开展科创教育的方法与策略
创客教育的目的和核心内容
创客教育重要的是发现学生的兴趣特长，为培养创新人才奠基，而不是要把学生都培养成程序员、机床操作员。反复练习或许能成就完美却无法成就创新，但我们必须发自内心地去关爱学生，努力发现孩子的闪光点，激发他们的兴趣和奋斗的精神，让每个孩子都带着梦想去实现自己的价值，家长也需要用前瞻性的眼光，顺应时代的发展，努力学习做好孩子发展的引路人。创客教育的核心是创新。对于中学而言，创客教育不是某方面知识的应用，而是要实现培养学生创新能力的体系建设，让创新教育落到实处，它既是学生个性发展的内在需求，也是时代发展的大势所趋。创客教育，是培育学生提出问题、研究问题、解决问题、动手制作的综合能力，初步融合了科学研究、技术制作、艺术创作的全过程，能够培养学生的主动探索精神、批判性思维能力、自主创新能力、合作研究能力、语言表达能力、艺术创作能力等。
- 要有人员保障，保证师资
教师是创客教育的核心，创客教育的开展需要一支优秀的教师队伍。没有老师，投入再多的资金，建设再多的创客空间也没有意义。因此，创客教育首先要保证有合适的教师长期稳定地参与其中，避免走过场和频繁调动。
创客教育的人员保障要有教育主管部门和学校决策者的共同干预
从事创客教育的教师应尽量从本校教师中选拔，这样才利于学校创客教育的稳步推进
目前从事创客教育的教师多为信息技术教师，他们对先进技术具有较强的敏感度和应用能力，能够在软硬件技术、高级编程、电子器件等方面给学生提供专业指导，但还远远不够。因为创客教育与传统教育不同，是一种集高度复杂性和极强综合性为一体的创造性教育活动，注重的是多学科融合的教育模式，并非只是单一的信息技术知识去解决问题，所以可以让任何有兴趣的老师参与其中，充实创客教师队伍。
应该让更多的有兴趣、有能力的教师有机会参与其中，因为创客教育并非单一的信息技术知识，这是一个误区，创客教育的多课程融合的教育模式，除了教师必备的教学能力外，创客教育还要求教师具有掌握多学科知识的能力，具有突出的启发诱导能力。这给绝大多数传统学科教师带来了巨大的挑战。
- 转变观念
在创客教育中，老师的水平和技术不是障碍，解决师资问题的一个关键点在于如何转变观念，激发教师的工作热情，让更多的教师自愿地参与进来，而不是完全依赖领导指派，被动参与。
问题在于很多教师并没有真正理解开展创客教育的目的的意义，或是担心教学评价等问题。
问题在于许多老师没有意识到创客教育的紧迫性和重要性，觉得是“一阵风”，处于观望或等待行政命令状态。“很多老师的好奇心没有了，怎么教学生好奇心？”他呼吁从上至下的政策配套，给予老师更多空间与精力。“从校内根据学科挖掘师资，培训引导。校外资源是补充不是主体，不能本末倒置。”老师的潜能是巨大的，每个学科都能找到自己的方向。”
创客教师的态度调查发现，大部分（87.97%）学校都有教师自愿参与学校的创客教育，仅有12.03%的学校是完全依赖领导指派教师开展创客教育。巧合的是，完全依赖领导指派教师开展创客教育的学校比例与对本校创客教育不满意和很不满意的占比相等。
只要选人得当和管理措施到位，即便是由学校领导指派教师，也可以达成较为满意的创客教育效果。当然，教师对学校创客教育整体满意度仅为51.88%，表明当前创客教育依然有较大的提升空间。
创客教育在从精英取向走向普及推广的过程中有行政力量的强势介入；
- 加强交流合作，打造创客团队（校内）
创客教师素质结构不均衡。创客教师是创客教育开展的基础。创客教师需具有较扎实的实践技能和跨学科知识整合能力。但是，目前我国中小学创客教师整体教学水平参差不齐，中西部地区中小学创客教师教学水平与东部及沿海地区教师具有较大差距。主要表现为：缺乏创客教学意识、创客知识和技能不足，不能有效开展创客教学和科研工作。
“创客教育涉猎的内容不仅包括机器人，还包括物联网、硬件、生物医疗等等太多的东西，很多知识中小学老师是没办法解决的。”深圳第二实验学校老师吴兆斌告诉南方日报记者，从现有实践来看，中小学创客教育主要分三个阶段，一是带领学生发现身边的问题，寻找解决问题方案，二是通过动手实践，将创意制作成物品；三是产品化。“目前更多的学校做到了第一阶段，但在第二阶段因为受到师资、经费等问题的制约，在推动上有难度”吴兆斌表示，这个问题不解决，会影响创客教育的深入推进。
从“师资匮乏”到“区域协作式的创客教师团队”
整体而言，无论是参与创客教育的师资数量，还是师资来源的多样性，仍有较大的发展空间。
表明创客教育从当初的少数精英派教师开始走向普通教师，迈入以信息技术教师为主体结合信息技术课程开展的常态化发展阶段，并在小学阶段有更大规模的扩张。值得注意的是，有相当一部分乡镇和乡村学校的教师投入到创客教育中，他们对创客教育的关注，将是未来创客教育发展的关键一环。
创客教育的开展需要一支优秀的教师队伍。目前从事创客教育的教师多为信息技术教师，他们对先进技术具有较强的敏感度和应用能力，能够在软硬件技术、高级编程、电子器件等方面给学生提供专业指导，但还远远不够。
因为创客教育与传统教育不同，是一种集高度复杂性和极强综合性为一体的创造性教育活动，对教师和学生的体力、智力、毅力等都有较高要求，在学生进行创客学习的过程中，教师要在知识技术上予以指导，也要在心理方面提供帮助，比如灵感激发、关怀安慰等。
