摘要：创客教育作为一种全新的教育培养模式，并且为当前教育体系的可持续发展提供了良好的探索路径，最大限度地体现了以人为本的教育理念。在素质教育的时代背景之下，创新能力是人才所必须具备的基本能力，将创新能力培养与创客教育模式构建相结合，能够进一步延伸和拓展我国教育的广度与深度。
关键词：创新能力；创客教育模式；教学探究
一、国内研究现状
我国的创客教育起步较晚，从2010年“新空间”在上海正式落户开始，创客教育才正式进入我国的研究领域。且在2014到2015年间创客教育开始爆炸性的发展，直至现在依然没有衰退。2015年1月4日，李克强总理考察深圳柴火创客空间，体验了他们创作的诸多具有创新性的产品。同年3月，李克强总理在政府工作报告中提出的“大众创业，万众创新”从政府的角度将创新创业教育提到了新的高度。
随着各种基于Arduino的图形化编程平台如雨后春笋般涌现出来，极大地降低了编程门槛，学生不用学习复杂的代码，就能容易就能编写出有一定功能的程序，这也符合中小学学生的认知水平要求。通过对目前的Arduino图形化编程平台和课程的整理和学习，我们发现很多平台存在编程功能不完善，扩展性不强、不便于二次开发，以及课程严重依赖于厂家产品，存在价格昂贵等问题，Mixly功能强大，操作简单易上手，扩展性强，更具有普适性。另外，很多课程存在项目复杂、难度大，项目零散，不成体系等问题，也有的课程过分注重硬件和编程的介绍，忽略了开源硬件课程培养学生科技创新能力以及探究及解决实际问题等能力方面的优势。
二、研究目标
（1）了解Arduino开源硬件课程开发在国内外的研究现状；
（2）开发出利于农村中小学开展的开源硬件课程和配套的教学资源；
（3）将开发的开源硬件（Mixly）课程投入使用，探究该课程对学生科技创新能力、动手操作能力、探究及解决实际问题等能力的提升作用。
三、研究内容
（1）通过查阅文献、网络调查、实地参观学习等途径，了解Arduino开源硬件课程开发在国内外的研究进展和开展现状，并撰写文献综述；
（2）开发利于农村中小学开展的开源硬件（Mixly）课程，并根据课程开发出配套的教学设计、PPT、微课等教学资源，课程分基础篇和提高篇，基础篇将用于小学学生和初中的初学者使用，完成基础篇的学习可以进行提高篇的学习。
（3）将开发的开源硬件（Mixly）课程在本校和本地区兄弟学校投入使用，并对反馈情况进行分析和修正，同时，通过问卷调查和组织比赛等方式研究本课程的开设对中小学生科技创新能力、动手操作能力、探究及解决实际问题等能力是否有提升作用。
顺应社会发展和教育改革，发挥创客教育在促进基础教育提升、培养中学生动手能力和创新思维，结合学校的实际情况，组建学校的多学科创客教育教师团队，开发校本课程《我们一起学习编程吧（Mixly版）》。
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，结合我们农村初中生的知识水平层次和身心成长特点，确定选用兼容Arduino模块化开源硬件设备的散件，在北京师范大学创客教育实验室傅骞教授团队开发Mixly的基础是开发我们自己的校本课程《我们一起学习编程吧（Mixly版）》。
四、我校的研究方法
我们学校开设校本课程用于社团活动，由学校教师自主开发，社团活动为1年制，每周两课时，感兴趣学生自愿参加，我们学校使用网上买的散件。配备套件50套，其中40套供学生使用，1套供教师使用，其余备用，另外需要充足资金，学生在自定项目开发时，能够及时购买所需各种材料。还有一台激光切割机。
我们学校开设的社团随机选择了20名自愿参加开源硬件创客教育课程教学，自主开发校本课程，我们的社团已经运行了一个学期，目前这批社团从初一下学期开始采用项目式教学。电脑和学习套件及扩展套件由学生提供，课程设计框架如表所示
五、我们的课程理念
1.“做中学”，立足学生的亲身体验
“做中学”是创客教育的理念，也是科技创新能力培养课程的愿景。不同于传统课程以特定学科为中心，以抽象的文化符号为学科知识载体，通过向学生传授间接经验为主要教学方式，我们的创客教育课程强调在“做中学”，立足学生的亲身体验，将学生参与创造活动的亲身体验作为知识建构与意义生成的直接来源，将学生的兴趣、直觉、反思、情感、价值等相关要素也囊括其中，使得整个的学习过程与意涵更加鲜活立体、深刻丰满。
2.让科学走进生活
我们的创客教育课程中的实践项目来源于日常生活中的真实问题，在我们的课程中，项目驱动教学将占很大的比重，在项目的解决过程中，学生必须像专业人员一样展开调查研究、方案设计、动手操作、得出结果。希望培养学生的科技创新能力的同时，让科学走进生活，给予学生科技服务生活的体验，架起科学世界和真实世界的桥梁，让学生学习的科学知识都具有现实意义。
3.强调整合，将各个学科联系起来
我们的创客教育课程从人们生产生活中遇到的实际问题出发，具有显著的跨学科特征，在解决问题的过程中，不仅培养了学生的科技创新能力，同时学生将综合运用各个学科的知识，完成各学科的整合，将所学的知识运用到生活中，体现了知识的价值。可以说，创客教育课程是各个学科的“粘合剂”，能将各个学科联系起来，让各个学科不再孤立。
本课程的学习分为3个阶段，循序渐进，注重学生的动手操作能力、自学能力、小组合作能力和科技创新能力的培养。第一阶段，了解软件的安装和使用，了解软件里的各个模块，初中生还要了解开发板arduino UNO R3，了解常见的传感器、执行器，会看用户手册，了解最基本的电路知识，通过玩转LED、直流电机、各种传感器、舵机、红外、蓝牙等项目，夯实开源硬件学习基础，培养学生动手操作能力，课后习题的设计比较开放，注重培养学生的科技创新能力；第二阶段，任务驱动教学，给学生分配一定的任务（本课程的板块8中的4种小车的设计），让学生小组合作，自行完成，小组间互相评价，教师进行评价，以此锻炼学生的动手操作能力和小组合作能力；第三阶段，项目驱动教学，学生自行选择项目进行开发，小组合作完成，小组间互相评价，教师进行评价，选出优秀作品参加青少年科技创新大赛，以此锻炼学生的自学能力、动手操作能力、小组合作能力和科技创新能力。
论文作者:柳雪翠
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年9期
论文发表时间:2019/5/14
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