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科技创新创客教育进展计划
科技创新创客教育进展计划
2018年8月
一、政策背景
2015年9月1日,教育部办公厅关于征求对《关于“十三五”期间全面深切推动教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》意见的通知,“通知”中第一次提到STEM教育和创客教育概念,“创客教育”第一次取得国家教育部的关注。
2016年7月13日,《教育部关于新形势下进一步做好一般中小学装备工作的意见》中第一次提到开始建设创客空间,国家要求在中小学普及创客教育,各省市教育局及相关部门,再依照自身情形再次按需配备相应规模的创客空间。
2017年1月19日,教育部关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知深化落实创客教育,提到课程设计需要结合STEM和创客教育,关于小学科学课程内容需要有跨学科的要求,各个本地依照课标编写教材。
2017年07月20日,国务院印发的《新一代人工智能进展计划的通知》中第一次明确人工智能需要在中小学开展课程,Python等人工智能的编程语言受到老师们的热捧。
接下来,在2017年9月25日教育部关于印发《中小学综合实践活动课程指导纲要》的通知中第一次提到了“造物”的概念,这也是创客教育的初衷之一,让小孩们在学校教育中感受“造物”的魅力。
在2018年1月16日教育部最新公布的《一般高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》的通知,更是把人工智能、开源硬件等列入高当选择性必修课程,移动应用设计列入选择性必修课程。
国务院印发《新一代人工智能进展计划》,其中明确指出人工智能成为国际竞争的新核心,应慢慢开展全民智能教育项目,在中小学时期设置人工智能相关课程、慢慢推行编程教育、建设人工智能学科,培育复合型人材,形成我国人工智能人材高地。
图1相关政策文件
二、建设目标
科技创新创客教育建设目标:
省市前列、全国一流!
☆普及创客素养:
全员普及创客大体素养;
☆培育创客名师:
培育出优秀的创客导师团队;
☆打造创客空间:
打造具有本地学校特色文化的创客空间;
☆开发校本课程:
开发出一套具有本地文化特色的校本课程体系;
☆形成创客标杆:
成为某区域内乃至于全国范围内创客标杆学校。
☆增强国际交流:
依托国际交流平台,参与国际文化科技交流与合作。
三、建设标准
以“四最、四个面向”为建设标准,致力于将科技创新创客教育水平达到一个全新的高度!
创客教育以“最新的科技、最好的师资、最有趣的课程、开启最好的以后”的标准建设创客空间,培育青青年的动手能力、科技创新能力,为本地的产业升级培育科技创新人材!
面向学生:
致力于普惠型教育,让所有小孩都有机遇接触创客教育,关于有爱好和专长的小孩组建创客团队,个性化培育。
面向教师:
让信息技术、科学实践、劳动技术等学科教师深切参与到创客教育中来,形成专业创客导师团队,打造区域特色校本课程。
让语文、数学和物理、数学、生物、化学等基础学科教师学习创客教育模式,基于学生爱好,以项目式的方式开展教学,提升学校整体教学水平。
面向社团:
为优秀的学生创客社团参加国内外青青年创客大赛提供集训制造所需的器材及场所。
面向社会:
响应国家“公共创业、万众创新”的号召,开展区域化的创客活动、创客论坛或讲座,传播创客文化和创客精神。
四、整体计划
主管部门层面
依照现时期全国创客教育政策导向和本地学校实际情形,培育高素养创新人材,需重视如下几个方面:
◆政策引导
踊跃发挥政策引导作用,增强教育主管部门组织领导。
立足本省市的具体情形,进行创客教育顶层设计,制定加倍踊跃、系统的政策,推动中小学创客教育探讨。
◆师资培训
教师要准确明白得创客教育的目标,遵循基于制造的学习规律,正确把握各学段创客教学方式和学习方式。
创客教育本质是“基于制造的学习”。
即打造教育环境,培育一群实践者,将实践制造和正规学术理论相联系,通过引入现代设计的新工具和制造思维的新方式来支持探讨和创新,增进学生成长和学术提升。
