《乡村初中学校创客教育的实践研究》结题报告

课题来源:湖南省教育科学研究工作者协会

课题编号:CK17

课题主持人:王本方

课题单位:浏阳市枨冲镇青草初级中学

主要成员:谢湘泉 周平 张江红 肖威景 谈伟 易克民 陈佳亮 李振泉 黎泱 李利平

《乡村初中学校创客教育的实践研究》结题报告

当今时代,科学技术发展日新月异,人类进入了信息与知识爆炸的新时期,信息技术成为本世纪最突出和竞争最激烈的科技领域,信息产业成为了核心产业之一。在过去四年由美国发起的中美贸易战更加证明信息技术的重要意义,美国利用IT技术特别是在芯片领域的领先优势,无所不用其极地对华为、中兴等中国企业进行封锁打压,甚至要求他国“选边站”,妄图阻挡中华民族伟大复兴的步伐。

互联网+、物联网、云计算、大数据,甚至“元宇宙”等技术的出现,深刻影响和改变着人们的生活方式、工作方式。在这样的背景下,本课题通过在乡村初中学校借助创客教育进行信息技术的实践研究,整合乡村学校的各种教育教学资源,营造创造与创新的氛围,激发农村学生的创造热情,熟练掌握编程技术及运用,从而形成农村初中学校创客教育与实践的模式。在广袤的农村学校中,创客教育应有所为、大有所为。

一、 研究背景与课题界定

(一)研究背景

2015 年 3 月 5 日,国务院李克强总理在政府工作报告中提到了“大众创业、万众创新”,之后,这一概念被写进了初中《道德与法治》教材之中。浏阳市在这一方面起步早、发展快,2017、2018年的浏阳市中小学科技节上就有了机器人表演,到了2019年的科技节,机器人由表演项目变为了竞赛项目。

2019年,湖南省重点课题《创客空间建设》通过了立项,浏阳市教育局承担了其中的子课题《中小学创客空间建设与应用研究》。本课题主持人长期担任教学处主任和教科室主任一职,2017年参加了南京课改培训,2018年参加了湘潭教研教改培训,在学校先后推动了校本研究及生物课题(县级)的立项与实施。2020年1月10日申报并通过了《乡村初中学校创客教育的实践研究》的评审。

中国在高新技术方面的某些领域走在了世界的前列,如中国高铁、北斗导航系统等,但整体上我国的科技创新水平并不高、发展很不平衡,信息技术在广大农村学校的教育状况更是如此。青草中学是典型的农村初中学校,学校共9个教学班级,规模不大,很有代表性,因此在本校进行创客教育的研究具有实用价值。

(二)课题界定:

1.创客: “创客”这个词译自英文单词“Mak-er”。湖南省重点课题及浏阳市子课题下的创客,是指运用信息技术手段、能自我设计、编程及制作作品的中小学生。从理论上来讲,每个学生都有可能成为创客。

2.创客教育:老师教学过程中,向学生传递创客的思维、态度、技能和品质,培养学生的动手能力、科技认知、团队协作、创意思维和分享精神等。本课题通过成立创客团队,对学生进行创客培训,引导学生尝试通过自己所掌握的技能和方法解决生活中的问题,帮助孩子们将创意变为现实,从而锻炼孩子的逻辑思维能力,让孩子在创作过程中体验创客的乐趣,并获得成就感。

3.创客空间:创客空间指的是社区化运营的工作空间,在这里,有共同兴趣的人们(通常是对电脑、机械、技术、科学、数字艺术或电子技术)可以聚会,社交,展开合作。我校的创客空间建设,实际上是创客活动室建设,是指学生创客团队接受培训、进行作品创作的一间专门活动室,设备包括计算机、加工设备、展示平台及各种作品制作材料、电子器材等,学生的学习与培训、作品的创作与加工,都在这里进行。

4.创客校本研究:对学生进行创客培训与教育、进行课题实施的过程中自主开发的有关创客教育教学的校本课程,包括校本教材的编写、课程实施与教学过程、校本课程研究价值评估等。