因此，除了教师必备的教学能力外，创客教育还要求教师具有掌握多学科知识的能力，具有突出的启发诱导能力。但是，创客教育的多课程融合给绝大多数传统学科教师带来了巨大的挑战。江苏省无锡市锡山区积极培养并打造一支“区域协作式的创客教师团队”的经验值得参考借鉴。
首先，促进互补型碰撞。创客教育既包含了信息技术的程序创编，又包含了科学的实验制作与语文的总结表述，还涉及设计与美学。推广创客教育过程中，鼓励各校信息技术教师与科学、美术等学科交叉合作，采取联合指导的方式组建教师创客团队。
这样一支多元化的创客教师团队，对区内创客教育的发展起到了有效的引领和推动作用。
区域合作，形成合力
- 加强交流与合作（校外）
（1）注重与中小学校和高校的合作
（2）慎重与器材生产商、经销商及校外培训机构的合作
（3）加强与口碑较好的企业合作
从校内根据学科挖掘师资，培训引导。校外资源是补充不是主体，不能本末倒置。
校企合作模式仍需探索
记者了解到，事实上，全国的校园创客教育推进中，都面临着师资短缺的问题。在一些老师看来，相比内地城市，深圳科技企业数量众多，创客活跃，如果将这些优质校外资源与学校创客教育很好地对接，将极大推动深圳的校园创客教育。
“一个学生做了快速找癌变化的一个东西，需要医学、生物方面的专业人士指导，我根本不知道这些专家在哪，更别提去找他们了。”吴兆斌建议，政府相关部门可以统筹建立一个包括各学科、各专业领域的创客专家资源库，当学校在创客教育中遇到问题，可直接在资源库中寻求专家，让他们进行知识或技术指导，也可以通过政府购买社会服务的方式来实现专家资源的运用。周茂华对此也十分赞同。他认为，有了创客专家资源库后，不但可方便创客们交流，同时创客教育中遇到的一些技术难题，学校也可更顺畅地找到专家资源。
据悉，目前深圳一些学校尝试引进校外资源对学生创客教育进行指导。今年9月末，深圳也启动科技创新产品校园推广计划，将建设创新企业与市内中小学校的对接平台，通过校企合作的方式，让创客文化无缝接入中小学教育。
对于引进优势企业资源弥补学校创客教育中师资、信息等不足，接受采访的多位老师表示欢迎，但同时，他们也认为这种合作需要建立一个合理的准入机制。
“经常接到电话，有企业推荐自己的课程服务进校园。”周茂华说，但是调查履历发现，这些企业大多数成立时间不到一年，有的仅一两个月。因重视合作企业的履历，周老师至今没有找到合适的合作对象。他建议，可设立一个教育局、学校之外的第三方机构，对进入学校的企业资质进行评审。也可借鉴北京、上海经验，学生在校企合作课程中可获得教育局认可的学分，将相关企业列入目录，供学校选择时参考。
周茂华表示，学校在选择合作企业时，首先看重理念、履历和人才，最终还要看是否有完善的教育体系。“企业要有研发能力，有对创新创造的理解，对创客教育的理解。我买回来的东西必须是我需要的，不能弄虚作假。”他说，“企业讲师讲的不错，但我们很怕他讲一半课就走了，换另一个讲师上，这样教学质量就无法保障。”这就要求企业有完整的课程体系，符合学生认知水平和学习规律，保证教育的连贯性。
叶文梓指出，创客教育要用创客思路推进，不要关起门来做，而要调动各种优势社会资源。记者了解到，下一步，深圳将加强学校与高校、高层科研机构、高新技术企业间的合作。加强顶层设计，推进创客教育系统化、课程化、实践化等。
- 完善评价体系
其次，学校对创客教育的认知还不够，对创客教师发展的保障机制还有待完善。主要表现在对创客教师发展规划不到位，对创客教师职称评聘、工资晋升以及各种奖励评定没有制定具体的实施细则，未调动教师自身学习提高的积极性。
- 建立科学、系统、完善的培训体系。
现阶段，在我国理论和实践发展过程中，虽然与创客教育相关的教学成果日渐增多，社会上的创客团体也在从不同侧重点进行发展，但是真正与创客教育实践应用诉求契合，且可应用在具体实践案例中的程式化形式、教师团队培训标准等却寥寥无几。教师日常掌控的信息技术未必真正适用于创客教育模式的设计与应用，毕竟创客教育在课堂中的融入，要求的不仅仅是融入，还包括创新应用、深入探究、师生阶段性的主题探究与具有持续性的配合、推动等。基于此，当前教师团队在角色扮演定位、权责承担状况、实践应用情况以及创客教育实践落地要求下的资源选择与配备，对学生基础学情的梳理与创客教育战略制定等方面的不足，就自然制约了创客教育的应用成效。
创客师资培训尚未有效开展。主要体现在：其一，在职教师的培训体系不健全，培训课程设计、培训课程资料建设处于探索阶段；其二，培训内容与教学需求不匹配，培训内容既要包含国内外创客教学方法、创客技术前沿，又要贴近中小学创客教学实际工作需要的知识、经验和能力；其三，培训方式较为单一，教学方法有待改进。目前，创客教育培训以技能知识的操作示范为主，观摩评议、案例分析、经验分享等培训方式尚没有充分使用。
- 加强培训，注重培训的时效性
很多培训都是一些专家高谈阔论创课教育的理论，并没有一些实质性的内容。其实现在最迫切的是需要一些教学方法和器材使用的指导，理论知识会在创客教育开展的过程中逐步领会和吸纳，现在的当务之急是如何把课程科学有序、按部就班地开展起来。