◆行业资源
充分发挥各协会、学会等教育事业单位、行业组织机构优势,构建创客教育生态,为师资培训、课程建设、赛事组织、资源平台、标准制定、教育监管等方面的建设奉献力量。
成立协会、学会、高等院校、企业、校外教育和社区多方联动协同机制,集中优势做研究,幸免资源消耗。
并通过教育联盟、公共课程资源平台等形式,推行共享优质课程资源,服务全国中小学创客教育。
最后,依托高等师范院校,踊跃探讨“以后创客教师”培育模式,为中小学创客教育培育后备师资人材。
学校创客教育要紧从创客教育课程建设、创客教育空间建设、创客活动开展等几方面来进行。
学校层面
特色文化课程建设
创客教育既要知足普适性教育,同时强调个性化学习与个性化制造,创客教育课程的设计及实施在综合知足这些要求的前提下需要从以下五个方面来加以考虑:
⑴、区域化
课程能够结合区域文化的特性,表现区域化的不同,能够在设计所属学校创客教育课程时加以揉和,让学生在课程学习的进程中了解产业相关产品的制作原理、流程、低级技术等,并能实践、制造类似的低级作品原型。
⑵、校本化
结合学校自身的特长特色,如名校、名师乃至学生集体的特点来设计校本化创客教育课程,比如某些学校是以海洋为特色,在设计课程的时候将海洋元素揉和进课程(如船舶、海洋生物、海洋环境等),又比如有些学校以高铁为特色,能够揉和高铁技术、安全、运营等元素到课程中去,同时结合教师、学生的特点,如艺术、书法等特长也能够设计到相应创客课程中。
⑶、装备化
创客教育课程的实施必需要知足大班普及性教学和个性化教学两种需求,尤其是大班普及性教学,在教学的实施、治理等各方面面临专门大的挑战,要求能减轻教学负担、提高教学效率同时保证教学成效,因此课程的实施必然需要教学装备的支撑。
⑷、课程化
创客教育课程需要将理论教学和实践学习结合成一体,在动手实践创意作品的进程中,同时创新思维训练、协作能力和分享意识等能在进程中得以培育。
同时,校园创客教育的开展实施需要与创客活动彼此结合,将创客教育课程的实施与校园创客活动相结合,在活动进程中将课程知识教学融入其中,从校园创客活动中提炼出好的实践体会整合到校园创客课程中,实现校园创客活动课程化;同时通过举行校园创客活动,如作品展现与分享、工作坊和其他学习活动和不按期的多种形式的校园创客竞赛,通过赛事来激发学生创意,提高学生爱好,巩固创客课程实施功效,实现校园创客课程活动化。
⑸、跨学科
创客教育课程除强调课程知识的时期性,专门是技术类课程,更需要与其它学科相融合,以跨学科知识教学理念开展课程实施。
随着STEAM教育与创客教育辨析的深切,愈来愈清楚的熟悉到:
创客教育确实是用跨学科的方式造物。
创客教育实体空间
创客环境是实施创客教育的基础条件,普及式的大班教学能够利用学校信息技术教室的运算机资源开展,但要将创客教育真正融入到整个教学活动中,就需要一个可持续进展的校园创客空间,应该包括以下元素:
合理的空间布局和基础设施;安全专业的设备载体;有分享和协作精神的团队成员、丰硕实践技术的导师、专业负责任的治理者等。
图2创客空间
校园创客空间如图2,由4大功能区域组成:
教学活动区、制造加工区、讨论区、作品路演区,
⑴教学活动区:
知识讲解组织活动
教学活动区是校园创客空间里最重要的功能区域之一,开展教学活动时作为创客基础知识学习的“教室”,组织创客活动时作为创客活动(创客马拉松、创客文化节、校园创客大赛等)的场地。
教学活动区建设内容包括基础的创客教育大班教学装备、演示台、适合学习讨论的桌椅、各类收纳柜、收纳箱、投影仪、电子教学白板等。
⑵制造加工区:
制作作品,动手实践
制造加工区是校园创客空间的核心功能区,学生将创意方式变成现实的重要场所。
要紧涉及开源硬件电子设备电路的构思设计、制作调试、小型制造加工、机床等,要紧建设内容有各类小型机床、电气工具套装、移动工具架、制作加工耗材等。
学生确实是在那个地址对自己的创意作品进行工艺设计、构思制作、实验调试、实现运行。
⑶讨论区:
头脑风暴,创意形成
用于查阅资料、项目组成员成立、项目组讨论、头脑风暴、问题求助、体会功效分享等各类信息资源交流讨论,如召集小组成员、完善作品创意设计、确信开源硬件选型、小组分工等事项,同时小组也可在该区寻求帮忙、分享体会等,
