图形化编程教学助推小学创客教育的新模式探究

随着创客空间遍地开花，强调在生活中发现问题、积极发扬创新意识、注重动手实践的创客教育逐渐成为我国许多小学的新选择。我们所说的创客教育，更多的是创客文化与教育的结合，鼓励学生在生活中发现问题、思考问题、探索问题进而解决问题，形成闭环思维，并有效地使用数字化工具，最终将自己的想法和创意转化为现实。

如何在以感性认知为主的小学生群体中更加行之有效、普及性地开展创客教育，让其在小学阶段落地生根，激发学生的创新思维和探索欲望，培养学生的动手能力，已成了当下的教育热点。图形化编程软件深受小学生欢迎，它内容新颖有趣，形式多样，小学生不需要写代码，只要熟悉了各模块的功能和用法，便可以像搭积木一样进行拖电组合，实现创意编程。

一、小学阶段普及化开展创客教育面临的问题

（一）创客活动种类单一，缺乏规范系统的课程体系

培养学生创新能力的关键在于打破传统的分学科的课堂教学模式，积极尝试构建知识整合、跨学科的教学新模式。然而，受应试思维的影响，当前小学创客教育仍局限于信息学科或科学学科，活动形式单一，缺乏多样性。多数学校依赖自主研发的校本课程或学期性社团活动，尚未形成系统、规范的课程体系。这导致学生在小学阶段所学的创客知识及技能与初中阶段的创客课程内容衔接不畅，未来教育成效充满不确定性。

（二）创客教育定位模糊，活动易染功利化色彩

受场地、师资及硬件设施等客观因素限制，许多学校难以开展创客教育。部分开展创客教育的学校，往往采取外包模式，即委托校外机构针对特定创客活动比赛进行训练。这种模式容易使教育偏离初衷，染上功利化色彩。从建构主义学习理论的角度来看，知识应由学习者在情境体验中主动建构，而非被动灌输。在这种突击训练下，学生虽然能提高动手能力，但创新意识并未得到真正激发，只是进行机械模仿，失去了创客教育的灵魂。

（三）创客活动覆盖面窄，普及率低

我国大部分地区小学创客教育仍处于起步阶段，教师队伍的素质和规模均未能跟上需求。多数创客教师由其他学科教师兼任，难以全身心投人创客教育研究。部分学校虽然开展了相关活动，但也仅仅是针对特定比赛选拔个别学生进行的短期突击训练，而非面向全体学生进行系统、长期的培训。目前，实施创客教育的教师与接受创客教育的学生均属于小范围群体，难以实现师资的跨学科融合和学生群体的跨年度覆盖。因此，要全面、系统地开设面向全体学生的创客课程，仍面临艰巨挑战。

二、基于图形化编程的小学创客教育新模式研究

（一）基于图形化编程的小学创客教育新模式的可行性探讨

针对当前小学创客教育实施面临的问题，探索一个有效的切入点及平衡模式显得至关重要。依据皮亚杰的认知发展理论，小学生正处于具体运算阶段，尽管他们已能运用逻辑思维的方式解决问题，但其逻辑能力尚在发展中，面对复杂的抽象知识时仍易感到困惑，长期如此可能会产生畏难情绪。

小学创客教育倡导游戏化、体验式的学习方式，致力于培养“创客小达人”，这要求学生具备创新思维、动手能力及编程能力等综合素养。在培养逻辑思维能力方面，编程能力尤为关键。相较于传统编程语言，如Logo可能无法充分激发学生的学习兴趣，图形化拖曳的编程方式更契合小学生的认知特点，深受学生喜爱。这种编程方式不仅是一种技术学习，更是一种创造性活动，允许学生在自己的想象世界中自由创造，通过亲身思考和操作锻炼思维和提升编程能力。结合适用于小学生的Arduino等开源硬件，更能实现软件与硬件的有机结合，提高物化控制能力。

在 S c r a t c h 课堂创意编程教学的过程中，教师注重培养学生的创造能力，鼓励学生大胆进行个性化表达和创作，拓展创新思维。为避免陷入传统课堂教学的误区，教师拖曳一步，学生机械模仿一步，虽然最终也能制作出成品，但那不过是失去活力而又僵化的课堂氛围中产出的千篇一律的“复制品”。如何在课堂创意编程教学的过程中寓学于玩、玩中透学、学玩并进，激发学生的主动性和创新思维，也是教师需要思考的问题。

（二）基于图形化编程的小学创客教育新模式的有效实施策略

本模式以图形化创意编程教学与Arduino开源硬件的深度融合为基础，引导学生运用课堂所学的知识、技能和思维方法，结合生活经验，与小组同伴展开“头脑风暴”，共同创作创意作品。

1.小学创客“教师”队伍的建设

当前，我国小学创客教师的培养缺乏统一的标准体系，多为地方教育部门或学校自行组织的短期培训，面临时间紧、任务重、知识压缩率高的挑战。教师能否消化吸收新知识，深刻理解创客教育的内涵，认同其理念和文化，显得尤为重要。创客教育的理念及其与科技创新教育的联系等，需要教师深入思考并内化吸收。教师须具备“一桶水"的素养，方能有效传授“一碗水"给学生。同时，技能学习亦不可忽视，在新技术迅猛发展的信息化社会，教师需熟练操作开源硬件、掌握各种加工工具，如3D打印、激光雕刻等，实现多技能兼备。技能培养可以通过自学、校级跨学科创客教师小组交流、区级专题培训等多种形式进行。