二是要加强教师的培训，形成专业师资队伍。创客教育吸引了很多教师的兴趣，但是教师们空有热情而找不到实践方法。建议邀请有经验的创客分享经验，进行实践现场的指导，提高创客教育人才的总体素养，增加实践操作方面的安排，让教师深刻了解创客活动的开展进程。鼓励教师间更多地进行线上和线下的交流讨论，形成网络交流社区，分享教学经验，同时也应创新教学思路，共同探究更适合的创客教育开展路径。专业化的教学策略对于创客教育的开展进程至关重要。比如，基于创造的学习可以分为四个阶段：第一阶段即开始阶段(GettingStarted)，教师的任务应该是着重引导学生的创造兴趣，让学生勇敢提出自己的创意；第二阶段即实验阶段(Experimenting)，教师则需要关注学生的实验进展，给予他们相应的支持；第三阶段即原型制作阶段(Prototyping)，教师应该帮助学生建立信心，学会管理、应用已有的资源，让学生了解创造本身就是一个复杂的过程；第四阶段即整合反馈阶段(IntegratingFeedback)，教师应该向学生传达“创造是一个过程、反馈是必要的”这一思想观念，让学生有机会展示自己的成果，通过讨论、反思获得进步。
创客教师培养：培植具有创客素养的专业师资创客师资是创客教育有效实施的重要保障。因此，培养高素养的专业化创客教师至关重要。创客教育是一个融合多学科知识的新型教学形态，进行创客教学的每一位教师都应具备良好的“STEAM+”素养。
加强引领型碰撞。创客教育对于部分信息技术教师来说，同样是一个比较新鲜的事物，再加上自身缺乏系统的培训与指导，在探索与推广过程中，信息技术教师常常会遇到无法解决的技术问题。
因此，可以根据一线教师的反馈组织一些有针对性的培训，每年暑假为信息技术教师提供“Scratch”“物联网”“NOC裁判员”“创客”等多种项目培训，信息技术教师根据自己的需求选择一个或多个项目进行培训。为提高教师参与培训的主动性，所有教师的培训费用均从学校现代教育技术专项费用中支出，并将教师的培训学时纳入年度继续教育考核。
- 根据实际情况开展灵活多样的培训
当前， 从事创客教育的教师大多是从校内选拔的、具有潜力的各学科教师，他们虽精通自身领域的学科知识，但对于创客相关的知识和技能掌握较少，所以必要的培训是帮助教师快速融入创客教学实践的有效策略。学校可适当邀请创客教育领域的专家、学者对校内创客教师进行培训，形成职前、职后一体化的创客教师培养体系，也要定期组织校内创客教师座谈交流会等，做到既要有专家做演讲的单向式培训，也要有创客教师们交流互动的双向式学习。
专业化创客教师应具备较高的创客素养，如良好的空间管理、课程开发、活动组织、项目设计和作品评价能力， 以及实时的技术支持和工具指导的态度和技能等，具体如表1 所示。
除此之外，一名优秀的创客教师不仅应具有深厚的知识和卓越的创造技能，还应懂得教育教学规律，即如何指导学生成为一名小创客。
1. 缺乏专业的有针对性的指导和培训，理论知识丰富，有针对性的指导不足/很少
再次，夯实经验型碰撞。由于经费投入、教师技术等方面存在差异，各学校创客教育的发展水平层次不一。为了让创客教育在区内均衡发展，提高教师创客教育研究的积极性，借助每学期的现代教育技术会议、信息技术学科会议，区教研室会组织区内信息技术学科组教师到创客教育工作突出的学校进行考察学习，邀请创客教育骨干教师进行经验分享，受到区内信息技术教师的普遍欢迎。
- 创客教育装备
教育装备是保障教学活动所需的教具、学具、工具和资源的统称。创客教育装备是教育装备的一个分支，因此，沿用教育装备的概念，将创客教育装备定义为，在开展创客教育中所需的材料、零件、工具、设备、硬件以及相关资源等的总称，主要包括：
（1）、材料：如各种金属材料、木制品等原材料
（2）、零件：如螺栓、螺帽等小零件
（3）、工具：如扳手、钳子等
（4）、设备；如数控机床、3D打印机等
（5）、教具（硬件平台）：Arduino、micro:bit、树莓派等开源硬件和机器人套件
在创客教育装备中，材料、零件、工具、设备都是通用的，核心的器材是硬件的选择，所以在这里我们只讨论硬件平台，其它器材都是通用的。
- 硬件平台的种类与综合比较
我国目前对创客教育使用的硬件平台暂时没有统一的规定和标准，而且市场上硬件平台产品即多又杂，不成体系，教育者在选择时比较困惑。为此，我们把目前学校开展创客教育使用比较多的硬件平台进行一下简单介绍，为读者提供参考：
（1）、Arduino
（2）、micro:bit
（3）、树莓派
（4）、掌控板
（5）、PicoBoard
（6）、机器人产品套件
（7）、生成汇总表
- 硬件平台选择原则
我国目前对创客教育使用的硬件平台暂时没有统一的规定和标准，而且市场上硬件平台产品即多又杂，不成体系，教育者在选择时比较困惑。下面，我们先把硬件平台产品进行一下简单梳理，
（1）目前创客教育使用比较多的硬件平台主要有以下几种：产品分类：开源硬件和机器人产品套件
在硬件选择上，我们首先要区分
价格
质量
服务
课程
软件
技术支持
- 综合比较
近几年的创客教育装备市场可谓百花齐放、百家争鸣。