二、研究目标与内容

(一)研究目标:

本课题研究将通过成立学生创客团队,对学生进行创客教育培训,激发学生的创造意识、创造兴趣,培养学生的动手能力和创造型思维,从而在学校中培育浓厚的创客氛围、创客环境,形成创客文化,让每个学生都有可能成为创客。

(二)研究内容

1.乡村初中学校创客师资的培训和创客氛围的培养

2.乡村初中学校创客校本课程的研发与实施

3.乡村初中学校创客空间(创客活动室)的建设与完善

(三)分阶段研究内容与目标:

1.2020年:(1)2020年上学期:搜集有关创客的资料,对师生进行问卷调查,准备课题的实施;制定2020年度课题实施方案;成立创客研究团队(老师),完成创客空间(或活动室)建设。

(2)2020年下学期:制定阶段性课题实施方案;在七、八年级中成立2支学生创客团队,经过培训后能够进行创作,并有创作作品展示;学校的创客空间的逐步完善;创客校本课程的开发;邀请专家来校进行创客知识讲座,同时为参加浏阳市科技节进行培训;期末阶段收集整理相关资料,撰写阶段性总结。

2.2021年:(1)2021年上学期:制定阶段性实施方案,重点在于创客团队的培训与活动的开展;进一步进行创客空间建设,积极参与浏阳市及以上机关组织的有关信息技术作品竞赛;迎接教育局课题组对学校分课题实施的中期评估。

(2)2021年下学期:课题深入实施阶段。在七年级新生中成立创客团队,学生创客团队达3支;学生积极参与创客培训与竞赛,并取得较好的成绩;创客空间比较完善,能够满足学生进行创客创作的需要;创客校本课程比较完善,能够满足学校创客活动开展需要。

3.2022年:(1)2022年上学期:在课题实施的过程中总结经验教训,加强3支创客团队的培训与活动的开展,取得较好的成果;进一步完善创客空间建设,有稳定的资金来源与物资采购方式;形成比较成熟的管理制度、发展模式。

(2)2022年下学期:课题结题阶段。本阶段的重点在于课题的结题,9月份准备好结题资料,在10月13日迎接课题结题;继续进行创客团队的培训与活动开展,扩大创客团队的规模,并将创客团队与浏阳市的科技节相结合,创客团队不仅能够进行创客作品的创作,同时也能进行小发明、小制作的创作;将创客团队与信息技术课程相结合,营造创客氛围,为建设智慧校园作出贡献。

三、研究过程与方法

(一)研究过程

1.成立创客团队

(1)成立教师创客团队。2020年1月10日,本课题在浏阳市教育局会议集中开题后,学校立即召开课题专题会议,成立课题组,决定聘请谢湘泉老师为课题培训负责人,专门对学生和老师进行培训。

(2)组织课题专题研讨活动。课题组在课题实施的过程中,不断进行方式方法的探索和经验的总结,并及时召开专题会议,就如何开展课题研究进行探讨。在此过程中不断完善课题研究的方式与模式,最终确定了“从小处入手”的研究方法,即成立学生创客团队进行统一培训,分年级进行创客团队的培训。

(3)成立学生创客团队。2020年下期,学校在七年级和八年级中招募对信息技术和机器人感兴趣的同学,成立了七年级创客团队和八年级创客团队,每个团队的成员6——8人;2021年下期和2022年下期,在新生中招募成立了创客团队,使创客团队达3个。各年级团队在培训与竞赛中相互竞争、互相学习、互相合作,推动了学校创客氛围的形成。

2.创客空间建设。

我校是浏阳市农村薄弱学校,但学校领导高度重视课题的实施,为此专门安排了一间创客活动室作为课题研究活动的阵地。

2020年8月,教育局拨付了56台新电脑充实我校的创客空间,用于创客空间建设;2021年3月,学校购买了2700元的电子元件等器材,用于创客教育活动的开展;2021年7月,教育局拨付了光环板及相关电子元件4套、童芯派及电子元件4套,总价值近4万;

