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初中創(chuàng)客教室建設方案創(chuàng)客實驗箱

序號名稱規(guī)格　　一、基礎設備部分　　1學生實驗臺　　2學生凳　　3儀器柜　　二、創(chuàng)客實驗儀器　　1、機器人系列　　1人形機器人2號　　2人形機器人1號　　3機器人實驗盒2型　　4雙輪智能機器人　　5語言控制的智能小車　　6人手掌模擬模型　　7可編程人形機器人　　8暗語通關設計　　9人臉識別機器人　　10互動機械手臂　　11海陸空智慧元可編程電子套件　　13月球車　　14趣味智能機器人創(chuàng)客實驗盒　　157號機器人　　16航天機器人　　17聰明的機器狗　　18遙控機器人　　19十五變化盒　　2、創(chuàng)客實驗箱　　1創(chuàng)客實驗箱1 　　2創(chuàng)客實驗箱2 　　3創(chuàng)客實驗箱3 　　4創(chuàng)客實驗箱4 　　5創(chuàng)客實驗箱5-智能家居　　6開源實驗箱1 　　7開源實驗箱2 　　8創(chuàng)客教育--機械結構設計實驗箱1號　　9創(chuàng)客教育--機械結構設計實驗箱2號　　3、電子創(chuàng)意模型設計與搭建　　1電和磁實驗箱　　2STEAM教育套裝　　3電子實驗盒　　4、力與機械創(chuàng)意模型設計與搭建　　1設計和搭建六足智能爬蟲　　2基礎構建套裝　　4液壓機械創(chuàng)意實驗箱　　5趣味力學創(chuàng)客實驗盒　　6造物高手課程資源包1 　　7造物高手課程資源包2 　　8scratch活動套裝　　9LED徽章萌化動物園系列焊接套件　　10焊接套件——電子毽　　11焊接套件——追光獵手　　12粘土套件　　13彈力小車　　14機械寵物　　15常見生活創(chuàng)意模型1 　　16常見生活創(chuàng)意模型2 　　17磁塔編程創(chuàng)客制作套裝　　5、電子創(chuàng)意模型設計與搭建及無線　　1太陽能實驗套件　　2奇妙的無線電實驗箱　　3激光傳聲與光纖通訊實驗箱實驗箱　　4無線電臺　　5Mbot anger 　　6mBot 1.1 　　6、無人機系列　　1無人機　　7、3d打印機　　13d打印機　　2PLA耗材　　8、VR技術系列　　1VR體驗系統2019 　　二、VR頭盔：　　三、VR軟件　　火災體驗VR 　　生物實驗VR 　　海底探險VR 　　三、智慧墻創(chuàng)意區(qū) 　　1音樂噴泉　　2蝸牛爬井　　3電影原理　　4試試手氣　　二、創(chuàng)客教育課程建設方案　　創(chuàng)客教育課程是一種有別于傳統學科課程的新型課程。創(chuàng)客教育課程有廣義和狹義之分。廣義的創(chuàng)客教育課程是指以培養(yǎng)學生創(chuàng)客素養(yǎng)為導向的各類課程，既包括電子創(chuàng)意類課程，也包括手工、陶藝、繪畫等藝術類創(chuàng)意課程；狹義的創(chuàng)客教育課程則特指以智能化信息技術（Scratch、Mixly、Arduino、Galileo等）應用為顯著特征的電子創(chuàng)意類課程，其科技含量較高。　?。ㄒ唬﹦?chuàng)客教育課程的四大設計理念　　為了保證創(chuàng)客教育課程能夠真正服務創(chuàng)客教育、在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮實效，創(chuàng)客教育課程設計應遵循四大理念，分別是趣味化、立體化、模塊化和項目化。這四種理念之間不是簡單的并列關系，而是相互貫通、相輔相成，共同指導高質量創(chuàng)客教育課程的設計、開發(fā)與應用。　　理念1：趣味化設計，讓學生體驗學習的快樂　　創(chuàng)客教育是一種興趣導向的教育模式，趣味性是創(chuàng)客教育課程設計的首要原則。愛玩是孩子的天性，創(chuàng)客教育課程就是要還原學習的“樂趣”，解放孩子的天性，讓孩子們在快樂的探究活動中掌握學科知識、培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造能力。創(chuàng)客教育課程的趣味化設計可從兩個方面入手：　　（1）內容趣味化：創(chuàng)客教育課程的內容設計至關重要，既不能脫離大綱要求，又要學生的內在學習動機，讓他們感受到課程學習的樂趣。