不可否认，国内创客教育的发展得益于MIT的Scratch、App inventor和意大利的Arduino、英国的micro:bit，但无论是Arduino、micro:bit还是树莓派，基本上在中国生产，这些开源硬件的周边模块更是完全依赖中国的电子市场。在开源硬件的相关教学工具和教育资源方面，国内的教育创客也提供了重要的贡献。
价格昂贵的机器人产品套件
对比国际发达国家（以美国英国为主），我们不难看出国内的创客教育是教育者在创客运动的影响下，一点一点发展起来的，无论是理论的建设还是资源的开发，都和国际发展同步，并非一味的“拿来主义”。而在这一发展过程中，民间力量的贡献是不可忽视的，甚至可以说是占了主导地位。
1.技术学科教师先行
常常有专家表示疑惑，为什么国内做创客教育、STEM教育的教师中大部分是信息技术、通用技术学科，而不像国外是以科学、数学领域为主？其实，这正好能佐证了我前面梳理的技术脉络。因为信息技术课标和教材的滞后，信息技术教师迫切希望改变这一现状，尝试自行开发能够吸引学生的新的课程，以Scratch和Arduino为代表的开源软硬件就开始进入校本课程。而Scratch和Arduino正好是实施STEM教育的最好载体之一，因而他们有意无意中走进了跨学科学习的领域。
国内的创客教育发展有着民间创客运动的深深烙印。创客教育始于Scratch，而最早将Scratch带到中国的恰恰就是国内第一个创客空间的联合发起人——李大维。正因为技术学科教师先行，关于创客教育、STEM教育研究的文章，发表最早数量最多的往往集中在中小学信息技术教育、中国信息技术教育、中国电化教育等刊物。国内的创客教育课程也不可避免地偏向于数字化工具的使用，如各类开源硬件、3D打印、激光切割等。我认为这是好事，能够有效地弥补了我国教育在工程领域的短板，也为国务院推广人工智能教育打下了坚实的基础。
创客工具应用：转变创客工具使用观念，摆正创客工具应用位置为充分发挥创客工具的应用价值，首要任务是转变创客工具的使用观念，摆正创客工具的应用位置。在实际教学中，创客工具的应用应实现三个转变：一是使用对象，创客工具的使用权应由以教师为主转向以学生为主，教师主要起指导和支持作用；二是使用目的，由以竞赛为主转向以创新能力培养为主；三是使用范围，工具的使用应由以创客空间为中心转向更大的场合，保证学生的创造活动不受限制，可以随时随地开展。
同时，教师在指导学生使用创客工具时，要注重学生创造热情和动机的激发，使学生不仅会用，而且能在工具运用的过程中分析和感知背后所运用的多学科知识，也可以借用人工智能技术的实时监控和反馈，为学生工具的使用给予智能引导和反馈。常见的创客工具如图3 所示。
又如，在器材配置方面，人手一套器材并非理想状态，国外学者强调采用项目教学法的一个重要原因，就在于创客教育需要强调学生的小组合作学习。已有研究表明，从合作解决问题的角度看，4人一个小组是推荐的小组规模，但是学生的参与性要低于2人一组或3人一组。 因此，从这个意义上说，创客学习的小组成员控制在2-3人最为适宜。而本次调查发现，选择2-3人组成小组共用一套器材的比例不及一半。
- 创客课程与机器人课程的区别
本文所探讨的课程是指创客课程，广义地说，机器人课程应该属于创客课程，但我们这里所说的创客课程与机器人课程是有区别的，具体表现在以下几方面：
（1）硬件平台不同：
机器人一般都是成品套件，有标准零件，一般不需要二次加工，搭建和拼装有一定的标准。
创客课程使用开源硬件，没有标准零件，所使用的器材可以任意加工。
（2）课程体系不同：
机器人教育使用的的硬件平台是限定在某一特定品牌的产品范围的，课程内容依赖机器人本身特点，强调培养动手操作能力与物理知识，其核心内容是拼装搭建和机械原理，课程中涉及到的编程部分比较简单，一般是将存储好的程序模块进行拼接组合，很少涉及高级的编程语言。
创客课程的开发可以使用任何器材，没有限制，创客课程是基于项目开发设计的，注重的是软件与硬件的交互，其核心内容是程序控制，也可以说是搭配硬件的编程教育。其内容涉及数学、物理、化学、英语、美术等多学科知识的融合，对编程有更高的要求和更深的探究；
（3）适用范围不同
机器人课程一般都是针对某一品牌的产品开发的，内容比较专一，适用范围较小，不易拓展。
创客课程一般是以开源硬件为基础开发的，对器材没有限制，适用范围更广，拓展空间更大。
（4）投资不同：
机器人成品套件价格都比较昂贵，上课成本较高。
创客教具使用开源硬件，价格较机器人套件产品要低很多，上课成本较低。
- 创客课程与基础学科课程的关系
创客教育是培养学生创新精神、培养学生创造力的一种教育，让创客教育落地生根的过程，就是不断与传统教育磨合的过程。
创客教学与学科教学相互促进，深度融合。
将创客教育和综合实践活动课程结合，很快会成为教育者的共识。
强调柔软改变教育