学校每期支付教师培训费、学生奖品及其他费用约4000元。

3.组织创客教育的实践研究

(1)对学生进行集中培训。学生创客团队以年级为单位进行集中培训,并布置任务,相互竞争,相互合作。每周对学生进行1——2次的培训。聘请青草完小的计算机老师为课题研究人员,主持课题培训。谢湘权  ,一级教师  本科毕业于湖南科技大学。浏阳市枨冲青草完小计算机教师。多次在浏阳市学生培训中获奖,参加长沙市机器人竞赛中,学生有多人次获奖。

(2)编写校本教材。2021年10月,学校的创客校本《我是创客》在浏阳市竞赛中获二等奖。

(3)参加课题培训。浏阳市教育局课题组对分别于2020年9月、2021年3月、2022年9月对各学校子课题主持人及主要研究人员进行了集中培训。我校的老师积极参加培训,并在第一次培训中获得优秀学员称号。每次参加浏阳市组织的课题培训后,课题组及时组织研究人中进行专题培训与探讨,提升教师研究水平与创客知识。

(4)组织学生进行培训、创作和竞赛。课题组在课题实施过程中,重点在于创客团队的培训与活动的开展。培训是课题实施成功的保证,活动开展是营造创客氛围的保障,获奖作品是检验创客团队水平的“试金石”。在各项竞赛中,我校取得了零的突破:2021年上学期学生获奖8人次,下学期获奖12人次,2022年上学期获奖达17人次。

(二)研究方法

1.文献研究法。通过查找有关创客的文献资料,了解创客教育实践研究的过去、现在和未来,乡村初中学校研究的优势及面临的困难,其他地区和学校研究的经验与成果的情况评价等。

2.比较研究法。利用比较研究法,研究与城市学校在创客教育实践方面的优劣之处,研究与其他乡村学校在创客教育方面的异同,从而概括出创客教育实践的研究经验,为乡村初中学校创客教育的实践研究提供可能的启示与反思。

3.行动研究法。通过组建创客团队,不断吸纳有这方面兴趣的学生,开展创客培训与创作活动,并在活动中不断改进措施,展示作品,吸引全体学生的关注,从而营造浓厚的创客文化环境,探索出一条适合乡村初中学校进行创客教育的研究与活动开展模式。

四.研究结论与对策

(一)结论及分析

课题研究进一步提升了作为乡村初中学校的我校教师的信息技术水平和专业素养,促进了信息技术与学科教育教学资源的融合,进一步促进了学校教研教改工作的深入开展,丰富了校园文化生活,完善了校园文化设施,激发了学生的学习积极性和创造性思维,为建设智慧校园打下了基础。

1.课题研究搭建了乡村初中学校创客教育教学研究的平台

我校是典型的农村初中学校,课题实施的初始阶段,师生对于创客还比较陌生。通过课题研究,组建了创客团队,定期开展培训,培养了学生创造性思维。具体表现在:

(1)建立了创客团队。2020年下期,学生报名参加创客培训的只有7人。通过活动的开展和作品的展示,激发了学生的兴趣,报名人数增加到了27人,课题组为了便于管理,从七八年级中各选8人分别以年级为单位组成了七年级和八年级的创客团队。团队成员还积极报名参加浏阳市科技节,利用创客空间制作作品。

(2)建成了创客空间。2020年4月下旬(由于新冠疫情,学校开学推迟到4月13日),学校选定了综合楼三楼一间教室作为创客空间; 2020年8月,教育局为创客空间配置了56台电脑; 学校自费购置了近3000元的各种器材,制定了一系列创客空间管理制度;2021年7月,教育局拨付了光环板及相关电子元件4套、童芯派及电子元件4套,总价值近4万;学校每期支付教师培训费、学生奖品及其他费用约4000元。创客空间的建成,为师生进行创客学习、创造、交流、培训、设计提供了合作平台。

(3)开展了创客活动。2020年下学期开始,定期对学生进行培训,将培训时间固定在星期二和星期四;如果有竞赛活动,会增加培训的时间和次数,指导学生进行作品创作。通过参赛及奖励,激发学生的积极性。