為此，一方面，可以將知識進行問題化轉換，即通過設計有趣的問題來調動學生的積極性，以問題貫穿課程內容而非采用傳統的知識點組織方式；另一方面，可以將知識進行生活化轉換，即建立知識與生活情境之間有意義關聯，讓學生真正感觸到知識的生活價值。　?。?）活動趣味化：傳統課堂上干癟癟的知識講授不適合創(chuàng)客教育，創(chuàng)客教育課程鼓勵采用那些能夠讓學生親自參與、動手實踐的活動類型，比如，調研、實驗、組裝、模擬、比賽、游戲等。學生只有深度參與，才能有真實的“獲得感”和身心愉悅的學習體驗。需要說明的是，這里并非完全排斥傳統的說教和練習活動，而是要以動手體驗類活動為主，在此過程中可根據學生的實際表現和需要靈活融入講解、練習等活動。　　理念2：立體化設計，超越傳統課程的單一形態(tài) 　　創(chuàng)客教育課程不是傳統課程的翻版，而是一種融合多種學習理念與多種信息技術，以提升學生創(chuàng)客素養(yǎng)和創(chuàng)新、創(chuàng)造力為核心目標的全新課程形態(tài)。創(chuàng)客教育課程的設計不應該是二維平面，而應具備三維立體的視覺效果和使用體驗。創(chuàng)客教育課程的立體化設計體現在：　　（1）課程目標立體化：在課程目標設定上，創(chuàng)客教育課程既遵循新課改倡導的三維目標；同時，又將在每個目標維度融入更多創(chuàng)新創(chuàng)造方面的具體要求，形成創(chuàng)造導向的立體化課程目標。　?。?）課程內容立體化：創(chuàng)客教育課程內容來源渠道多樣，絕不局限于教科書，互聯網、學習社區(qū)、創(chuàng)客空間等都可以提供豐富的學習內容，甚至學生也可以通過SGC（Student-generated content）的方式創(chuàng)生更貼近學生需求的課程內容。創(chuàng)客教育課程要與學生的知識經驗緊密關聯，要與學生的社會生活有機連通，建立“知識——經驗——生活”多向度聯結的內容管道。　　（3）課程資源立體化：除了紙質教材和相關配套輔助材料，創(chuàng)客教育課程還應提供足夠豐富、足夠便捷的數字化學習資源。比如，學習手冊、微課、軟件工具、歷屆學生作品、移動APP等，以支持學生隨時隨地的探究學習。除了數字化資源，創(chuàng)客教育課程還應盡可能整合更多校內、校外的學科專家資源，以便給予學生更專業(yè)性的指導，幫助他們破解探究創(chuàng)造過程中遇到的難題。　?。?）課程教學立體化：創(chuàng)客教育課程的實施環(huán)境不再局限于傳統教室，更多的教與學活動將發(fā)生在實驗室、創(chuàng)客空間以及各種社會場所。創(chuàng)客教育課程教學除了物理空間的教學外，在線創(chuàng)客社區(qū)、網絡學習空間等虛擬環(huán)境也是開展創(chuàng)客教育課程教學的重要場所。教師團隊利用技術搭建起融合多種教學方法、整合各種學習資源的立體化教學環(huán)境；同時，營造平等民主、開放分享的學習氛圍，以促進每位學習者的積極深度參與。　　（5）課程評價立體化：創(chuàng)客教育課程要改變傳統課程的單一化評價模式，鼓勵教師和學生協同開展立體化的學習評價，強調評價方式多樣化、評價主體多元化、評價數據全面化以及評價目標個性化。創(chuàng)客教育課程評價的目的是衡量、診斷、預測每個孩子的學習與成長的動態(tài)情況，倡導利用學習檔案袋持續(xù)采集學生的學習過程與結果數據，進而開展基于數據的全面、個性評價。? 　　理念3：模塊化設計，靈活組裝以滿足不同層次的需求　　模塊化設計思想早已在軟件編程、產品設計等方面得到了廣泛應用。簡單來說，模塊化就類似我們小時候玩的積木，通過少數幾個模塊便可以組合出很多種形狀。創(chuàng)客教育課程的模塊化設計，即根據程序模塊化的構想和編制原則設計課程，充分考慮課程編制和課程實施的要求，將課程內容分解成適度松散而又相互關聯的子模塊。　　由于每個孩子的知識基礎與興趣點有所不同，統一步調的單一課程組織形式難以支持學生的個性化學習。創(chuàng)客教育課程的模塊化有助于増強課程的靈活性、開放性和適應性，讓每位學生都能從整個課程體系中選擇自己感興趣的模塊以組成個性化的課程。