经济学家科斯在《变革中国》表述了一个观点，成功的变革往往不会发生在整个有待完善的体系的核心，而是发生在边缘。从这个角度看，创客教育正好是从最边缘的技术学科做起，逐步结合科学、艺术和数学等学科，选择学生最感兴趣的“造物”来展开。创客教育因为具备跨界、跨学科学习的特点，经过教师的合理引导性，学生在学以致用的造物过程中不仅可以提高实践能力，还可以加深对学科知识的理解，激发学习兴趣，自然不会引发主科教师和家长的强烈对抗。从边缘学科做起大大降低了操作难度，创客教育更能实现课程改革的软着陆，也更能避开一些潜在的风险。
因而，创客教育的一线教师往往喜欢使用“柔软地改变教育”作为口号，不会大张旗鼓地要和“应试教育”抗衡。课改十多年，教育部在推广素质教育方面尝试了很多方法，也出台了很多文件，但是收效并不明显。而创客教育借“造物”，让学生在真实问题中应用学科知识，反而得到家长的簇拥，一些相关的培训机构如雨后春笋般出现。从这一点看，将创客教育视为深化课程改革的突破点，并非是言过其实之语。
- 课程开发与设计（备课）
（1）图形化编程与代码编程
（1）课程内容与硬件平台有关
（2）制定科学系统的课程体系
（3）重视基础
应该从最基础、最简单的作品开始做起，循序渐进，边学边做，形成系统的知识结构，为今后的创新打下良好的基础。
（4）创客课程开发：构建“知识-实践-能力”为主线的较为完善的创客课程
（5）选择合适的教材，教材选择的原则是宁缺毋滥。
教材不一定要求全国统一划一，但同一区域内达到教材的统一有利于高效开展创客教育活动，融合优质资源，达到良好效果。
教育主管部门或学校应聚焦于优质创客课程的开发，创客知识内容要由“以竞赛为主”向“知识的系统性学习与创新能力培养为主”进行转变，遵循教学规律的同时，融入人文素养和人文精神，将割裂化的知识进行高效整合。
在课程设计上，每个环节应设有即时反馈（提炼出每个环节有价值的具体经验）。当经历失败时，学生懂得这是设计活动的必经之路， 然后根据反馈信息动态调整设计或制作思路与方法[9]。
在课程内容的选择上，要以生活真实情境为出发点，应富有创造性，激励学生做中学、学中创、创中求进步，从而形成以“创客知识学习-创造实践活动-创新能力培养”为主线的较为完善的创客课程。创客课程的开发应遵循图1 中的“六中心”原则。
创客思维系列课程从认知和实践两个部分带领同学们成为真正意义上的创客，产生深入探究的热情；机器人系列课程让学生熟知当前国内外最热门的机器人研究，学习各组成部分的工作原理，并利用所学知识设计、搭建功能性机器人；3D打印系列课程中，学生可以体验从设计到建模，再到物品生成的全过程，激发学生灵感，让学生借助3D打印去实现自己的发明创造；编程系列课程使学生主动进入计算机和编程的世界，运用无生命的机器语言去实现有生命的无限创意；无人机系列课程引导学生了解无人机飞行器的发展，学习工作原理、硬件组装、程序设计，最终通过手脑并用实现自己的飞天梦。
国内的创客教育发展有着民间创客运动的深深烙印。创客教育始于Scratch，而最早将Scratch带到中国的恰恰就是国内第一个创客空间的联合发起人——李大维。正因为技术学科教师先行，关于创客教育、STEM教育研究的文章，发表最早数量最多的往往集中在中小学信息技术教育、中国信息技术教育、中国电化教育等刊物。国内的创客教育课程也不可避免地偏向于数字化工具的使用，如各类开源硬件、3D打印、激光切割等。我认为这是好事，能够有效地弥补了我国教育在工程领域的短板，也为国务院推广人工智能教育打下了坚实的基础。
中小学生与成人创客不同，追求不切实际的创新反而不利于学生创新能力的培养，因此，笔者更愿意采用《中国学生发展核心素养》的划分方法，将创客教育的核心目标对标为六大核心素养之一的“实践创新”，即基于实践的创新，强调“始于实践、终于创新”之意。实践创新可以渗透于不同学科，就创客教育而言，主要强调基于造物的创新。
人类的创造性活动包含不同的创新水平，根据创造结果的影响范围可以区分为类创造和内创造。
从人类社会的角度看，类创造是人类社会发展的新突破，要求对某个产品、规则或服务的全部或核心部分做出开创性设计，甚至是相对已有产品、规则或服务的替代性发明，可以称之为原始创新（原发性创新、颠覆性创新）；从个体发展的角度看，内创造则要求个体能利用其掌握的知识和工具解决一个自己未曾解决的真实问题，往往表现为一种以模仿为主的学习行为，但对其个人而言是一项全新的尝试。
类创造不是一蹴而就的，有一个从量变到质变的演化过程，只有当微创新累积到一定程度导致原有设计发生根本性改变或者颠覆性创新，才能从内创造跃迁为类创造。所谓微创新，就是始于类创造中的模仿学习，需要在了解原有产品、规则或服务的基础上做一些有意义的改变或调整，但并不是从根本上改变原有的设计。
囿于不成熟、不完善的专业知识，中小学生很难完成颠覆性或原发性的类创造，一般只能做出相对学生个体的内创造，以及介于两者之间的微创新，因此将其创新能力的培养定位在微创新更具现实意义，这也正是中小学创客教育与创造发明活动的一个重要区别。
在创客教育实践当中，微创新同样可以表现出不同的水平层级。
基于“始于实践、终于创新”的理念，强调微创新的起点应当从学会“复制”开始，即能够通过模仿操作，使用特定的工具、方法、材料模拟或再现生产生活中既有科技产品的功能或工作过程，在此过程中习得造物的基础知识和基本技能，再逐步提升学生的微创新能力。
