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创客教育成禅城青年少培训“新宠”

2017-09-28 12:34 来源:南方日报 阎锋

9月26日,祖庙街道青少年活动中心的少年创客工场,照例迎来了一批年龄集中在8—10岁的“小创客”们,在陈国锋等创客导师的指导下,“小创客”们化身3D打印“设计师”、无人机“飞手”、程序员等角色,将头脑中的科技猜想大胆变为现实。

几乎是同一时间,佛科院附属学校(南庄三中)图书馆3D科学馆内,4名学生正在认真摆弄着手中的机器人超级轨迹赛车,他们专注地反复观摩赛车在关键转弯处的灵敏度,并不断调试着电脑程序,对程序进行修改和完善。在他们看来,借助超级轨迹赛,原本稍显枯燥的电脑编程课变成了观赏性和竞技性兼具的实体机器人一路闯关。

而就在距离学校不远的佛山国际会议展览中心(禅城区华夏陶瓷城内),一场人工智能领域的盛会——“2017机器人国际大会”于上周四、周五举行,笔者发现,这对于接触和参加了“创客”教育课程,以及一路过关斩将参加各级中小学生机器人大赛的禅城青少年来说,机器人的神秘感其实并没有成年人想象的那么强烈。其背后,涵盖了机器人编程设计、创意电子、3D打印设计等内容的创客教育进校园在禅城快速推进,而创客教育更是“火”了青少年培训市场,成为培训市场“新宠”。

就在近期举行的佛山教育创客培养计划项目培训班上,教育部教育装备研究与发展中心有关负责人认为,佛山教育创客培养计划已经形成了“佛山模式”,值得全国推广。尤其对于中心城区禅城来说,不论是活跃着的市场力量,还是创客教育进校园,创客教育已然深度“俘虏”了老师、家长和孩子们的兴趣和关注,围绕创客教育生长出的生态链已然初步形成。

活跃在校园和培训室的创客导师们

走进位于祖庙街道青少年活动中心的少年创客工场,这个约1000平方米的创客空间,分成多个教室,3D打印室、编程室、木工室、创空间、演说室等不同的功能室一应俱全。很多时候,这里的“小创客”们其实是一批年龄集中在8—10岁的孩子。

在陈国锋等9位创客导师的指导下,“小创客”们就会化身3D打印设计师、无人机“飞手”、程序员等角色,“第一步是培养孩子的创新思维,第二步培养动手能力,将他们的想法转化为现实的产品,最后通过表达能力的培养,将自己的想法完整地传递给他人。”陈国锋介绍说,为了保证效率和效果,创客工场采取小班教学模式,最多只能同时为7名学生授课。

“这是一个游乐场模型”,在成果展示柜里,这个由导师和小创客们共同完成的“最得意”的作品,由主板、传感器等材料组建而成,分别模拟摩天轮、旋转木马、滑梯等各种游乐设施,这些游乐设施借着电能驱动运转起来,创意十足。笔者注意到,这个游乐场模型在今年南国书香节佛山分会场上的亮相,很是吸引家长和孩子们的目光,更有一些孩子当场就被这种新玩法“俘虏”,成了创客教育的小“粉丝”。

事实上,在培训班上的小班教学,只是创客导师陈国锋的日常工作内容之一。每周二下午3时30分,陈国锋都会准时到佛山市第一小学的科技实验室。而接下来的一个半小时,可以说是四年级(5)班孩子们最期待的时光。本周这节课,他们在最“崇拜”的陈老师的带领下,亲手制作陀螺。

在带领孩子们了解动能和重力势能等基本的物理原理后,孩子们要在一个小时的时间里,拿上工具亲手制作一个属于自己的手动陀螺,这种成就感和自信心,是孩子们在接触创客课程之前难以体会到的。

别看他们还只是四年级的小学生,下学期,他们就将接触《创意电子》课程。这就意味着,对于孩子们来说,红绿灯、智能身高仪等的设计并不是只有专家才能做到,“只要自己设计、动手,生活中出现的很多科技发明都并不神秘。”陈国锋说。

