科技节的活动内容由全体科学教师协商制定，内容包 括：3D建模、Scratch开源设计制作、机器人人场、投篮、 足球三对三、四驱车拼装及轨道赛、科技小制作发明、科学 DV、科幻画等，活动主阵地就是学校的创客空间，活动项目 的设置与全国创新实践大赛保持一致。在2016年学校科技节 活动中，社团学生的3D模型展吸引了各年级的学生参观与学 习，更有学生用Scratch等软件制作的小游戏受到大家欢迎。
以上的各种科技活动在创客教育中发挥了积极影响，在全体 师生心中播下了“创客”的种子，并使这些种子悄悄萌芽， 慢慢长大。
综上，科学是一门实践性、综合性较强的课程，科学教 师正在向多样性科技应用的方向转变，并需要通过不断探索， 结合学生实际、生活实际，设计学生想做和能做的活动，利 用多样性的方法和技术，帮助学生走出书本，走出校园，关 注生活，发展实践能力，开创新的生活和新的世界。