微创新对原创事物的改变或调整，也存在不同的水平，从教育心理学的角度，可以区分为适合近迁移的微调和需要远迁移的重构，前者只是对原有产品、规则或服务做一些要素或参数上的修改，后者则需要具备一定的跨学科整合能力，对原有产品、规则或服务做一些结构上的再设计，因此，微创新可以划分为如下三种水平：
微创新1.0：复制（奠基）——模拟/再现，用新的工具、方法或材料解决一个有成熟解决方案的老问题，强调实践能力与经验的积累；
微创新2.0：微调（近迁移）——增/减，只是要素或参数上的微调，开始创新思维的引领和新创意的萌芽；
微创新3.0：重构（远迁移）——再设计，强调视域融合与跨学科整合，实现结构性的变化。
正如学习书法要经历描红、临摹、创造等阶段，创客教育中的实践创新同样要经历这一过程。遗憾的是，现阶段的创客教育大多停留于微创新1.0，侧重模拟或模仿，导致创客作品雷同、缺乏个性和创造性的现象非常普遍。创客教育走向微创新2.0和3.0，一方面需要教师准确评估学生作品的微创新水平，另一方面，教师需要根据微创新的不同水平对学生进行针对性的引导。
注意，微创新中的微调和重构不是随意的改变，而是符合某种需求或有逻辑的改变，也就是说，学生必须学会比较、分析和反思各种可能的改变方案，并做出合适的选择。例如，即便是微创新2.0对元素的增/减操作，在一个具体的创客作品中就可能有无数种组合方案，引导学生形成增/减的意识，学会对不同组合方案的评价和比较，是培养其微创新2.0能力的重要途径。
- 课程实施（授课）
（1）课程开展形式：全员、大班、小班、社团等、小组合作和分享
持续分享
创客都是一群热爱分享的人。我们把新建构主义分享式学习理念引入课堂教学中，采取让学生“说出”、“写出”和“做出”循序渐进的方式，开展全班分享活动。
协作学习
创客一般不是单打独斗的，而喜欢在一起互相切磋，相互协作。所以在中小学创客教学中要多组织一些小组协作活动。
（1）人员定位与选拔
（2）课时保证
（3）项目学习方式展开，强调做中学，学中做
（4）引入STEAM教育理念，建议现有基础学科知识相联系，激发学生学习兴趣。
（5）以系统课程为主，以学生创新为辅，课上内容尽量为基础性的简单的创新，采用启发式教学，让学生把创意留到有足够思考时间的课下去完成，把学生的创新放在课余时间，或者由家长帮助完成，统一授课时间较短，很难形成思路和作品。
另外，在创客教育中要多给学生成功的机会，增强学生的兴趣。因为兴趣能激活学生的思维，唤起学生学习的主动性、积极性和创造性。另一方面，体验了成功，学生会对学习更有兴趣。所以，教师应鼓励学生发现问题、解决问题，给学生自由发挥、获得成功的空间。
课程开展的切入点太多，以致于很多执行者和决策者有些不知所措，无从下手，或者有些盲目，很难找到合适的切入点。
在“五位一体”创客教育的实施路径中，创客课程开发、创客空间建设、创客工具应用、创客活动组织和创客教师培养的基本要求如下：
根据学生特点，合理把握知识拓展的尺度
开展创客教育的初衷是培养能力鼓励创新，注重跨学科解决问题能力的培养，但我们在教学过程中遇到跨学科的理论知识如何对待，我认为只需把教学项目所涉及到的知识点，以通俗易懂的方式介绍给学生，帮助他们了解项目本身，而不是提前进行相关知识点的传授主系统学习。
举个例子，我们在做led小灯闪烁实验的时候，为防止电流过大烧坏小灯，我们需要在电路中增加一个电阻，起到限流作用，我们只需告诉学生，在接有小灯的电路中需要增加一个电阻，分担一部分电压，防止电流过大把小灯烧坏，完全没必要给学生讲授欧姆定律的理论知识和原理、电流是怎么形成的、电压是怎么形成的，接着进一步拓展到电荷、电场和电位势等，把一节简单的创客实验硬生生地变成了一节初中物理电学准备课，他们能听懂吗？他们会有兴趣吗？
因为我们使用的电子元件比较单一，以发光二极管为例，一般使用5mm和10mm,所以我们只需让学生记住使用这种小灯接一个1K电阻就足够了，并且告诉他1K电阻长成什么样。用10mm小灯可以不接电阻，因为它能承受的工作电压比较大，这就足够了。小学生的这种机械记忆能力是超强的，我们不需要浪费时间去做电压和电阻的数值计算。正如幼儿园不提倡进行小学知识的提前讲授一样，小学生也不提倡过早进行初中物理知识的讲授，只需掌握用到的元器件地使用方法和电路搭建中遇到的常见问题的解决方法，而不必纠结于电学原理的解析和标准电路图的绘制。因为我们做的是创客实验，主要目的是通过程序代码控制电子器件。而不是物理电学实验，探究各元器件的工作原理和电学理论。
对于创客教育而言，其本质是一种经验课程，应当主要以综合实践活动的形式开展，而相关学科课程主要为创客教育做基础服务，其中技术课程尤其是机器人相关课程是开展创客教育的先修课程。广义的综合实践活动，还可以包括兴趣小组活动和科技社团活动等形式。在这些不同的课程和活动中，参加的学生群体有差异，可以优势互补，点面结合，协同开展创客教育。因此，常态化开展的创客教育，其教育形式必定是多样化的。要跳出传统科技社团活动的局限，走向更广阔的创客教育空间。
要实现各种教育形式的常态化开展，还有诸多细节需要注意。例如，在周课时量方面，大部分学校每周安排固定的1-2课时用于创客教育，而就创客教育的性质而言，充分利用灵活的课余时间在创客空间自由地开展造物活动，更有利于培养学生的实践创新能力，也更接近创客教育的常态化开展样态。