将复杂的物理知识,用生活的案例以简单快捷的方式传递给孩子们,陈国锋想了很多办法。他对自己的要求是,站在讲台上,必须是以朋友身份和孩子们沟通,拿生活中孩子们能够接触到的实际例子引入抽象的物理知识,激发他们的想象,达到创客教育的教学目的。

不只是陈国锋,事实上,每周二到周五,少年创客工场的创客导师们都会带上“装备”,走进禅城区多所中小学的科技实验室,为孩子们授课。

当创客精神与教育相遇,创客教育应运而生。而少年创客工场,是创客教育进校园的推动力量之一。少年创客工场负责人之一吴桂钊介绍说,目前公司已拥有20多项智能化领域的实用性新型专利,创客导师团队9人,创客教育覆盖禅城40多家中小学校、佛山市上百家中小学。

在很多细心的家长看来,似乎就在一两年间,创客教育培训一下子火了起来,不论是走进各大商场、还是图书馆等场所,创客教育培训屡屡吸引眼球。此间的一个细节是,在南国书香节佛山分会场上,多家创客教育培训机构联合设摊,简易排爆器、初级飞行器等体验感和互动性十足。

越来越多的孩子接触到创客教育这个概念,这得益于从2015年起,禅城区启动了少年创客教育,围绕可视化编程、DIY搭建及3D打印等前沿技术,禅城已经营造了具有区域特色的创客教育氛围。

目前参与的学校发展壮大到60所,约占了学校总数的3/4。而近六年,禅城每年都有学校获全省冠军,并多次代表广东省参加全国赛,获省级以上奖项达80多项,2017年玫瑰小学机器人足球获全国冠军。

9月22日佛山创客导师培训项目正式开班,佛山近200名中小学老师开始学习创客知识,将成为新一批创客导师。从数学老师转型科学老师,抑或是从最初的电脑课老师转型为创客导师,在创客教育这个热词下,老师们也在经历一系列的变化。南庄三中信息科组长陈维新就告诉笔者,从最初的电脑课,到如今各个学校都有了自己的信息科组,信息+物理+数学+化学+美术等跨学科的应用要求更高。“创客教育推动学科跨界大融合的同时,也在一定程度上革新了传统的学科教学模式。”

编程课“变身”机器人超级轨迹赛

每天中午12时多吃过午饭后,佛科院附属学校(南庄三中)初二学生封兆威就会和好朋友来到这个赛场,与自己钟爱的超级轨迹赛车来上一个小时的“亲密接触”。

一个小时内,在老师的指导下,完成两三次的拆装搭建、修改程序,是家常便饭。孩子们手中的微型车辆,没有螺丝、铆钉、胶水、胶带,而是由几十个微型积木式散件在几分钟内手工搭建而成,“积木零件”加上传感器的心脏组装起来的微型车辆,并依托孩子们编写的程序,车辆灵活快速地越过由直线、折线、圆弧、S弯道等组合而成的轨迹线,并不断突破赛道设置的碎石、山洞、浮桥等障碍物。

智慧与挑战并存,速度与激情兼具,4名孩子中的封兆威,在省级大赛上创下的速度是——5分钟搭建好机器人赛车,一个小时内根据轨迹模型写好程序。而按照比赛规则,谁的赛车沿轨迹线运动用时最短,性能最佳者胜出。通过多次试验,想办法把机器人转弯幅度调得更精确,才能尽可能地缩短时间。

另一边的3D打印课上,刚刚上第二次课的学生们,已经开始尝试自己设计模型,学生小邓尝试设计自己最喜欢的网络游戏上的两款“武器”,在他看来,自己设计的虚拟“武器”是独一无二的,再通过手边的3D打印机打印出来,很是威风,成就感满满。

就在课室周围的桌面上,摆放着孩子们各种稀奇古怪的设计作品,从基本的器皿器物,到镂空雕花的创意工艺,再到活灵活现天马行空的小动物等等,这些都是孩子们通过电脑设计和3D打印出来的劳动果实。

