中小学开展创客教育的研究
    当前传统教育对学生的对手能力培养明显不足，而今年李克强总理在政府工作报告提到“大众创业，万众创新”。[1]棉花糖发明者美国地平线报告2014年高等教育版中指出，在未来五年内，美国高校学生有从知识的消费者转换为创造者的趋势。创客的培养显得尤为重要，创客教育为全民创客提供人才的保障。日前在珠三角地区，首个创客教育论坛在深圳召开，与会的专家学者就所在城市如何落实创客教育的开展作了介绍，并且就创客教育如何发展展开了讨论。创客教育的开展进入了百家争鸣的阶段，文章介绍了几个以项目学习方法开展的创客教育实例。还针对中小学阶段，草拟了一份创客教育课程纲要以供参考。
关键词：创客教育  创客教室  STEAM  App Inventor 慕课 Scratch
创客，简单来说就是把自己想到的东西想办法去制造出来的人。创客教育的目的在于培养一批动手能力强，勇于实现自己想法的小创客。看看下面的例子：2010年12月31日，深圳的卢驭龙同学（当时是高中生）利用课余时间，发明50万伏的静电装置，他身穿保护服做闪电实验，触摸高压电弧的图片《男子触摸高压电》获2010年度经济及科技类单幅银奖。2010年他发明《晶体管式等离子弧双声道扬声器》并且为该技术申请了国家专利。[2]14岁的乔伊·哈
迪(Joey Hudy)，一个年轻的创客和企业家。在白宫，用他自己设计制作的棉花糖大炮让奥巴马惊叹不已。以上两位都是名符其实的小创客，然而他们的成功并不是由我国现行的传统教育培养出来的，因此我们需要开拓一种创新教育模式，来弥补传统教育对学生动手能力培养不足的缺失。创客教育正好能为我们解决这方面的问题。
一、创客教育在中外的发展现状
在国外，[3]美国政府在2012年初推出了一个新项目，将在未来四年内在1 000所美国中小学校引入“创客空间”，配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。创客教育已经成为美国推动教育改革、培养科技创新人才的重要内容。美国地平线报告2014年高等教育版中指出，在未来五年内，美国高校学生有从知识的消费者转换为创造者的趋势，而创客教育在这一过程中起到十分重要的作用。
在国内，今年李克强总理在政府工作报告提到“大众创业，万众创新”。全民创客成为未来的发展趋势，创客教育为培养创客提供保障，最早提出创客教育概念的温州中学的谢作如老师和北京景山学校的吴俊杰老师，他们一直在大力推动和宣传创客教育的发展。现在许多地方正在筹建适合中小学的创客教室，制定适合中小学生不同学段学习的的创客课程。
2015年6月19日笔者参加在深圳宝安举行的珠三角创客教育论坛，了解到一些大城市对于开展创客教育的先进做法。1、来自广州大学生命科学学院的杨礼香教授提出：尝试让中学配高校的资源，由大学教授指导孩子进行创新，或者让中学生跟大学教授一起做课题。他们目前正在开展的项目有手机开发程式app inventor，由华南理工大学和几所试点中学一起合作。由高校教授指导中学生开发手机应用程式，学生在他们的指导下，能够开发出手机写日记，课堂点名系统，短信自动回复等程式。2、来自广州市青少年科技教育协会的黄国锦老师，向大家介绍广州实施的“全民创客的活动”计划。活动市科协组织，只要学生个人、家长或老师有好的创意，科协都会帮助他们实现，从资金的扶持到技术的支援全方位帮助全民创新。3、来自深圳大学的彭于权教授提出：让创客教育走向社会，由社会上的创客空间或企业直接委派技术骨干到学校任教，他认为只要这些技术人才补充教育学，心理学方面的技能，完全可以胜任教师的职能。他以深圳学子卢驭龙的成功经验为案例，提出让学生直接接触到社会上的前沿科技，将会更有利于他们的创新和发展。4、来自东莞青少年活动中心的高星原部长提出创客教育要重视骨干教师的培养，东莞市通过多种形式的培训活动让创客教师获得更多的交流和学习机会。在支持创客教育发展方面，东莞市近年来投入过千万，在全市建成百所创新人才基地，给予有能力开展创客活动的学校提供资金和政策
上的支持。东莞每年举办的智能机器人竞赛活动以及创新比赛活动，为小创客们提供展示的平台并且让他们的作品获得更多公正和专业的评价。
二、在中小学开展创客教育所具备件的条件
   开展创客教育的目的是提高学生的动手能力，所以需要的硬件、软件资源比较多，对于创客教室是有特定的要求。创客教育在教学形式上采用翻转课堂的形式可以提高学生的学习兴趣。创客教育包含STEM（科学、技术、电子、数学）的学科整合，采用慕课方式组织课程可以大大提高资源的共享，也有利于学生进行在线交流，成果共享。下面总结了几点中小学开展创客教育所具备件的条件，以供参考。
（一）开源硬件、3D打印机以及图形化编程语言程序为创客教育提供底层支持。
1、开源硬件价格低，入门容易。arduino的普及让开展创客教育的师生可以在很短时间内开发出属于自己的产品。更重要的是它的价格低，可以让绝大部分学校和家庭负担得起，在某宝网站上15元一片还送数据线。还有nodemcu wifi 模块，它可以直接进行wifi远程控制，兼容arduino IDE开发系统，还附带有基于安卓的SDK开发代码，物联网的开发可以做到一步到位。
2、可视化编程工具不但免费，而且可以直接控制硬件。Scrarch，App Inventor软件提供强大丰富的可视化编程功能，Scratch这款软件小学生非常喜欢学习。根据笔者的经验只要教会孩子一些基本的程序结构方法，他们便会创造出很多令人惊喜的作品。小学二年级的小朋友就可以学习这款软件了。不仅如此，Scratch还可以被二次开发，当前已经有国内的厂商把它进行二次开发并改名为Mblock，S4A和Mblock可以把arduino uno作为测控板来使用。[4]App Inventor是一个基于云端的、可拖曳的手机应用软件开发环境。它将枯燥的编码转变成积木式的拼图，使手机应用软件的开发变得简单而有趣。即使不懂得 编程语言，也可以开发出属于自己的手机软件，具有零基础、无门槛、组件多、功能强和出错少等特点，此外还支持乐高NXT机器人，想要用手机控制机器人的时候，只需要使用按钮、文字输入等基本元件即可。