作为农村学校,在进行创客教育过程中,难免会遇到许多困难,如师资力量缺乏、农村学生在信息技术知识与能力方面欠缺、培训时间与学生学习及其他学科的培训相冲突,等等。学校应该成立创客团队或兴趣小组来进行创客教育的实践活动,以点带面,而不是全面铺开,那样会流于形式;最重要的是要固定活动或培训时间,让学生养成创作的习惯。创客空间的建设要立足于学生的实际,在编程培训的基础上购买一些实用的创作器材,同时要善于抓住机会向上级申报教育设备,例如课题研究、相关的活动开展,等等。

2.课题研究推动了乡村初中学校信息技术及创客教育与学科教学的融合

(1)课题研究提升了教师的“创客”意识。我校教师的年龄偏大,信息技术知识与能力欠缺,接受新的教学方式与现代教学手段需要一个过程。例如,许多老师不知道使用录播教室,把希沃教学一体机当作以前的多媒体使用。课题的实施促进了老师提升信息技术能力的积极性和紧迫性,老师们的“创客”意识和“智慧校园”意识不断增强。课题研究人员大都是一线教师,他们在课堂教学中精心制作教学课件,并尝试通过编程进行演示实验; 专题研讨会为老师们相互交流、相互合作提供了很好的机会和平台。学校对创客培训进行轮流辅导,作为研究人员和辅导老师,在指导学生进行创作时,自己必须掌握相关知识,倒逼着老师不断学习和成长。而浏阳市教育局每期组织一次课题培训,逼着课题主要研究人员不断学习创客知识与技术,培训其他课题研究人员。

(2)促进了信息技术及创客教育与学科教学的融合。作为研究人员,要在课堂上向学生强调创客意识,为学生进行作品创作提供思路,将创客带入课堂。例如,音乐老师可以在乐器、声音、对话等方面给学生创作提供启示;美术老师可以在作品的背景取材及资源累积方面启发学生,而信息技术的课堂教学可以直接解决团队组在创作过程中遇到的技术难题,其他学科则可以在选题方面指导学生进行创作,如环保、交通、日常生活等。

(3)推动了乡村学校校本研究工作的开展。课题研究经过不断地探索,从最简单的编程入手,培训学生初步掌握积木编程技术,并能进行简单的游戏编程;通过慧编程的培训,让学生掌握更高一级的编程技术,并发挥团队合作精神,集思广益,形成头脑风暴,从设想、设计、编程到作品制作,从而实现课题研究目的。以谢湘泉老师为首的主要研究人员,在培训过程中不断搜集整合资料。2021年10月校本教材《我是创客》获浏阳市二等奖。

(4)提高了教师撰写教育教学论文的积极性。课题研究的过程也是一个不断探索、不断总结经验和不断完善的过程,在这一过程中,要求课题研究人员不断总结与反思,并撰写相关的论文,形成课题研究成果。

3.课题研究丰富了校园文化生活

(1)促进了校园活动的开展,丰富了校园文化生活。创客教育课题的实施,需要保证培训活动开展的时间,更重要的是要促进创客氛围建设。根据浏阳市中小学生活动竞赛的安排,学校决定从2021年起,上学期增加了科技活动周,下学期增加了艺术活动周,内容包括“三独”(上学期)、绘画、网页制作、书法、摄影、小制作、机器人等;校运会增加了航模表演与机器人表演,寄宿生的趣味运动会增加了打字竞赛、编程竞赛。

(2)减轻了学生的课业负担。课题实施过程中,固定的培训活动需要培训学生调节好培训与学习的关系,不能以培训为借口不做作业,同时也要求科任老师真正落实“双减”政策,减少学生的作业量。为此,课题组与各班主任、科任老师联系,请求他们在星期二和星期四这两天少布置作业。