⑷、作品路演区:
经典展现,激发创意
用于展现学生完成的创客作品,展现台陈列作品适合与观众互动,展现区也陈列一些外来作品(经典展品),用于开扩学生眼界,启发学生创新灵感。
创客相关活动开展
基于校园创客空间不按期开展创客活动,让更多的小孩参与进来,体验造物的乐趣,给喜爱造物的同窗一个施展的平台。
⑴、校园科技节:
营造校园科学气氛,提高学生的科学素养,普及科学知识,宏扬科学精神,传播科学思想,拓展学生的特长,丰硕学生的课余生活,培育学生的创新精神和实践能力。
⑵、校园创客大赛:
通过个人或小组形式开展的创意比拼、动手制作、团队协作而开展的一项创客活动。
⑶、校园创客文化节:
以创客、制造为主题的一系列活动的总和。
⑷、校园创客马拉松:
组织硬件工程师、程序员、设计师、软硬爱好者、拥有创意和点子的人、营销策划人等,形成3-5人小团队,配备3D打印机、焊台、烙铁、示波器等加工工具、电子电气设备及材料,在48小时内把创意变成现实作品。
⑸、校园创客嘉年华:
通过“创客乐园”(现场展现与交流)、工作坊、论坛等活动,公众可通过切身参与、体验创客的创新功效,养成动手制造的适应与乐趣,全面展现创新实践,推动创客文化的进展。
组织创客导师团队参加STEAM创客教育论坛,学习吸收优秀创客教育体会;组织学生创客团队参加青青年创客大赛,查验学校创客教育水平;开设校园创客教育宣传栏和专题网站,分享本校创客教育体会。
五、项目建设进度安排
开展科技创客创客教育并达到目标,能够分四个建设模块实施完成,稳步推动,合理衔接。
开设“人工智能创新班”
启动“大手拉小手,一二三工程”,采纳全新育人模式培育科技创新人材。
在“一”所高中,“两”所初中,“三”所小学开设“人工智能创新班”。
针对创新班十项方法建议如下:
1.开设人工智能创新班,实行因材施教。
2.工作小组。
成立了以校长为组长的“科技教育创新人材培育”领导与工作小组,为人工智能创新班的进展提供完善的政策、资源、师资等保障。
3.普惠性。
学校对人工智能创新班学生打造的创新培育模式并非局限在创新班,一般班的学生一样能够享受到,对一般班的学生,学校会依照学生自身情形及资源开设各类科技实验组,使学生进一步了解陌生但可能感爱好的学科。
4.创客空间建设。
建设现代科技前沿的科技创新实验室,还有创意工作坊和通用技术实验室等。
5.增强交流。
与国内闻名高校和科研院所合作一起培育科技创新人材,让学生有机遇走进国家实验室,走到闻名学府身旁,体验“像科学工作者一样的学习”,在专家的指导和阻碍下不断成长。
6.分时期学习。
成长划分为三个时期,
第一时期:
专家系列讲座,参观,科考活动,培育学生的爱好和科学方式;
第二时期:
依照学生研究的爱好,在专家教师指导下,进行课题研究,每小组完成2—3个课题;
第三时期:
完成第一第二时期课程基础上,学生设立自己的研究志向,进行自我设计,专业选择。
7.踊跃参赛。
组织学生参与科技前沿创新小课题研究,踊跃参与最新的机械人大赛、全国青青年科技创新大赛或学科奥赛等品牌赛事。
8.高中科技人工智能创新班实行双导师制计划,采纳“校内导师+校外专家”的双导师制,学校与省市内高校、研究所合作,采取“请进来、走出去”的方式,让校外专家参与到课堂教学和研究活动中来,一起计划学生成长。
9.科技校本课程建设。
学校以创新素养培育为目标,大力开展学校课程体系的研究与构建。
着力进行国家课程校本课程研究,依照学生知识基础和认知能力制造性地实施国家课程。
同时大力研发基于创新人材培育需求的人工智能学校课程,大量开设科学实验课程,引进科技创新编程课程,开发开设学校拓展课程,形成丰硕多彩、特色鲜明的学校课程体系。
10.创新风气提倡。
创新应作为校园里普遍提倡的一种价值取向,一种行事方式,一种人格特点,表现为宜学慎思、擅长质疑、不断进取、超越自我的品质,可不能墨守成规、故步自封、苟且偷生。
提倡创新文化,若是使科技创新与人文创新之风弥漫整个校园
本地特色创客空间建设
第一时期:
本地特色创客教育。