學生之間可以根據興趣自由組成興趣小組，集體選擇、重組課程模塊形成團隊課程，開展項目合作學習與作品創(chuàng)作。創(chuàng)客教育課程的模塊化設計需要注意以下幾點：　?。?）單個模塊之間應當具有一定的獨立性，但從整個課程來看，模塊之間又是有機聯系在一起的，在保證靈活性的同時又不失課程知識體系的完整性。　　（2）圍繞相同的主題知識與技能要求，應盡量設計指向不同問題與生活情境、包含不同難度級別的項目模塊，以便給學生提供更多的選擇空間，達到“條條道路通羅馬”的目的。　?。?）每個模塊應保持合理的開放性，允許不同學科的教師根據教學需要以及學習者的實際情況，進行靈活的內容改編和配套工具資源的快速調換，以擴大課程模塊的適用范圍，提高課程模塊的利用率。　　理念4：項目化設計，像科學家一樣的研究創(chuàng)造　　項目不是大人的專利，小孩子同樣可以玩轉項目。老師布置項目任務，學生在教師指導下協作開展項目，提交項目報告、進行課堂成果匯報。項目式學習（Project-based learning）旨在把學生融入有意義的任務完成的過程中，讓學生積極地學習、自主地進行知識的建構，以現實學習生成的知識和培養(yǎng)起來的能力為成就目標。　?。ǘ﹦?chuàng)客教育課程設計的框架　　創(chuàng)客教育課程作為一種新形態(tài)的課程，目前還缺少成熟的設計理論和開發(fā)過程模型。本文基于對創(chuàng)客教育的認識以及相關課程的開發(fā)經驗，提出了創(chuàng)客教育課程的通用設計框架。該框架共包括三層，分別是指導理論層、關鍵要素層以及學習過程層。　　其中，指導理論層包括體驗式學習和建造主義兩大核心理論，兩者均是課程要素設計以及學習過程設計的“基點”。其設計重心應體現在二方面：　　1.創(chuàng)客教育課程要素設計　　創(chuàng)客教育課程是由一系列要素組成的完整課程。其中，學習內容、活動項目、研創(chuàng)環(huán)境、網絡資源、展示平臺以及課程評價是創(chuàng)客教育課程不可或缺的關鍵要素。　?。?）學習內容：內容是課程的核心，不管是知識型課程還是活動型課程，都要承載一定的知識內容，只是表現形式不同。內容同樣是創(chuàng)客教育課程設計應當關注的要素。課程設計者與授課教師團隊需要在分析相關課程大綱的基礎上，精心、合理選編多學科知識，構成較為系統的課程內容體系。創(chuàng)客教育課程的內容設計絕不是脫離課程大綱，而是以一種新的形式進行學科知識交叉重組，其目的是要推進新課程改革。　　（2）活動項目：創(chuàng)客教育課程的組織與實施以“項目”為基本單元，將苦澀的、機械化的材料轉變?yōu)橛谢顒?、有意義的項目問題，可以拉近學習者與生活的距離。]課程設計者需要圍繞課程內容設計若干貼近生活、趣味化的研究項目，每個項目中再設計一系列活動，有序引導、支持學生開展全程浸入式的項目學習。項目設計的出發(fā)點不是“知識”而是“問題”，項目學習的過程便是解決問題的過程。　?。?）授課教師：創(chuàng)客教育課程的授課教師往往不是一個人，而是一個團隊，既有技術老師的參與，也有學科教師的參與，還可能有教育管理者以及校外專家的參與。授課教師既要參與課程的設計，又是課程的組織者和實施者?？紤]到教學實際，創(chuàng)客教育課程教師團隊的組成建議采用“1名主持教師+幾名核心教師+多名外圍教師”的模式。主持教師負責統籌和團隊管理，核心教師全程參與學生指導，外圍教師可根據學生項目開展的需要靈活適時邀請。授課教師主要承擔“教練”和“項目導師”的角色，絕不“越俎代庖”，要為學生提供必要的架手架支持和及時的指導反饋。　　（4）研創(chuàng)環(huán)境：創(chuàng)客教育課程具有研創(chuàng)性，鼓勵學生像科學家一樣開展研究和創(chuàng)造活動。創(chuàng)客教育課程的開展需要研創(chuàng)環(huán)境的支撐，如，各種創(chuàng)客空間、探究實驗室、互動型教室等。研創(chuàng)環(huán)境的設計需要遵循人機工程學基本原則，給學習者提供舒適、自由、開放的創(chuàng)作空間；要能夠方便的接入互聯網，支持學習者通過網絡檢索資料、連接社群、在線研討、展示分享等；要根據需要提供必備的硬件、軟件、材料等資源，支持學習者通過動手操作將創(chuàng)意變成現實。　?。?）