4.整合了乡镇初中学校与辖区小学的创客教育资源的合作与交流。我们在课题实施过程中发现,乡村学校在创客教育的实践过程中会遇到各种各样的困难与不足,初中学校如果将学校的创客教育资源与招生小学的创客教育资源结合起来,不仅能弥补各学校的资源不足,而且能够推动各学校的创客教育资源与信息技术资源共同提高、共同发展、共同进步,同时为初中学校今后的创客教育打下了坚实的基础,准备了良好的人力资源。

(二)对策及建议

我校的创客教育课题研究取得了一定的成功,摸索出了乡村学校进行创客教育的可行性实践模式,那就是要脚踏实地,从成立兴趣小组入手,要有固定的培训时间,要积极参加各种竞赛活动,让学生明白,人人都可创造,人人都能创造,只要肯动脑,只要肯动手,每个人都能创造奇迹。

当前,课题研究不仅局限于创客团队的培训,需要加强信息技术课堂教学和其他学科的课堂教学,整合教学资源,每个老师、每个学生都是创客,都能进行创造。最重要的是继续推进初中学校与辖区小学的创客教育相结合,从而走出一条区域性中小学校创客教育的合作实践研究的新路来。

五、研究成果与影响

(一)研究成果

本课题开题至今,有多篇论文获省市奖励。主持人王本方撰写的论文《乡村初中学校创客教育与实践初探》获浏阳市二等奖,负责学生培训工作的谢湘泉老师的创客论文《农村中小学人工智能教育教学初探》获省二等奖,张江红老师的《创客教育与语文教学整合可行性研究》获省三等奖;课题在浏阳市中期评估中获二等奖,创客校本课程《我是创客》获浏阳市二等奖;伍艳玲老师的《细菌》课件获浏阳市网络资源建设一等奖,课件《选择健康的生活方式》在第三届初中生物教师素养大赛中获浏阳市二等奖;在一师一优课活动中,2020年度刘惠娟老师、胡艾连老师的课堂教学被评为优课,2021年度彭碧芬老师、刘惠娟老师的课堂教学被评为基础教育精品课;王本方老师的政治微课《第六课国家机构》、高伟老师的语文微课《马说》获浏阳市一等奖。

赖洁同学的创意编程《青草中学校运会》获浏阳市一等奖,曾佳露的《二元一次议程组智能解题器》获长沙市三等奖;赖洁、罗开心、袁宇赐、狡博涛、邱俊杰等同学多次参加有关编程竞赛获浏阳市二等奖。自课题中期评估后的一年时间里,先后有40多名同学在各类竞赛中获奖,其中创客类竞赛获奖达24人次。

(二)成果影响

本课题自实施以来,课题组的全体成员通过精诚合作与不懈的努力,在课堂教学过程中有意识地将信息技术知识与学科的教学相结合,促进教学资源的融合,从而推动了课题研究工作的开展,如张江红老师的论文《创客教育与语文教学整合可行性研究》,这是她在课题研究过程中的心得体会。同时,课题组成员轮流参加学生创客团队培训,教学相长,老师与学生相互学习,共同进步,探索出了乡村学校通过创客培训、活动开展、参加竞赛的创客教育模式。在课题研究实施过程中,大大地提高了课题组成员的教育教学科研能力和信息技术能力,提高了课堂教学的效率。学生在参加培训过程中发现,创客作品的创作,不仅需要掌握信息技术知识与能力,而且与其他学科有密切的联系。

1.激发了学生的学习兴趣。在各年级的创客团队的成员中,有成绩优秀的学生,如赖洁、周怡安等同学,也有比较调皮的学生。一些成绩不好的学生通过参加培训竞赛获奖后,变得自信起来,学生家长对此很是认可。让人意外的是,不仅成绩差的学生的家长对学生参加创客培训持支持态度,成绩优秀的学生,其家长也非常支持学生参加培训,不怕学生“不务正业”耽误学习时间。

