创客教育在小学科学课堂教学中的应用研究

　　作者:陆小丽

　　所在单位:深圳市龙岗区横岗中心学校

　　[摘要]创客教育在小学科学课堂教学中的应用研究,主要包含创客与科学内容的整合研究,创客教育对学生学习方式的模式研究和创客教育对小学科学教师教学方法的整合研究。通过研究让创客教育促进教师对教具的创新发明,促进学生的科学探究,从而优化小学科学课堂教学。

　　[关键词]创客教育、小学科学

　　本课题主要研究创客教育对小学科学中的应用模式,主要包括创客教育对小学科学教师教学方法的整合研究,创客教育对学生学习方式的模式研究,创客教育与科学内容的整合研究,创客教育对小学科学小组合作学习的模式研究。通过调查研究、文献查阅、教师访谈法、案例分析等方法,遵循课题研究的基本步骤,最终得出相应的研究结论,具体结论包括:

　　（1）随着现代IT和创客教育模式的发展，教师们需要使用人工智能技术来创建一个智能系统，以便更好地满足学生的个性化需求。这要求小学科学教师在创客教育的理念下，转变教师角色的身份。通过调整教师的职责和方式，希望他们可以充分利用新的教学方法，从而提高教学质量；希望他们不再被视作传统的专家，而是将注意力放到如何指导和帮助学生完成任务上，从而提高教学水平。

　　（2）随着多媒体信息技术的发展,教育模式发生了重大变革。学生学习模式也随之有着翻天覆地的变化。在创客教育理念下,利用互联网与现代信息技术资源让学生的被动学习转变成主动学习过程。

　　（3）随着现代化的进步，小学科学课堂的教师已经成为一个重要的角色，他们既要担当起传授基础知识的责任，又要激励孩子们积极参与到科学的探索之旅，以及参与到各种科技实践活动之中，以便让孩子们更好地掌握科学的基础概念，并且培养他们的动手实践能力，从而更好地融入到创新的思维模式之中，推进孩子们的成长。通过这次研究活动，我们不仅扩展了学生的眼界，还增强了他们的科技修养。而目前3D打印技术、VR技术、激光切割技术、平板设备等现代信息手段进入校园极大丰富了小学科学教学内容。

　　（4）随着新的课程标准的持续实施，小组合作学习的集体性、协作性、彼此尊重和协同努力等优势受到了老师和同学们的广泛认可。此外，创客教育还鼓励大家彼此交流，共同进步，并且愿意与他人共同分享他们的学习经验。

　　面对上述四点,本课题组则主要研究创客教育与科学内容的整合。本次课题主要成果是,总结了1篇论文《3D打印技术与小学科学课堂教学内容融合》和相关教学设计、教学资源。

　　一、研究的主要问题

　　本课题主要研究创客教育对小学科学中的应用模式,尤其是对于创客教育与科学内容的整合研究。

　　随着现代化的进步，小学科学课堂的教师已经成为一个重要的角色，他们既要担当起传授基础知识的责任，又要激励孩子们积极参与到科学的探索之旅，以及参与到各种活动之中，以便让孩子们更好地掌握科学的基础概念，并且培养他们的动手实践能力，从而更好地融入到创新的思维模式之中，从而更好地推进孩子们的成长。通过这次活动，我们不仅扩展了学生的眼界，还增强了他们的科技修养。而目前3D打印技术、VR技术、平板设备等现代信息手段进入校园极大丰富了小学科学教学内容。

　　二、核心概念的界定

　　(一)创客教育

　　通过将创客文化融入教育，我们致力于激发学生的兴趣，通过实践性的项目来提高他们的技术水平，推广创客思维，提升他们的交流技巧，并帮助他们发现更多的可能性，从而提升他们的综合素质。

　　1.创客教育不仅仅是一门课程，它还包含了其他的内容和技能。

　　创客教育不但强调教学中课程内容体系的传授，也强调老师职责的转变。这不仅仅是技术性课题，也关乎着教师培养观念的变化，也不仅仅附加创客教育课堂可以完成的。创客课堂重视孩子成为人的主体角色与功能体现，更致力于让他们成为学习的主体，重视他们的知、情、意、行等全方面技能的训练，形成一种全方位成长的能力。在创客教育中能实现，学生完成知识的深化、内化，学会创造知识；教师转变角色，是教育者，还是受教育者，与学生学习中的共同伙伴，学习团队的引领者。

　　2.创客教育不仅仅是一种技能和学科竞赛，它更多的是一种探索、创造性的活动。

　　通过创客教育，我们希望通过提供各种各样的活动来帮助学生提高他们的创造力和实际操作技巧。这种教育方式的目的并非仅仅局限于让他们做一些简单的小发明或者小制造。它还要让他们拥有一种勇气去尝试、去解决问题、去解放自己、去追寻梦想、去改变世界的能力。这种能力还需要他们拥有敏锐的洞察力、仔细的审视、长期的投入、迅速的理解和独立的想法。拥有无限的可能性，以及出色的总结、准确的描绘——这种潜质比仅仅依靠小型机械设备或3D打印技术更加强大。