谈及近期在禅城举行的“2017国际机器人大会”这场头脑风暴,工业机器人应用于未来制造、物流领域的未来前景,以及未来能够在家居、长者照顾等大显身手的“机器人”会是什么模样……大会透露出的智能科技动向,吸引着禅城创客培训导师们的关注。不过,在他们看来,机器人教育只是创客教育的其中一种终端输出形式。孩子们手中的超级轨迹赛车、创意电子课上制作出的感应车模等,其实都是凝聚了创造创新精神的“机器人”。

“机器人距离生活很近,没有那么神秘。”“玩机器人,玩出了成就感,很开心。”“玩机器人,并不只是男生的专利,我们女孩子也爱玩。”在采访中,记者听到了来自学生们这样的心声。而前往洛阳参加全国中小学生机器人大赛,更让孩子们开了眼界,“那些打篮球的智能机器人、救火机器人特别厉害。我希望以后也能接触到那类机器人。”

不只是挂牌“禅城区中小学生机器人培训基地”的南庄三中,笔者了解到,禅城区早在2003年就开始组织智能机器人活动。数据显示,2003年,禅城参加机器人竞赛只有4所学校,2015年禅城全区共有25所学校开展机器人教学,其中有11所学校成为国家级“机器人进课堂”试点学校。

到2017年,参加禅城区中小学生智能机器人比赛的队伍已达到107支,创历年之最。项目包括机器人灭火,机器人足球,WER“撬动地球”“校园足球”训练营、超级轨迹赛、RTEC创意闯关、人型机器人、FLL资源再生及创意机器人等项目,而这一比赛已经成为一项品牌赛事。

创客精神加速革新传统教育模式

在南庄三中科学探究室的一角,静静地摆放着一排内部元件透明的3D打印机。事实上,当年这几台成本颇高的打印机,是当时全佛山最早的3D打印机,可谓打印机的1.0版,如今,它们都已经“光荣退役”。而这批设备在四五年前陪伴着的孩子们,现在都已经进入高中、大学。不过,孩子们使用1.0版3D打印机设计出的作品,也和这些打印机一起留在了展示柜里。

“让学生用项目的思维方式,带着问题去学习,并综合运用已经学到的多种学科知识,完成项目任务,从而提高自身的核心素养和综合素质。相信这些孩子走进大学校园,也更加能够快速、更好地理解和接受人工智能等前沿科技专业。”一位创客导师深情感慨。

利用手边的材料,自己制作一个震动报警器,监控家里的安全状况;自己动手,制作一个电子身高测量仪……禅城还自编教材,通过课堂教学,学生就可以熟悉了解机器人概况,了解机器人的硬件结构体系,学会机器人的组装、控制和维护,掌握简单程序的编写,了解机器人是怎样在人的指挥下工作,应用机器人项目,培养学生动手能力、协作能力和创造能力。

“禅城与北京师范大学合作,设计了区域创客教育特色课程体系,目前已完成《创意电子》课程开发及教材编写。参与试点的学校有20所,为下一阶段区内创客教育的全面普及打下课程、师资基础,探索可推广的创新教学模式。”禅城区教育局有关负责人透露,《创意电子》是基于实际问题解决的跨学科融合课程,涉及到信息技术、物理、数学等多个学科,简单而有趣。

南庄三中校长李锋则向笔者表示,创客教育其实考验的是信息技术、数学、物理、化学、美术等不同学科之间的配合,这种学科的交汇将激发孩子们更多的创新创意,同时,在提高学生动手能力的同时,孩子们领略到的是前沿科技、技术的魅力。

“我们还发现一种有趣的现象,创客教育把小学生、中学生乃至职校生推到了同一起跑线上。”在从事教学的过程中,创客导师们甚至发现,小学生的思维拓展能力和动手能力并不会输给年龄大一点的孩子,“思维和想法还没有固化,这是很多家长倾向于在七八岁的年龄段,就带孩子来参加创客培训的原因。”

而在竞赛成绩单上,佛山学生在首届广东省中小学创客大赛中取得佳绩,特等奖、一等奖获奖数量,均居全省首位。“但创客教育进校园并非是精英教育,而是一个从普及走向选拔竞赛的过程。”禅城区教育局有关负责人表示。以超级轨迹赛为例,有老师戏称“这其实是一种机器人的‘草根玩法’,所有孩子都可以加入接触到,也都可以参加选拔赛,而只要是有兴趣的孩子都可以参加第二课堂,孩子的思维和动手能力可以在第二课堂中得到扩展,经过层层选拔后的孩子可以参加最后的竞赛”。