现如今，机器人搭建、3D打印、趣味编程等在中小学生中流行起来，创客教育在校园中逐步占据重要地位。
但在创客教育进校园的过程中，也出现了缺乏完善的理论体系、缺乏规范的教学大纲、教学方法不够具体、缺乏配套的师资等问题。
校园创客教育多以活动和大赛培训为主，一些学校教材教具比较匮乏，学生能使用的较少，而且学校没有专门的师资力量，多让信息技术教师担任创客教育的教师。
考虑中小学生年龄关系，所以在这一阶段进行创客教育必须注重体验培养。我们都在谈兴趣是最好的老师，但在实际中专门针对兴趣的教学做的还是不够的，学生对科学技术的最初萌动，基本来自于课堂。
浸入式的科技制作课、神奇的科技馆之旅，都可能点燃学生们对自然科学、应用科学的强烈好奇心。
创客教育是培养学生创新精神、培养学生创造力的一种教育，让创客教育落地生根的过程，就是不断与传统教育磨合的过程。
学生学习方式的转变促使教师的教学方式也要发生改变，教师要善于发现和激发学生的创造性思维，还要对学生不断激励。
当学生做出了比较好的创意作品时，教师要第一时间给予肯定、鼓励和表扬，不断激发学生的好奇心、求知欲和创新思维。
另外，在创客教育中要多给学生成功的机会，增强学生的兴趣。因为兴趣能激活学生的思维，唤起学生学习的主动性、积极性和创造性。另一方面，体验了成功，学生会对学习更有兴趣。所以，教师应鼓励学生发现问题、解决问题，给学生自由发挥、获得成功的空间。
相对学生个体的内创造，以及介于两者之间的微创新，因此将其创新能力的培养定位在微创新更具现实意义，这也正是中小学创客教育与创造发明活动的一个重要区别。
我们的创客是什么？是老师带着一群孩子搞创作呢？还是先教会孩子搞创作需要具备的基础知识和基本技能，没有基础的创新和创造的只是花架子，空中楼阁。作为教育工作者，我们的专注点应放在培养孩子搞创客需要具备的基础知识和基本技能，并进行科学系统的课程学习，当学生有了一定的基础之后再谈创新，切勿急于求成。
一些学校也意识到他们已经失去了激发学生主动学习的办法。他们开始尝试把创客精神带到学校教育中。过去几年内，美国高校中的学术性创客空间和制造类实验室迅速多了起来。而一些K12学校也纷纷尝试在图书馆设立创客空间，或者改装教室以适应基于项目和实践的学习。
创客课程主要有以下一些要素：动手做是最重要的，开放和分享，大胆尝试，迭代设计，注重美学，打破年龄歧视，强烈的个性化学习，技术是基本要素，学生自己掌控学习等。
- 零散材料
各个学校因资金，师资、学生、教师、软硬件设施等多方面因素的不同，所以在器材使用、教学方法，课程设置等方面很难做到整齐划一。为什么称创客？创客就是培养创新精神，所以没必要做过多限制，但也要避免盲从，这就需要每个学校都要理性思考、全面了解，制定出适合自己学校特色的课程实施方案，并不是布置一间教室，购买几套器材，就算开展创客教育了。创客教育是实实在在的让尽可能多的学生参与其中，收到成效，而不应该成为应对检查或参加比赛的工具，或者纯粹就是为了摆拍。
日本政府并不要求学校单独开设“编程”这门新课程，更希望能将编程教育融入已有的课程之中。
“师资力量严重不足。不关注软实力发展，创客空间很容易成为摆设和空架子，有的学校投入大量的人力、财力、物力建设的创客空间，却因为缺少教师而无法发挥其应有的作用，不能保证正常开展常规教学，购置的器材装备长期处于闲置状态。只用在应对检查验收或观摩活动的时候临时找一些学生做做样子，造成了教育资源的严重浪费。
对创客教育而言，创客空间是学习活动发生的主要场所。学习者在创客空间内创造性地运用各种技术和非技术手段，通过团队协作发现问题，解构问题，寻找解决方案，并经过不断实验形成创造性的项目制品，最终收获包括人际沟通、团队协作、创新问题解决、批判性思维和专业技能等在内的全方位成长。本次调查发现，仅有1所学校（占0.19%）尚没有建设创客空间，表明创客空间已经成为当前学校开展创客教育的标配。在建设创客空间过程中，46.33%的学校得到了教育局及电教馆、装备处等管理部门的支持，71.56%的学校自筹了建设经费，部分学校（4.33%）获得了企业赞助，通过教师个人筹措经费的学校也达到了9.98%，另有6.40%的学校缺乏明确的经费来源。
创客教育不仅需要空间，更需要师生转变观念。在当前的教育形势下，学生的时间被各种应试学科挤占，很多学生都希望获得学习的快乐，那么，创客教育就是一件值得花时间去做的事情。
这里涉及到的不是时间问题，而是观念问题。有了足够的时间，再加上一些简单的材料、简单的设备，便能激发学生的创造力。总之，要让学生玩起来，动手做起来，才能发挥创客教育的作用。
创客教育的关键点是，如何把创客空间整合到现有的教育项目中。
创客空间是创客们制作、交流、共享知识和资源，以及项目协作的场所。对于学校来说创客空间不仅如此，还是课程实施的环境。教师要学会把课堂变成一个充满活力的创客空间，鼓励学生创建物品、发明工艺、分享创意点子。
创客空间建设：建设互联互通且充满人文气息的创客空间融入人文气息的创客空间，不仅为学生的创造活动提供了技术和工具支持，也为学生的思维碰撞和造物分享搭建了一个宽松自由的舞台。