利用学校区域文化资源,引进创客教育大班创客教学装备,普及创客教育,培育学生的创意编程、智能电子认知应用等创客教育核心素养。
踊跃号召学校信息技术、科学实践、劳动技术学科教师参与到创客式教学中来,培育出一批优秀创客导师团队。
这一时期主若是进行本地特色创客教育的普及,以大班教学形式在教室开展,做到让每一个小孩都能够接触到创客教育。
特色课程开发及建设
第二时期:
3D课程开发及电子积木课程建设,基于学校对创客感爱好的小孩组建创客团队,建设校园创客空间,开展全方位的创客教育,培育学生创新制造能力。
创客导师团队依照对创客的明白得,在组织创客活的动进程中积存的体会和素材,结合学校本身的特色风格,开发创客教育校本课程。
这个时期学校学生具有了必然创客基础,学校可针对对创客感爱好,有特长的小孩组建创客团队、爱好小组,以校园创客空间为载体,进行个性化的培育。
学校创客导师团队通过第二时期的校园创客活动积存了足够的素材,以创客教学课程为参考,结合教程开发进程中,课程团队和韩山师范学院创客教育专家傅胤荣博士能够给学校提供帮忙和指导,与学校创客导师团队一路打造优质校本教程。
关于创客教育校本课程开发流程:
⑴、成立领导机构:
由校长(分管校长)、创客导师、课程专家(可由师范学院创客教育团队担任)、家长代表一起组成课程开发委员会。
⑵、明确职能任务
校长要紧为校本课程开发提供组织保障和领导保障,其职能是:
咨询、把关、审查和提供帮忙。
前一时期参与过创客式教学的创客导师是校本课程开发的要紧力量,负责课程的素材搜集和课程内容编写。
课程专家按期为校本课程的开发提供指导和修改意见,帮忙学校教师屡清课程开发思路。
家长依照对小孩爱好、性格的了解向学校表达对校本课程开发的愿望和建议。
⑶、需求评估
需求评估是整个开发活动的前提和基础,学校要通过问卷、访谈、观看等多种形式,调查和分析学生的进展需要,明晰学校的育人目标和学校与区域的特色等,在校本课程实施的进程中,还要进行时期性的调查,以不断改良和调整课程设置。
⑷、确信目标
在分析与研究需求评估的基础上,通过学校课程开发委员会的审议,确信校本课程的整体目标,制订校本课程的大致结构等。
⑸、组织与实施
依照校本课程的整体目标与课程结构,制定《校本课程开发指南》,教师通过学习借鉴和创客活动中搜集素材,自主申报课程。
学校课程开发委员会依照校本课程的整体目标与教师的课程开发能力,对教师申报的课程(附课程介绍)进行审议。
审议通事后,编入《校本课程开发预案》。
在此基础上,学校形成一份完整的《校本课程开发方案》(包括需求评估、校本课程的整体目标、课程结构与门类、实施与评判的建议和保障方法等);教师在课程实施之前或进程中,撰写自己承担的《课程纲要》。
⑹、形成校本课程
依照区域产业特性、学校自身特长特色、创客教育教学装备、理论与实践课程结合、跨学科等原则,在《校本课程开发预案》中提炼课程内容,开发出一套具有校园特色的校本教育教学课程。
形成创客标杆
第三时期以校园创客空间为载体,将小学时期的语文、数学、艺术和中学时期的物理、生物、化学、艺术、语文、数学等学科融入到创客教育中来,让所有小孩的学习都基于自身爱好,大大提升学校的整体教学水平。
与创客教育装备公司合作,组建创客团队,踊跃参与全国创客教育顶峰论坛,全国青青年创客大赛,STEAM创客教育论坛,成为优秀的创客教育标杆。
将创客教育建设思路与体会录入中国创客教育蓝皮书(2018年版),形成全国性标杆学校。
社会的创客活动:
以学校为单位参加全国STEAM创客教育论坛、国际创客周、创客嘉年华、创客教育名师专题研讨会等。
六、创客空间运营治理
校园创客空间的定位
校园创客空间作为创客教育的载体,必需要有明确的定位,应该是一个以参与者——学生(也能够是老师乃至家长)为核心打造的自主学习平台,这和传统的以组织者——老师为核心的一般教室在理念上有着本质的不同。
以参与者为核心意味着知识的学习是基于学生爱好来完成的,传统的填鸭式的教学方式将被项目学习的方式替代,要紧目的是培育学生跨学科解决问题的能力、团队协作能力和创新能力。
校园创客空间运营方式
⑴、培育创客核心素养
刚接触创客空间的参与者(学生)对方方面面的知识都不太了解,因此需要进行体系化的创客基础知识学习。