2.推动了学校教育教学工作的良性发展。

(1)促进了教育教学资源的融合。课题研究工作开展以来,学校教室的班班通全换成了“希沃”教学一体机,2022年暑假学校建设了录播教室。教学设施的不断完善,不仅为广大教师的教育教学工作提供了方便,同时对老师们的教学提出了更高的要求。课题组研究人员利用现代教学手段,将信息技术与学科资源相结合,与课堂教学相结合,与课后辅导相结合,促进了学校教学质量的提高。不同学科的研究人员在课题专题研讨会上就如何融合创客教育各抒己见,以信息技术为媒介,整合了教育教学资源。老师的团结合作意识不断增强,集体备课不流于形式,同课异构教学模式让新教师得到了成长。

(2)提升了教学质量。教学质量是学校的生命线,如何提升教学质量仍然是学校面临的重大挑战。课题研究为提升教学质量提供了新的思路,老师们重视学生创造性思维的培养,革新课堂教学手段,教学相长的教学模式运用,激发了学生的学习兴趣。在2020年下学期的期末考试中,八年级教学质量居于浏阳市18名之内; 九年级提升了5个名次,七年级提升了11个名次。

(3)推动了学校教研教改工作的开展。课题研究工作的开展,打破了学校没有课题的尴尬局面,为今后学校课题的申报、实施打下了坚实的基础。同时,课题研究工作推动了学校的教研教改活动的开展。2020年下期学校与山田中学开展了“同课异构”教学研讨活动,刘海鹏老师送教到山田中学,取得了良好的反响;以荷花中学为主校的网络校联体,加强了我校与其他学校的联系与合作,余宇老师、刘海鹏老师参与此项活动的公开课,其他老师以教研组为单位,全员参与网络校联体教研教改活动,促进了校际教研教改的交流;创客校本课程《我是创客》获浏阳市二等奖;,推动了学校校本研究工作的开展;2020年度,教师撰写论文达30篇,其中邱继承老师的《关于加强农村小学教学点教师配置的几点思考》获省一等奖。高伟老师的微课《马说》、王本方老师的《第六课国家机构》获浏阳市一等奖,高伟老师辅导学生摄影作品《微笑》获长沙市一等奖,辅导学生语文素养竞赛获浏阳市特等奖、国家一等奖;彭碧芬老师在课堂教学评优活动中获浏阳市一等奖,周平老师获三等奖。

3.加强了校风学风建设。课题研究工作开展以来,参加了创客培训后的学生发生了很大的转变,他们变得爱思考、爱学习,尤其是思困生有了很大的转变;学生的动手能力也不断得到锻炼,团队意识与合作意识不断增强;许多学生更是学会了如何合理安排时间,如何处理学习与培训的冲突。创客团队的成立带动了其他兴趣小组的发展,书法兴趣小组、生物兴趣小组、体艺兴趣小组的报名学生人数增加了很多,培养了良好的学习风气。谢有明义的扶贫征文《红心向党感恩资助》获省三等奖,余心洁同学的《微笑》获长沙市一等奖,黎梦甜同学的电脑制作获浏阳市一等奖;葛能等3位同学以及李文强、刘良睿两位同学制作的科学DV分别获得浏阳市二等奖。创客活动的开展丰富了师生的校园生活,学生的学习风气、精神面貌、行为习惯发生了变化,虽然变化不是很大,但让青草中学散发出勃勃生机。

六、改进与完善

1.师资力量不足制约了课题研究的深入发展。作为农村中学,老师们相对来说对创客知识水平仍然不足,解决办法一是积极参加教育局举办的培训活动,掌握相关知识; 二是邀请相关专家来校进行师资培训,全体老师参加; 三是在网络中搜集最先进的创客技术与知识。

2.创客空间设备不足,学生制作作品的工具,如机床、切割机等设施缺乏。一是争取上面下拨器材,一是购买价廉的设备。也可以让学生争取家长的支持,购买相关的创作器材。

3.课题经费投入不足,教师工作任务繁重、学生可自由支配时间不够等问题制约了课题研究的进一步深入。制定合理的科学评价机制和奖励措施,制定科学的作息时间,给学生自由学习和活动的足够空间。

学校今后创客教育的研究方向的重点在于区域性中小学校创客教育的合作,共同推动乡村中小学校创客教育的发展。


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