網絡資源：立體化的網絡學習資源可以有效促進創(chuàng)客教育課程的順利開展，為學生進行隨時隨地學習、研究和創(chuàng)造活動提供重要支撐。網絡資源的制作應盡可能豐富多樣，以滿足學習者的不同學習需求。一般來說，創(chuàng)客教育課程所用的網絡資源包括教材、教/學案、使用指南、微視頻、操作軟件、優(yōu)秀課程作品等。為低年級學生開設的創(chuàng)客教育課程，建議將網絡資源的使用時機和方式明確寫入項目的實施活動中。此外，還應鼓勵學生在項目實踐過程中自主生成個性化的創(chuàng)客教育課程資源，久而久之，將形成持續(xù)擴展并進化的創(chuàng)客教育課程資源庫。　?。?）展示平臺：創(chuàng)客教育非常注重成果的分享交流，分享的渠道可以是創(chuàng)客社區(qū)，也可以是小型的創(chuàng)客嘉年華，或者是課堂上的作品展示。數字土著具有強烈的自我展現欲望，他們需要多渠道的展示平臺向家長、老師、同學以及社會公開自己的創(chuàng)意作品。通過作品展示分享，學習者一方面可以獲得自我成就感和認同感，從而激發(fā)再創(chuàng)造的熱情；另一方面還可以獲得來自大眾用戶的反饋與建議，不斷優(yōu)化作品，甚至可能實現作品的產業(yè)化。　?。?）課程評價：如何評價學生的學習效果是創(chuàng)客教育課程設計的重點和難點。不同于傳統課程的紙筆測驗，創(chuàng)客教育課程更加注重學習產出的物化成果，倡導結果與過程相結合、老師與學生協同參與的評價模式。一方面，需要制定完備的、易操作的評價指標對學生的創(chuàng)意作品進行評量；另一方面，需要注重學習過程數據采集和階段性成果的搜集，以客觀評價學生的課程參與以及進步情況。創(chuàng)客教育課程不適合采用標準化評價，應考慮到不同學習者的知識基礎和興趣偏好，建議多采用增量式評價，以促進每位學習者的快樂成長。　　2.學習過程設計　　創(chuàng)客教育課程的學習過程可以概括為“一條主線，兩種形式”。所謂一條主線，即課程以項目活動為主脈絡有序推進；而兩種形式，是指采用線上與線下相結合的混合式學習方式。　　創(chuàng)客教育課程開展的主線是一系列研究項目，課程設計者將學習內容劃分為一個個既相互關聯又適度松散的研究項目，學習者以小組形式開展基于項目的學習。每個項目圍繞一個核心問題展開，設計一系列學習活動（如，觀看演示、知識學習、練習模擬、資料檢索、方案設計、原型制作、同伴互評等），幫助學生步步為營、尋求破解問題之道。學習活動的數量和類型視項目難度和學習者基礎水平而定，活動的設計要遵循“探究、構造、體驗”的基本思想以及梅瑞爾的“首要教學原理”，避免空洞的說教和無目的的探究。為了綜合檢驗課程學習效果，每門創(chuàng)客教育課程都提供一個綜合性研究項目，讓學生協同設計創(chuàng)意解決方案，利用各種資源制作出的綜合課程作品。　　創(chuàng)客教育課程采用混合式的學習模式，通過將線上線下活動以及線上線下資源有機整合，為學習者創(chuàng)設一體化的研創(chuàng)環(huán)境。線上活動以自學、交流、展示、分享為主，線下活動以考察、操作、咨詢、面授為主。學生利用在線社區(qū)或網絡學習平臺自主觀看教師錄制的微視頻，與同伴在線討論項目問題，自主分享項目開展過程中搜集的相關材料，同時，將項目作品發(fā)布到創(chuàng)客社區(qū)等展示平臺。學生還可以利用在線平臺開展項目管理（如，分配任務、監(jiān)督進展、制定計劃等），教師利用平臺實時掌握每個小組的項目進展，并及時給予反饋指導。教師還可以根據項目學習需求，進行集中面授指導，也可以每周提供固定的指導時間，有需要的小組可以當面請教老師。遇到一些專業(yè)性很強的問題或者項目開展遇到瓶頸時，可以通過教師聯系相關的學科專家，進行當面咨詢。學生還可以在教師的幫助下，到相關企業(yè)、科研機構、社會場所等進行實地考察，搜集資料，激發(fā)靈感。創(chuàng)客空間、探究實驗室、互動型教室等是創(chuàng)客教育課程開展的主陣地，學生可以充分利用這些空間提供的軟硬件資源以及專業(yè)指導力量，動手制作的創(chuàng)意作品。

南京師范大學課程資源研究所 2021-08-23

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