“创新创客实验室” 推进柳州市中小学创客教育和STEAM应用深入发展

单位名称:广西壮族自治区柳州市

入选年份:2018年

简    介:柳州,中国西南工业重镇。“桥梁博物馆”、“西南汽车城”、“柳钢”等一张张名片无不彰显着柳州工业成就背后所蕴含的创新精神。为了延续和培育柳州的创新精神和工匠基因,柳州市长期以来在全市中小学大力推行培养学创新能力的创客和STEAM教育。2015年起,柳州市引进各种“创新创客实验室”,是柳州市积极推进创客和STEAM...

【内容摘要】柳州,中国西南工业重镇。“桥梁博物馆”、“西南汽车城”、“柳钢”等一张张名片无不彰显着柳州工业成就背后所蕴含的创新精神。为了延续和培育柳州的创新精神和工匠基因,柳州市长期以来在全市中小学大力推行培养学创新能力的创客和STEAM教育。2015年起,柳州市引进各种“创新创客实验室”,是柳州市积极推进创客和STEAM教育的重大举措。在柳州市中小学教育的实践应用,使学生成为教育和学习的主体,从“学习者”变为“创造者”,极大的激发学生的创造能力,唤醒学生探索科技的求知欲,推动着柳州市创客和STEAM教育的发展。

【关键词】创新中小学 创客和STEAM教育

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柳州是广西第一大工业城市,是一个要把小小网红“螺蛳粉”打造成“双百亿”级别产业的城市。由于父辈的工匠精神的影响,柳州市学生动手能力普遍较强,如何挖掘和培育人的创造力和创新精神,如何以最快的速度让学生能把自己的想法进行快速动手实现是摆在我们面前的课题。柳州市长期在中小学中实施创客和STEAM教育,“创新创客实验室”作为柳州市实施创客和STEAM教育一个重要载体,它在柳州市中小学教育的实践应用,在培育学生的创造力、求知欲、动手能力等方面产生重要而深远的影响。

一、认识创客教育、STEAM教育、开源设备

1.创客教育:创客(Maker)是指创造者、制作者,玩创新的人。创客教育是指将创客文化和教育结合,基于学生的兴趣,以项目学习的方式、使用数字化的工具、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。

2.STEAM教育:指集科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics)等多学科融合的综合教育。

3.开源设备:CAME(Computer Aided Manufacturing for Education计算机辅助制造教育),其核心是把CAM(计算机辅助制造)技术和设备创造性地引入课堂教育,以学生为主体,帮助学生释放创意并形成作品。

二、在“创新创客实验室”能获得什么?

1.接触和使用创客开源设备:“创新创客实验室”是实施CAME教育的载体(工作室),“创新创客实验室”配备有实施创客和STEAM教育所需的计算机等相关辅助制造设备,如手绘扫描机、激光切割机、3D打印机等。

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2.接受专业创客课程指导:“创新创客实验室”有创客和STEAM教育专业导师,并使用专业的创客和STEAM教育课程。学生通过学习数字化绘图软件、数字化设计思想、艺术相关基础知识、科学工程知识等。导师根据学生的认知发展水平设定每节课所要完成的具备某种功能的结构或装置,发散地讲解该结构或装置所利用的科学原理及技术。

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3.动手实践的过程:经过培训学习,学生以预设功能为目的,亲自动手,或个人,或团队,自由发挥,通过利用计算机、激光切割机、手绘扫描仪等开源硬件,把创意和想法变为现实——所想即所得。

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4.综合素养的提升:在学习、设计、动手制作和组装的过程中,求知的欲望被激发,独立的思考,思想的交流碰撞,团队的合作精神,以及逐渐领悟STEAM教育的内在关系,即S科学是土壤;T技术是支撑;E工程是结果;A艺术是养料;M数学是根基。

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5.更多展示自我的机会:柳州市各中小学会定期举行各种校内、校际、市级的创新创意交流和比赛,还会选派和推荐优秀的创新创意选手参加区级以及全国比赛。

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三、“创新创客实验室”在柳州市中小学中实践应用

1.覆盖率:自2015年以来,柳州市主动联合国内优质教育科研团队,在广西壮族自治区柳州市率先在采取全域建设,采用分步实施的方式,先后在柳州高级中学、柳州市铁二中学、柳州市第十二中学、柳州市文惠小学等80所中小学(含城乡结合部学校)配备了符合混合学习特点的STEAM和创客教育平台——“创新创客实验室”。同时,柳州市教育局指出,争取在“十三五”期间为全市一定规模的中小学配齐“创新创客实验室”。

