創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式研究.doc

創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式研究研究方案綦江區(qū)營盤山小學課題組一、問題的提出創(chuàng)客教育是一種秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗”的教育理念，以培育所有學生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)所需的知識、能力、視野以及意志品質(zhì)方面為目的，以“創(chuàng)造中學”為主要學習方式，融合信息技術(shù)的新型教育模式。創(chuàng)客教育具有無限的價值潛能，將對個體發(fā)展、課程改革、教育系統(tǒng)變革以及國家人才戰(zhàn)略產(chǎn)生重大影響。隨著創(chuàng)客教育的不斷深入，學生不再是被動的知識接受者，而是身兼科學家、發(fā)明家等多重角色，創(chuàng)客教育所倡導的提出問題并利用自己的創(chuàng)造力解決問題的過程，對學生能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。盡管，目前由美國引領(lǐng)下的全球創(chuàng)客教育運動正在興起，但在實踐過程中卻面臨著師資力量薄弱，精品和系統(tǒng)課程資源缺乏，創(chuàng)客培養(yǎng)模式缺少長效機制，教育效果評價困難等諸多挑戰(zhàn)。尤其是當前學校的教學環(huán)境還相對薄弱?？萍冀逃恢币詠矶际菭I盤山小學的辦學特色，學校作為重慶市科技教育培訓基地擁有課題研究的的條件和保障。同時，科學學科具有注重學生創(chuàng)造力培養(yǎng)與發(fā)展等學科特點，和創(chuàng)客教育倡導的理念的教學方式很好的契合。傳統(tǒng)的科學學科教學模式已經(jīng)無法滿足教學改革和學生學習的需要，深入開展基于互聯(lián)網(wǎng)+開展中小學創(chuàng)客教育途路與方法的研究,必然會帶動我國中小學基礎(chǔ)教育創(chuàng)新改革。基于上述認識，結(jié)合我?，F(xiàn)狀，我們決定進行“創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式研究”課題的研究。二、研究意義及價值長期以來，小學科學教育資源的結(jié)構(gòu)比較單一，教學資源潰乏，教學內(nèi)容單一，教學變成了教師對學生單向的培養(yǎng)活動，教師是知識的占有者，學生只能向教師學，學生的獨立性、獨立品格喪失，使他們難以利用已有的知識經(jīng)驗，主動地探索知識的發(fā)生與發(fā)展，教師也是各自為政，缺乏交流共享，難以創(chuàng)造性地開展教育教學活動。本研究以創(chuàng)客課題為載體，引導師生在學科教學中體驗真實完整的項目構(gòu)思、設(shè)計、改進，直至完成整個創(chuàng)客作品的過程。貫徹以學生為主體的教學思想，促進學生間的合作交流，發(fā)展學生的動手能力，開拓創(chuàng)客教育的新實踐。雖然創(chuàng)客教育不直接教授學生基礎(chǔ)知識，但在“創(chuàng)客”的過程中，學生綜合運用信息技術(shù)、綜合實踐、藝術(shù)等多學科的知識，實現(xiàn)跨學科的多維發(fā)展。 創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式研究一方面可以超越狹隘的教育內(nèi)容，讓師生的生活經(jīng)驗進入教學過程，讓教學“活”起來，另一方面，可以改變學生在教學中的地位，從被動的知識接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的建構(gòu)者，從而激發(fā)學生的學習主動性和積極性，同時，還可以開闊教師的教育視野，轉(zhuǎn)變教育觀念，各種教育資源，特別是素材性教育資源的交流與共享成為可能，校內(nèi)課程資源和校外課程資源相互轉(zhuǎn)化的可能性也越來越大。本課題將探究如何以創(chuàng)客教育為載體，在科學課堂中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科學素養(yǎng)，實現(xiàn)師生在科學學科教學中教學模式的轉(zhuǎn)變。三、理論基礎(chǔ)及依據(jù)基于建構(gòu)主義理論和系統(tǒng)論、信息論、控制論,本課題研究的理論假設(shè)是:依據(jù)新國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要和基礎(chǔ)教育課程改革綱要中提出的要求，立足于學校的全面可持續(xù)發(fā)展，立足于人的全面發(fā)展，制定“學校三年發(fā)展規(guī)劃的設(shè)計與實踐研究”策略制度，充分尊重教育發(fā)展規(guī)律，充分認識教育綜合改革的意義與價值，充分利用綦江區(qū)教育改革現(xiàn)有成果，開展有效的、符合校情的研究。四、核心概念界定1.創(chuàng)客教育旨在為所有中小學學生提供適宜的用于創(chuàng)造的環(huán)境、資源與機會，尤其是借助技術(shù)工具與資源讓學生能夠?qū)W習過程融于創(chuàng)造過程，實現(xiàn)基于創(chuàng)造的學習。培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)新思維與問題解決能力，實現(xiàn)全人發(fā)展。創(chuàng)造、技術(shù)與全人發(fā)展是創(chuàng)客教育內(nèi)涵中最為核心的三個關(guān)鍵詞。2.創(chuàng)客教育與小學科學教學新模式研究以創(chuàng)客課題為載體，引導師生在學科教學中體驗真實完整的項目構(gòu)思、設(shè)計、改進，直至完成整個創(chuàng)客作品的過程，強調(diào)學生在學習過程中的主動參與和全面體驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，讓學生享受到創(chuàng)客教育帶來的學習樂趣。貫徹以學生為主體的教學思想，促進學生間的合作交流，發(fā)展學生的動手能力，開拓創(chuàng)客教育的新實踐。