创客核心素养包括软件编程能力,智能电子认知和应用能力,3D结构设计能力等。
学生正真到创客空间参与创客活动、制作作品前可先在信息技术教室(机房)学习Scratch创意编程、Arduino智能电子、3D建模,把握创客核心素养。
⑵、理论实践
参与者(学生)课堂上学到的创客基础知识若是能够应用在实践当中,就会更好的把握其中的精髓。
因此需要到创客空间中应用桌面型机械人,物联网教具等,动手验证所学知识,固化所学。
⑶、创意制作
参与者(学生)拥有必然的创客技术后,能够进行独立创作。
在爱好的引导下,进行独立的学习和探讨。
利用创客空间提供的资源,动手制作属于自己的创意作品,同时分享自己的创意,形成开源、分享的创客文化气氛。
⑷、小型创客活动
创客空间若是仅仅是静态的学习是远远不够的,它需要偶然的碰撞才能产生火花,表现创客空间的活力。
因此需要按期的举行各类活动,例如,小型活动竞赛,亲子合作竞赛等等。
通过组织活动竞赛,进而丰硕创客空间的运营方式,让学生从被动的同意知识转变成主动寻求帮忙,学习知识,以爱好为导向,同时能够增进父母和子女之间的沟通,让父母也了解到创客空间能给小孩们带来什么样的技术提升。
⑸、创客马拉松
当学生多次动手制作作品,开展过量次活动后,学生对软件编程、智能电子、机械机构(3D结构)有了较深的熟悉和应用,且对工具材料利用方式明确时,能够组织开展创客马拉松,以创客空间为平台,让学生在规定的时刻内提出方式并将创意方式实现成作品。
校园创客空间装备治理规范
⑴、装备收纳
实验装备设有专用收纳柜或收纳盒;配有小组收纳柜,方便学生课程期间的教学装备保留和责任分派。
共用的小型仪器设备建议寄存于收纳柜中,方便治理;体积相对较大的设备直接摆放于课桌面,方便利用。
另外还专门配有教师器材收纳柜。
⑵、装备拆装
为方便课堂实验装备利用,降低损耗,部份课时中拼装完成的套件或装备需要课下拆解,用于后期课程。
⑶、易耗品(耗材)补充
在校园创客空间中硬件资源是一个不断更新和补充的进程,不管是耗材的消耗,工具的利用寿命,机械,电子物料的损坏,都需要取得及时的补充。
在第一次配置时,耗材及易耗品建议采购多一些,以后可按时采购耗材及易耗品,如有特殊情形,也可额外采购。
校园创客空间安全治理规范
⑴、进入创客空间后不得高声喧哗和随意走动,课间学生不能在创客空间内外追赶打闹。
⑵、学生制作应在教师指导下按制作步骤进行,按操作规程和注意事项利用仪器,认真观看、详细记录、踊跃试探、完成创意文稿和作品文稿。
⑶、学生应珍惜材料和制作工具,做到轻拿轻放,不得蹿组乱拿别组材料,不得用制作工具玩耍打闹。
⑷、制作中要增强安全观念,确保人身和工具不受损害。
教师要常常向学生进行防电、防火、防划伤等教育,学生要严格依照操作规程和教师要求进行制作。
⑸、制作完毕,每组学生应清点、整理自己小组的工具、材料,并按教师要求摆好,不得擅自带走。
⑹、创客空间应常备防火设备、经常使用医用药箱,以便应付创客空间中显现的不安全事故。
⑺、任课教师统一操纵的专用电源,创客空间严禁学生乱拉、乱接或用湿手触摸电源。
校园创客空间线上分享
随着互联网技术的高速进展,互联网+能够将各类资源进行连接。
STEAM创客教育平台为创客教师和学生提供线上资源学习与分享、创客赛事组织和运营。
咱们能够将创客空间优秀创意和作品共享到平台,将分散的创客空间聚集在一路,组织活动和竞赛,进一步推动创客教育的进展。
七、预期功效
第一时期:
普及创客教育,让每一个小孩都接触了创客教育,学生具有了必然创客基础技术;培育出3—5名教师优秀的创客导师;范围内形成较浓厚的创客文化气息。
第二时期:
特色明显,开启国际科技文化交流合作,大大提高了学生创新制造能力;形成了一个5—10人的优秀创客导师团队;开发出3—4本能够知足创客教育教学成效的校本课程;以创客活动为推手,辐射周边区域,推动整体创客教育的进展。
第三时期:
科技创新创客教育进入省市前列、全国一流水平,成为全省创客教育标杆,录入中国创客教育蓝皮书,将创客教育案例推向全国。
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