创新驱动发展 引领未来教育 ——创客教育之浅见

2019年11月，我幸运地走进西安交通大学附属小学，参加了国培计划——陕西省乡村青年教师名校“浸入式”的培训活动。通过这次学习，我深切地感受到了名校先进的教学理念，也了解到当前国际流行的“创客”教育、STEAM教育、“计算思维”理论以及人工智能在教育教学中的应用。

一串串新词汇，恰似一个个谜团，充满了诱惑，充满了吸引力。向老师请教，跟学员们讨论，查网上资料，终于拨开浓雾见天日，守得云开见月明，有了一点儿浅薄的认识。

STEAM教育——就是集科学Science, 技术Technology , 工程Engineering ,艺术Arts,数学Maths 多学科的教育，是一种打破学科界限，注重实践的超学科教育。其原身是STEM教育，后期加入Arts。科技时代，高科技电子产品的建造过程中，不但需要科学技术，运用高科技手段创新产品功能，还需要好看的外观，也就是艺术等方面的综合才能，所以单一技能的运用已经无法支撑未来人才的发展。未来，我们需要多方面的综合型人才。STEAM教育应需而生。

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STEAM教育不仅提倡学习这五个学科知识，更提倡的是一种新的教学理念：让孩子动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目，从过程中学习各种学科以及跨学科的知识。通过尝试不同的想法，探索想要的答案，达到潜能开发的目的。在STEAM教育的号召下，机器人、3D打印、创客教育进入了校园。

创客教育——是STEAM理念的客观体现和直观表达。创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，契合了学生富有好奇心和创造力的天性。“创客教育”也可以称之为STEAM教育，主要以课程为载体，融合了多种学科知识，培养学生的想象力、创造力以及动手解决问题的能力。创客教育的目标及其本质就是要把青少年都培养成能利用互联网、3D 打印机和各种桌面设备与工具将自身的创意转变为“创客作品”的“创造者”。

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纸上得来终觉浅，在创客老师的指导下，我们走进了“创客空间”真正体验了一回“创客”，身临其境感受了创客教育。针对孩子坐姿不正确的现实问题，通过mBlock(v3.4.11)编程输入所需命令，然后根据编程命令将Ardunio控制板、超声波传感器、蜂鸣器等所需的智能工具进行组装，再将编程指令导出到控制板。最后经过反复调试，完成了一件身姿矫正的创客作品，实现了一次微型的人工智能。

每一种事物都不是独立存在的，不论是STEAM教育、创客教育，都渗透着“计算思维”理论。

“计算思维”——运用计算机科学基础概念进行问题求解，系统设计，以及理解人类行为等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。具体来看，就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。它特别关注分离，它是数学和工程的互补，它的本质是抽象和自动化。北师大版六年级数学上册有一道带有*号题目（如下图）。

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通过分析，构成这个复杂图形的基本图案是正五边形，因此在编程时先绘制一个正五边形的角色。再通过分离、计算、测试、评估，概况和计算出每次旋转的度数，按此设置相应的命令，就可以快速得到题目中的图案。而这每一个过程都体现的是“计算思维”能力。

计算思维的五个核心要素就是：抽象能力、概况能力、分解能力、算法思维、评估能力。计算思维是数字时代人人都应具备的基本技能，与理论思维和实验思维一起构成了科技创新的三大支柱。

在观摩的赛教课中，我惊讶地发现，从低年级的《古人计数》到中年级的《商不变的规律》，整节课都是在老师不断追问下完成。面对老师提出的一个个“为什么”，听课的老师几度陷入“山重水复疑无路”的迷茫中，没想到学生竟能以独树一帜的想法，开辟出“柳暗花明又一村”的惊喜。在学习《加法交换律和乘法交换律》一课中，学生通过计算和观察，已经得到6+7=7+6等类似的结果，老师仍然不依不饶，继续追问“为什么”，当学生结合生活实例、用语言和符号给出严谨规范、概括性的结论时，老师才露出了满意的笑容，此时加法交换律也深深地扎入学生记忆中。我自以为是，觉得老师的“为什么”过于频繁，如此绕路，为何不走“捷径”呢？说课的老师给出了理论依据，正是通过不断追问的教学方式，激发学生好奇心和想象力，培养孩子的批判性思维。在《认识厘米》时，当学生已经认识了1厘米，并且能够说出一个物体的长度为5厘米，老师又还要问“为什么”。

在《认识图形》一课中，老师让学生通过看、摸、滚动，亲自体验正方体、长方体、圆柱、球的不同特征，学生很容易发现“球没有平平的面”、“球可以滚动”、“圆柱也可以滚动，但不能像球那样随意滚动”等等。学生自己动手，再使用自己语言来进行简单描述，既符合学生的年龄特点，又容易理解掌握。巩固练习时，老师巧妙地采用3Done技术，在 3D 建模软件中展示某个图形的一个面，让学校猜猜是什么图形。让充分感受图形之间的区别和联系，培养学生“计算思维”能力。

早在2014年、2016年他们的科技创新成果《水果键盘》、《草原集水大师》已经分别登上了中央少儿频道全国青少年科技创新大赛的舞台。闪闪金光的背后，是先进的教育理念的提领。如今，他们天马行空的创客作品、3D作品更是琳琅满目。

立足名校，与名校之间的差距顿然而生。创新，对我们来说如此遥不可及；“创客”、“STEAM”、“计算思维”，我们更是闻所未闻。而在名校，这一切已然成为常态，引领未来。不得不说，先进的教育理念是学校发展的旗帜，是未来教育的方向。大数据时代、量子信息时代、人工智能时代已经来临。科技更新迭代迅猛，信息化支撑的新理念、新思维、新技术、新的教育形式不断涌现。面向未来，创新是动力之源，科技是重要支撑，教育助推科技进步，科技进步带动教育变革，实施创新，驱动发展，学校唯有以变革的姿态迎接未来教育，迎接教育更加美好的明天。