此外，建议构建由学生组成的“创客小教师"团队，发挥同龄人之间的沟通优势，高效传递知识。教学实践和问卷调查显示，学生更倾向于向“小教师"求助。在培养“小教师"队伍时，教师应注重优秀人员的选拔和实施“老带新"模式，以帮助学生快速融入角色。结合学习与实践，辅以市、区比赛等实战训练，培养“学习一实践一创新型"的创客小达人队伍，实现学生间“教学相长”的螺旋式提升。

2.小学创客课程体系的构建以及课程开展形式

（1）课程体系的建构

课程与教学是创新教育活动的重要环节，教师应注意从“创新观念一创新思维一创新精神"三个维度立体提升学生的能力，通过构建完备的课程体系，让创客教育在小学阶段扎根生长，而不是像水中浮萍般漂荡，浮于表面。该模式以创意编程教学为基础，结合Arduino开源硬件，让学生体验“创意智造”。

在创意编程部分，课程采用项目式教学理念，基础层面侧重于让学生认识并掌握指令模块。每节课都设计为引导学生完成独立小项目的过程，旨让学生在习得知识和技能，避免“填鸭式"灌输和机械式模仿。例如，在学习导人背景角色、认识造型以及“移动”和"重复"执行命令时，笔者设计了以“北斗”为情境的小项目。学生通过导入北斗相关背景和角色，实现北斗卫星的发射和转动，甚至在操作中萌发出设计复杂轨道的创新想法。这不仅培养了学生的技能，也熏陶了他们的人文素养。

在结合Arduino开源硬件的“创意智造"课程中，学生以两人或多人为一组的小组形式，自主发现问题、探究解决方案并动手实践，如在学生掌握Arduino开发板相关知识后，教师通过创设蜂鸣器项目情境，引导学生自主探究组装、利用图形化编程软件进行编程、导人Arduino开发板进行调试等步骤。成功发声后，教师进一步激发学生思考如何让声音更加悦耳，从而激发学生的创意，活跃课堂氛围。这一系列课程不仅提升了学生的创造能力、思维能力和动手能力，还培养了他们独立思考和解决问题的能力。

（2）课程开展形式

在确保不影响正常学科教学的前提下，教师可以探索学科整合，如将信息与科学课程进行删减和优化，从中腾出相当一部分的空余课时。这些课时可以用于在中高年段普及上述创客课程模式，让更多学生能够参与相关课程，充分体验成为“小创客"的乐趣。对于在常规课程学习中表现特别突出的学生，教师可以选拔其加入学校的创客社团。在创客空间中，这些学生可以进行个性化创作，接触并学习更高层次的科技知识。同时，作为“小老师”的后备力量接受培养，他们不仅提升了自身能力，还对其他学生起到了榜样带动作用。

3.评价方式（1）教师评价

在创客教育活动中，既然倡导创新性，评价标准就应避免僵化。教师应提倡多元的开放性评价，尊重学生个体差异，全面考查学生的创新成果。同时，教师应将总结性评价和形成性评价相结合，综合考量学生的表现。这样的评价方式可以让学生感到被肯定的喜悦，进而激发他们继续保持对创客活动的热情和主动性。

（2）学生评价

在每个课时或者某些阶段，教师应及时给予学生评价，为学生创设一个互评平台。在这里，他们可以分享自己的创意想法，讲述在创作过程中遇到的困难以及与小组成员如何想出金点子去克服这些困难的经历。学生不再仅仅是被动接受评价的主体，而是积极发声的参与者。这种互评方式不仅为学生提供了取长补短、相互学习的机会，还有助于培养他们全面看待问题的能力。

（3）家长评价

家校沟通在创客教育中占据重要地位，学生的创新意识不仅在学校得到培养，家庭培养同样至关重要。当学生在生活中发现问题时，家长的陪伴与鼓励能够使好奇心的种子在学生心中生根发芽。如此，家庭与学校的创新教育相辅相成，实现“ 1 + 1 > 2 ”的效果。相反，如果家长对孩子的问题不耐烦，创新的火花可能就此熄灭。

学校应积极与家长分享学生在校的创客学习点滴，让家长感受到学生的成长，并鼓励他们在家陪伴学生参与创客实践，共同打造全方位的创客教育环境。每学期期末，学校可以组织创客马拉松、创客嘉年华等活动，邀请家长观看。这不仅是孩子一个学期以来在创客教育模式下综合能力提升的展现，也是家长见证孩子进步与成长的契机。相信通过这样的互动，家长将更乐意配合学校，共同助力“创客小达人"的培养。

三、结语

在这一系列创客教学活动中，小学生对基于图形化编程的创客活动模式表现出极大的喜爱，学习兴趣和探索欲望尤为浓厚。该模式不仅尊重学生的特性和想法，而且有助于提高他们的创新思维与动手能力，同时还能培养团队合作精神，助力他们向“创客小达人”的目标迈进。

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（作者单位：江苏省南京市江北新区高新实验小学）