在另一位创客导师看来,学生们爱上创客课程的背后,“大家可以看到,创客课室里的课桌摆放方式已经不同于传统的栽葱式排列,创客课程强调小组之间、团队之间的交流与协作,既改变了老师授课的传统方式,也改变了孩子们的思考和互动模式,学生们的成就感大大提升。”

■焦点

谁在率先试水创客教育?

在创客教育深度革新传统教育教学模式的同时,笔者采访发现,在创客教育生态链的另一端,禅城活跃着一批创客教育为创业方向的创业者。他们来自不同领域,在教学、管理、设计、研发、推广等方面各有所长,正如创客教育作为一门跨学科、跨专业的新兴行业一样,创业者身上也大多体现了跨界融合的特质。

佛山机器人大会正在召开的这几天,小A创客创始人李伟昌正奔波在从佛山往返深圳参加深圳2017学生创客节的路上,他在微信里激动地写下:“犹记得2014年5月,我第一次听说创客教育这个词。之后便与它结下不解之缘。虽然忙碌但充实,感觉到加入创客教育大列车的幸福感。”

时间回到今年5月丰收街青年创新创业社区开园仪式的活动现场,在多个设摊的创客摊位中,禅城区区长孔海文和中科院院士、北京大学数字中国研究院院长童庆禧等饶有兴趣地驻足这个团队的摊位前,询问小A创客的创业情况和市场情况。

事实上,这是一个在校大学生组成的创业团队。团队由广东工业大学的本科生和研究生组成,瞄准中小学创客教育,为中小学校建设配置创新实验室、创客空间等。

李伟昌介绍说,学生其实是知识的创造者而非消费者,在创客教育的推动下,学校教育正在从知识传授的中心,向以实践应用和创造为中心的场所进行转变。在具体的教学执行中,广工学子们有工科的基础优势,也联合华南师范大学教育学专业的同学们一起参与,为学校输出创客教育的软硬件服务。“我们探讨创客教育,其实是在回归教育的本质,做以创新为目标的教育。”截至目前,这个团队围绕硬件类产品已经拥有50份以上的发明和实用新型专利。

孔海文则现场点评创客教育:“创客教育这个创业方向很不错,国家很强调创客创新教育,佛山也在努力建设具有地方特色的创客教育模式,大学生选择创客教育为创业方向有很多机会的。”

“一路创业,当我们累了的时候,就看看这面创客教育产业大地图。”李伟昌深信,面对未来的创客教育市场,未来三到五年这个市场产品将会达到饱和。“回归产品本身,实行一体化业务模式,在提供3D打印机、智能传感器等教育装备的同时,提供配套的教学服务,创新商业模式才能在同质化竞争激烈的市场中凸显自身优势。”

“创客工场主要通过向中小学输送自主研发的课程、软件、师资等资源让创客教育普及更多中小学生,实现资源最大化。”另一家活跃在禅城的创客教育机构少年创客工场负责人吴桂钊说。

2014年,当“创客教育”还是一个新鲜词的时候,吴桂钊和三位创业者率先关注到创客教育这个领域。“2014年市场上还鲜有创客教育一说,我们参观了北京、上海、广州、深圳等几个科技前沿城市的创客空间,还参加了深圳的创客嘉年华,对市场前景有了一定认识后,才把大致的创业方向定下来。”

2015年,全国开始掀起一轮创客热潮。吴桂钊的创业团队敏锐地意识到,中小学科技教育正经历从通用技术教育到信息教育再到创客教育的转变。2015年7月开始筹备,几个月后,吴桂钊的团队正式成立少年创客工场,在禅城区教育局的支持下,于2016年1月搬到了祖庙街道青少年活动中心,并成为创客教育进校园的市场推动力量之一。

【记者】阎锋

【实习生】杨晖桃

编辑: 张映雪
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