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2.百花齐放的 STEAM课程:柳州市中小学的“创新创客实验室”都配备了激光切割机、手绘扫描仪等开源硬件;设置了CAME系列课程(包含2017年490门国家精品课中唯一的“创客类”课程)、学习路径、导师培养和管理制度等“软件”,打造柳州市中小学生跨学科融合学习的新模式。

在实践中,创客和STEAM教育在柳州市中小学中得到深入发展,通过项目学习让学生将所学知识在创客实验室去实现,已经是多数学校的常态教学了。很多学校将原有课程做为基础性的课程,根据自己学校的特色开发出自己学校的校本课程,如东环路小学、弯塘小学教育集团、市第十二中学等开发出自己的创客校本课程。

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3.师资培养:对在职的老师(尤其理科老师)进行培训学习,如柳州市第十二中学所有的理科教师均经过专门培训,熟练掌握了“创新创客实验室”的核心要义和课程要点,把创客实验室和CAME课程开设当作特色社团活动,以班级为单位深入实施,实现师生创新能力双提升。

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4.创新激励:柳州市教育局非常重视创客和STEAM教育,每年都会组织举办“创新创意作品大赛”,学生还能得到清华大学、香港创客和STEAM教育专家的现场指导等。这极大的激发师生的参与热情。如2019年的柳州市教育局“创新创意作品大赛”,一共有124件作品参评,最终评出76件获奖作品,授予8个单位(学校)优秀组织奖。

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5.取得成绩:近年来,柳州市创客和STEAM教育师资培育收获了丰硕成果。在国家及地方各类科技创新大赛中,柳州市师生往往技高一筹,获奖名次和数量在全区通常都是名列前茅,其中,2017年广西北部湾创客教育大赛,柳州市共有12所中小学79名学生报名参赛,最终夺得4个项目组的第一名,是广西获得冠军最多的城市。

在“第九届广西发明创造成果展览交易会”上柳州市东环路小学黄白昊、郭欣瑜的创意作品《老师云助手》获得中小学生发明创造特别奖。

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设计者

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创作目的

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创作过程1、2

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创作过程3、4

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创作过程5(1)(2)

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创作过程5(3)(4)

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创作过程5(5)(6)

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成品展示

在实践和探索中,柳州市教育局通过全域建立“创新创客实验室”普及创客和STEAM教育,为此荣获“第四届全国教育改革创新典型案例优秀奖”殊荣!

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四、“创新创客实验室”的实践应用对柳州市创客和STEAM教育影响和意义

1.在教育教学层面,“创新创客实验”推动创客和STEAM教育不同领域学科知识的跨界融合,打破了学科壁垒,实现学生“学中做”和“做中学”,有效弥补了传统教育重专业、轻知识,重理论、轻实操的现状,极大地培养和激发了师生们的学习动机、探究意愿和创客能力。

2.在人才培育方面,“创客实验室”将各学科知识融汇贯通并用于社会实践,对善于思考、勤于动手、精于专业、注重实践的“中国制造”创新人才培养,对教师队伍科技创新素养的提升等方面都发挥了重要作用。而这一作用从长远来看,对于培育和延续柳州的创新精神将持续发挥积极作用。

3.在社会推广方面,以“创新创客实验室”为载体,强化了教育系统与各类优质教育科研团队的交流合作,推动完善数字课程和在线工具等在内的社会化教学整体解决方案,有利于逐步建立起多元化、系统化、国际化的STEAM和创客教育社会支持系统,营造出推广实施浓厚氛围。正如柳州高级中学创客工作室的负责人蓝荣老师说:“很多同学心里有创新的想法,却没有地方可以实现。我们就创建了创客,希望大家能在创客空间找到自己的位置,做自己的项目,人格健全,自主发展,为社会创造价值。创客第一步向全体柳高人开放,老师同学们都可以预约过来做项目。第二步将范围扩大到柳州市,让有想法的柳州人也能来创造,筹备联合其他组织建立一个联盟,办创新峰会。我们提供材料,只要预约就行。第三步,我们想走出中国,与国际接轨。我们希望大家踊跃参与创客的活动。”

柳州市教育局长期以来在全市中小学大力推行培养学创新能力的创客和STEAM教育,致力延续和培育柳州的创新精神和工匠基因,组织项目学习,鼓励创新、分享和交流,激励学校开发以培养学生跨学科解决问题、协作和创新思维的个性化能力的校本课程,促进了学生个性化发展和创新素养的培养,正为柳州市这座工业城市提供源源不断的后备人才。

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