一、“创物工坊”理论依据

1、STEAM教育理念 

        本项目的实施贯彻落实STEAM教育理念,在实验室配置到后期的课程体系建设中强调为学生的全面发展提供支持。实验室的全方面配置考虑到学生在不同阶段的思维水平和思考方式,小学的配置更注重安全性和启蒙性,中学的配置则更加体现功能的全面性。在课程体系建设方面,整个课程体系注重学生在生活中去发现问题并解决问题,同时融入课堂的物理、数学,计算机等等课堂知识,要求学生学会学以致用,提升学生综合素质。 

        STEAM的原身是STEM理念,即科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的首字母。鼓励孩子在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高,培养孩子的综合素养。近期加入了Arts,也就是艺术,变得更加全面。 

        具体来说,STEAM教育不仅仅是提倡学习这五个学科知识,更提倡的是一种新的教学理念:让孩子们自己动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,从过程中学学习各种学科以及跨学科的知识。

        STEAM其实是对基于标准化考试的传统教育理念的转型,它代表着一种现代的教育哲学,更注重学习的过程,而不是结果。本质上来说,我们敢于让孩子们犯错,让他们尝试不同的想法,让他们听到不同的观点。与考试相反的,我们希望孩子们创造能够应用于真实生活的知识,鼓励孩子动手实践,从而找到自己想要的答案,达到潜能开发的目的。 STEAM理论倡导孩子超学科学习概念,注重学科与现实世界的联系;在学科之间,相互支撑,相互补充,共同发展。在相互碰撞中,培养各方面技能和认知,强调孩子的主动探索精神。

 2、创客空间的建设及创客教育理念 

        本项目借鉴社会上创客空间的建设思路,实验室的建设以培养学生创造思维为目的,借助数字化制造工具及加工工具,给学生提供一个创意发散的空间。按照创客教育的理念,学校给学生以基础的指导,让学生自己亲自动手制造一个产品,在不断的试验中进行改正,做出优秀的创客作品。在这个过程中传授科学知识,提高动手能力和创造力,培养创客人才。 

        创客教育适应了这个时代的需求,在创客教育中,教师不是向学生讲解事实性知识、解释概念性知识或展示原理,而是激发学生创造的激情,培养学生的设计思维、原型制作与测试能力。其核心是创新,我们倡导培育学生提出问题,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、艺术创作能力及图案对协作能力。 

        本项目依据这个理念,设计了一个通过VR及3D打印笔,三维涂鸦绘图,STEAM项目展示、手工制作活动等初步引导,让学生产生思维的火花,然后在数字化设计中心进行设计制造,之后再通过创意编程实现产品智能化,再通过3D打印机以及激光雕刻机和其它加工设备制作出实物样品,最后通过实践验证和反复修改制作出成品的这么一个实验室模型。 

3、PBL(Project based learning)基于项目的学习 

        基于项目的学习 是一种教学方法,通过长时间的工作来学习知识和技能,以调查和回应真实,有吸引力和复杂的问题,问题或挑战。在黄金标准PBL中,项目专注于学生学习目标,包括基本项目设计要素: 

PBL(Project based learning)基于项目的学习(设计要素)

  • 主要知识,理解和成功技巧 – 该项目专注于学生学习目标,包括基于标准的内容和技能,如批判性思维/解决问题,沟通,协作和自我管理。
  • 有挑战性的问题或问题– 项目是由一个有意义的问题来解决的,或者是在适当的挑战级别回答的问题。
  • 持续调查– 学生从事严格的扩展过程,提出问题,寻找资源和应用信息。
  • 真实性– 该项目具有现实世界的背景,任务和工具,质量标准或影响 – 或者说与学生的个人关注,兴趣和生活中的问题。
  • 学生语气与选择 – 学生对项目做出一些决定,包括他们的工作方式以及他们创造的内容。
  • 反思– 学生和老师反思学习,查询和项目活动的有效性,学生工作的质量,障碍以及如何克服。
  • 批评和修订– 学生提供,接收和使用反馈来改进他们的过程和产品。
  • 公共产品– 学生通过解释,展示和/或呈现给教室外的人员使他们的项目公开。

“创物工坊”在设计过程中综合后期课程规划,根据项目式学习的要求,在硬件配置中不断的研究和讨论,对比与其它创客空间,“创物工坊”的设计更适合于学校的需求,借鉴社会创客空间模式又融合学校实际上课情况和学生教师情况,从而得出硬件需求。 硬件配置为前期的基础,后期的课程是“创物工坊”真正发挥作用的时候。因此,针对学校的创客空间,我们同样提出了项目式学习的学习模式,主要的项目包括有无人机制作、跳舞机器人制作、3D打印机的自我复制、STEAM项目式系列课程、三维建模课程、三维涂鸦课程、创意编程系列课程等等。丰富的课程体系给学生的创作提供更广阔的思维空间,同时也适合学校不同阶段的学生进行学习。

二、功能定位

  • 学生创意转化为实际作品的平台;
  • 提升学生创意创造的上限,为想法的实现提供更多的可能性;
  • 丰富学校配置,为学校后续发展提供支持;
  • 开展丰富的创客、STEAM系列相关课程;

三、实际意义

  • 普及推广前沿新兴科技,塑造校园科技创新创客氛围

创客利用3D打印技术可以更加方便快捷的将自己的创新想法变为现实,制造出创新产品,学生是最有创造力的群体,尽早推广3D打印、虚拟现实、激光切割等前沿新兴科技,让学生尽早了解掌握新的设计理念,为未来学习更深的技术提供引导。

  • 提高学校整体教学品质,丰富学校教学内容

实验室内的3D打印机,VR设备等可以为学校所有学科的教学提供支持,实验室不仅支持多学科知识的整合教学,同时支持各个学科教师运用3D打印等工具进行课堂内教学,为提升教学质量提供支持。

  • 拓展学生视野,培养小小创客

“创物工坊”引入大量的高新工程技术,设计的实验室能够为学生提供从零到一的产品实现能力,只要学生有创意,便能在这个实验室内进行孵化,进而将创意转变为现实中的产品。实验室“创意设计中心”的设置同时为学生创意的萌发提供灵感,一旦学生产生灵感便能在创想坊直接进行设计,并在“加工制造中心”加工试验后马上呈现在眼前。

四、组织架构

“创物工坊”实验室:实验室有两个部分组成,分别为小学部和中学部,小学部使用一间教室作为活动场所,中学部使用两间教室作为活动场所,实验室装修具有科技感,配置一系列前言的教育装备(详见实验室硬件配套方案),实现一个具有创客空间作用的适合学校的创客实验室。主要功能为教师上课及学生创作的平台。 我们根据学校的学生教师情况,为学校设计了一套组织管理架构,让我们的实验室能够保证长期有效的运行,同时锻炼学生的管理能力。

五、区域架构

我们将实验室分为若干个区域,每一块区域都具备它的职责,这使得实验室能够有较高的运行效率,同时不同的区域之间互不干扰,分工明确,能够适合开展不同的课程。 具体的区域架构可联系我们获取!

六、详细方案

本方案为学校提供的项目形式为:教室硬件方案+配套课程+教师培训+后续服务。将学校的3间自然教室作为活动场所,给学生营造一个创作的空间。 具体方案可联系我们获取!