谢作如提出创客空间建设应满足三个条件：一是要有足够大的场所来容纳4-6 张工作台、多种加工工具以及学生作品等；二是应提供足够全的工具，比如各类金属、木制、塑料及其他电子工具；三是需有足够长的开放时间[10]。在此基础上，本文提出人文素养和人文精神的重要性。创客空间的建设应融入人文素养和人文精神，使之成为一个整合软硬件技术与工具、社会性资源和人文气息的综合性创造空间。
同时，学校创客空间要避免成为摆设，应面向校内全体教师和学生免费开放，不能只作为上级领导参观的场所或验收的展示品。另外，各学科教师之间应加强联系， 也可和校外、社会、企业以及家庭创客空间实现互联互通，使学生的创客实践从课堂走向社会，即达到图2 的目标要求。
- “社会-政府-学校-家庭”协同发展机制
创客教育自身的综合性决定了其发展需要多方面的力量共同参与。作为创客教育发展主力的社会、政府、学校和家庭需高度配合， 形成自上而下的协同发展机制，促进创客教育绿色发展。在具体实施中，社会、政府、学校和家庭在创客教育中的角色定位和价值主要体现在以下几个方面：
（1）社会方面：全员参与，文化带动创客教育的推进离不开全社会的支持，广大社会成员都可参与到“创客教育发展”行动计划之中，营造社会创造气息，以创客文化带动创客教育的开展。特别是社会上从事创客的企业或组织机构，应主动与学校保持紧密联系，支持学校创客教育的开展，为创客教育的发展出谋划策，共同推动创客教育的健康发展。
（2）政府方面：建立健全的保障体系为确保创客教育的可持续发展，政府相关部门应将创客教育纳入国家创新驱动发展战略，使创新成为显著的民族特质。推动我国创客教育发展，当务之急是加快形成制度体系，促进创客教育与学校对接、与社会融合，使其成为贯通各级各类学校的新型教育形态和有效的创新教育载体。另外，政府应建立健全的支持保障体系，设置独立的资金用于学校创客空间的搭建，为创客教育的研发和配套设施提供支持，实现政府带动创客理念在全国范围内的普及。
学校方面：完善师资培养体系，建立校内激励制度学校作为创客教育开展的主阵地，对推动创客教育的发展起着举足轻重的作用。学校的工作主要有以下几个方面：
①积极配合政府，制定系统的专业化教师培养体系，解除创客教育持续发展师资缺乏的“短板”问题。需要注意的是创客教师的培养非一朝一夕之功，高创客
素养的专业化教师培养是一个长期工程，需要在顶层规划和设计方面予以重视，在国家制度和政策驱动下齐头并进；
②建立校内奖励和激励制度，激发创客教师的激情和动力。学校要对在创客教学中有贡献的教师给予适当的奖励或激励，鼓励他们将创客教育视为一项终身事业，并为之不断奋斗；
③引导多学科教师参与到创客课程的开发当中，定期举办创客教师培训会和交流会；
④注重创客空间物理环境和文化氛围的建设；
⑤设置独立的创客活动课时，保障创客教育顺利开展。
家庭方面：尊重孩子兴趣，配合学校工作父母是孩子的第一任老师，家庭是教育实施的首要场所。家庭氛围、父母的言行举止都在潜移默化地影响着每一位孩子。父母应尊重孩子的兴趣爱好，积极支持孩子的创造性行为，配合学校和教师工作，协同学校共同实现学生创新能力的培养和提升。
“五位一体”实施路径的构建
由以上分析可知， 国内中小学创客教育需在社会、政府、学校和家庭的协同推动下，以“创客课程开发”等为核心，着力培养学生的创新意识、创新能力、创新精神和创新思维。基于此，本文构建了“五位一体”创客教育实施路径（见图5）。
- 活动开展与组织
创客活动组织：构建以创新能力培养为本质目标的创造活动创客教育的理论和设想需要在实践活动中得到落实，丰富多样、操作性强和多学科融合的创新实践活动是培养学生创新能力的重要条件。在进行创客教学活动时，教师要调动一切积极因素为学生提供更宽广自由的创造环境，活动对象也不应仅限于同年级或同班级的学生。当学生有想法时，教师要积极鼓励，并引导学生交流分享自己的作品，打开学生创造思维的大门。
定期开展多种主题的阶梯式创客活动是提升学生动手操作能力的有效途径，活动参与对象可扩大至临近学校甚至更大范围，开拓学生视野，激发学生的发散思维，促进各个学校的资源整合和优势互补。创客活动的组织应实现图4 所示的三个目标。
1. 正确对待竞赛和作品，不要盲目追求竞赛成绩，忽略了基础知识的学习
应该从最基础、最简单的作品开始做起，循序渐进，边学边做，形成系统的知识结构，为今后的创新打下良好的基础，也许学生并没有在你教授知识的过程中完成创新或完成一件像样的作品，反到是因为你的知识积累，在以后你不教他的时候完成的，这其实是创客教育和创客教师的最大成功。
1. 应该致力于创客教育的可持续发展，不可盲目跟随“创客教育风”
2015年前后，很多人会问我“创客教育的出口是什么？”所谓出口，就是指有没有一些竞赛供学生去参加。的确，很多老师、学校一开始就是冲着竞赛去做创客教育的。在大部分地区和学校，用科技竞赛获奖的名次来衡量创客教育的“绩效”还是非常普遍的。2018年以来，关注竞赛的老师慢慢少了，大家基本认同创客教育是学校的校本课程、选修课程开发的一个重要方向。
关于创客竞赛和作品