　　3.创客教育并非某些人的特权，也不属于任何理工类学科的范畴。

　　创客教育建立在一种充满活力的、充满激情的、充满活力的、充满活力的的草根文化之上。它的成功并非仅仅依靠高科技的装置或者昂贵的材料，还需要在课程内容上融入创造性、实用性、分享性的思想。现在，随着科学技术的发展，越来越多的课程都在提供给学生，这样才能保证它的高品质。。创新型人才培养并非某一特定领域的特权，它的方法各异，并且可以通过实践来培养人才，包括探索新的知识、实施新的技能、推动新的体系和促进新的文化交流。。

　　“学—思—动—用—创”的核心目标是帮助学生获得全面的发展，推动教育理念的变革和教学方法的创新，促进文化传播和科技的进步，为经济社会的可持续发展提供支撑。

　　(二)小学科学

　　本研究主要是指国家义务教育课程标准中的科学课程。这门学科的课程目标是注重于学生核心素养的全方位发展，通过掌握科学教育，学生能够逐步形成适合个人的终身发展与社会生存所需要的多种素养。而我们的科研宗旨也是通过将创客的教育与科学课程内容的融为一体，并着重培养学员的独立思考意识和创造力，他们才可以了解最基础的科学方法，并获得最基本的科研实践技巧，进而建立最基础的科学态度，形成科学的人生观和社会责任感。

　　本次课程旨在提升学生的科学素养，将其细化为四个主要部分： 物理、化学、生物、信息和技术。这些主题将帮助他们更好地理解和掌握相关的科学知识，并且在实践中发挥出自己的独特能力。

　　三、实践研究思路

　　研究的基本思路:采用下述研究方法进行课题研究,并制定相关的研究内容。

　　1.文献研究法:通过查阅、收集、分析、综合专题型网站各类科研文献材料,获取所需的信息。

　　2.调查研究方法:调查三至六年级学生学习科学情况、结合学生的学习素质状况,发现问题。研究如何结合创客教育理念提升教学效果。

　　3.通过创造条件，以及其他相关理论支持，采用行动研究方式，以及有意识地观测和记录实验对象发生的改变，来进行更为全面、更系统地探索。

　　4.采取案例分析的方法，可以让学生在相似的环境中，以实际的案例来检验他们的理解能力，从而更好地理解并运用相关的知识。

　　四、课题研究成果

　　本次课题研究在钟远云副校长的协调带动下,课题组老师们脚踏实地地做科研,虽然我们也是比较少接触3D技术,但我们边学习边做科研。在大家的共同努力下,取得了不错的研究成果,其中包含3D创新教具作品滑轮组和光具,校本课程《趣味电子》和论文等研究成果。

　　主要研究成果展示:

　　1.3D打印教具—滑轮组

　　优点:A.个性化定制、B.便携性优化、C.操作简单化

　　

　　3D打印教具——滑轮组

　　滑轮组组装图

　　2.3D打印教具—光具

　　新装置优点:

　　A.小孔大小可以随意改变。通过推拉泡沫挡板,即可轻松改变小孔的大小,完成对比试验。

　　B.小孔设置成三角形,在大小改变的情况下,小孔的形状不会发生改变。

　　C.3D打印制作的装置,耐用性高,可以重复利用,长久保存。

　　光具——小孔成像

　　3.校本课程《趣味电子》

　　《趣味电子》课程封面《趣味电子》课程目录

　　五、研究反思

　　在本次课题项目的实践研究中,虽然我们取得了不少的成绩,但也有许多问题值得反思。如:

　　1.通过课题组老师的不懈努力，我们已经总结出一些可行的模式和策略，并且根据研究进展举行了数次教学研讨会，在教具改进方面取得了一些成果，但仍有待进一步完善，以便更好地帮助教学。

　　2.教师的理论知识和科研素质有待提高。尽管学校我们课题组经常聚在一起进行探讨，但由于自身的理论知识和科研素质有限，课题研究的层次还不够深。教师们应该更加重视科学创新，努力提升自身的科研能力，并通过课题研究来拓展知识面，从而实现从传统的经验型到科研型的转变。

　　3.在这个时代，学习已经从一种单纯的记忆和模仿转变到了一种主导性的方式。每个人都需要独立地探索和理解，以便将新的信息融合到他的大脑和实际应用之中。因此，如何提高课堂效率和质量，已经成为了一个重要的挑战。建立良好的创新思维并非易事，目前仍在初级发展阶段，需要更多的努力来推动其发展，并需要更多的思考与实践。

　　随着时代的发展，课题实验已被视为一项重要的系统性任务，因此，为了更好地推动课程的发展，必须开发出更多的有效的、更具创意的课题。为此，我们要持续地探索、总结和提升，以期能够把已有的成果转化为有效的教育资源，解决现有的挑战，让这些课题能够更好地发挥作用。

　　参考文献：

　　[1] 杨刚.创客教育:我国创新教育发展的新路径[J].中国电化教育. 2016(03)

　　[2] 刘晓玉.创造教育在信息技术教学中的新实践[J].考试周刊. 2015(79)

　　[3] 管雪沨.创课教学法在信息技术教学中的实践与研究[J].中国教育信息化. 2015(10)

　　[5] 杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究. 2015(02)

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