五、同類課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評國外研究現(xiàn)狀述評隨著科學技術(shù)的進步，尤其是計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，21世紀人類正以驚人的速度步入信息時代?；ヂ?lián)網(wǎng)+與教育的結(jié)合，促進學校教育越來越走向網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、國際化和個性化。這對傳統(tǒng)的教育方式既是嚴峻的挑戰(zhàn)，又是千載難逢的發(fā)展機遇。因此，世界各國無一例外地以教育技術(shù)為突破口，利用創(chuàng)客教育來促進教育改革的深入進行。在國外，美國政府在2012年初推出了一個新項目，將在未來四年內(nèi)在1000所美國中小學校引入“創(chuàng)客空間”，配備開源硬件、3D打印機和激光切割機等數(shù)字開發(fā)和制造工具。創(chuàng)客教育已經(jīng)成為美國推動教育改革、培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的重要內(nèi)容。美國地平線報告2014年高等教育版中指出，在未來五年內(nèi)，美國高校學生有從知識的消費者轉(zhuǎn)換為創(chuàng)造者的趨勢，而創(chuàng)客教育在這一過程中起到十分重要的作用。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀述評在國內(nèi)，今年李克強總理在政府工作報告中提到“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”。全民創(chuàng)客成為未來的發(fā)展趨勢，創(chuàng)客教育為培養(yǎng)創(chuàng)客提供保障，最早提出創(chuàng)客教育概念的溫州中學的謝作如老師和北京景山學校的吳俊杰老師，他們一直在大力推動和宣傳創(chuàng)客教育的發(fā)展?，F(xiàn)在許多地方正在籌建適合中小學的創(chuàng)客教室，制定適合中小學生不同學段學習的的創(chuàng)客課程。 綜上所述，創(chuàng)客教育作為新興的教育方式，已經(jīng)越來越受到重視，進行相關(guān)課題的研究已經(jīng)成為國內(nèi)外非常熱衷的教育現(xiàn)象。六、本研究的創(chuàng)新本課題研究，根據(jù)國內(nèi)外的研究成果、綦江區(qū)教委要求和學校實際進行，主要創(chuàng)新之處在于：創(chuàng)客教育作為新興的教育方式，相關(guān)的研究成果還非常稀缺。本課題關(guān)注學生創(chuàng)新能力的發(fā)展和科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。以創(chuàng)客教育為載體，探究小學科學學科教學新模式。通過實驗研究，創(chuàng)立具有小學科學教學的教育途徑和教育方法。七、研究目標及內(nèi)容研究目標1.總體目標采用定量研究與定性研究相結(jié)合的研究方法，以小學科學教學為研究對象，概括與揭示實踐中的若干經(jīng)驗與問題，并結(jié)合反思，提出建議，最終利用互聯(lián)網(wǎng)與創(chuàng)客教育，創(chuàng)新小學科學課堂教學模式，轉(zhuǎn)變學生學習科學的方式，創(chuàng)新教師科學教學方式方法。2.具體目標利用互聯(lián)網(wǎng)與創(chuàng)客教育，創(chuàng)新小學科學課堂教學模式。改革傳統(tǒng)的科學課堂教學，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，學習創(chuàng)客教育，創(chuàng)新科學課堂教學模式。教師學生收集整理信息，交流有用信息，在自主探索、合作交流中創(chuàng)新。充分利用互聯(lián)網(wǎng)與創(chuàng)客教育，轉(zhuǎn)變學生學習科學的方式。讓學生從生活或網(wǎng)上進行信息搜集，引導學生制作PPT或?qū)⒁曨l等材料進行歸類整理，以便課堂上的展示和學習。充分利用微課程、微視頻、網(wǎng)絡(luò)，讓學生的被動學習轉(zhuǎn)變成主動學習。充分利用創(chuàng)客教育，創(chuàng)新教師的教學方式方法。 讓教師轉(zhuǎn)變教學觀念與思路，要充分利用人工智能技術(shù)構(gòu)建的智能系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的不同特點和需求進行教學，從一名教導者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者。教師要搜集一切資源，然后整理、加工，發(fā)現(xiàn)最有利于學生學習實踐的方法，滿足學生動手實踐的需求，為他們提供“用知識”的機會，努力將他們的奇思妙想實踐出來。充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，在教學實踐中收集優(yōu)秀創(chuàng)新課堂教學模式的案例。通過互聯(lián)網(wǎng)收集整理教學資源，改革科學課堂教學模式，針對具體教學內(nèi)容撰寫優(yōu)秀案例。研究內(nèi)容本課題研究主要是基于互聯(lián)網(wǎng)條件下，創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式研究。1.對創(chuàng)客教育的小學科學學科課堂教學模式探究。2.基于互聯(lián)網(wǎng)條件下，學生在小學科學課堂教學中學習方式的研究。3.對作為創(chuàng)客教育的教師教育創(chuàng)客在小學科學教學方法和教學策略的研究。促進教師專業(yè)化成長。4.創(chuàng)客教育與小學科學內(nèi)容的整合研究。5.針對小學科學課堂教學，進行具體的教學案例分析與研究。八、研究對象及范圍本課題由綦江區(qū)營盤山小學承擔，課題將在全校3-6年級展開，并涉及全校3-6年級學生和科學任教老師。九、研究思路及方法研究思路應(yīng)用文獻研究法、行動研究法和經(jīng)驗總結(jié)法對本?？茖W教學現(xiàn)狀進行調(diào)查分析及思考，為研究做好起點工作。進而著手分析和總結(jié)國內(nèi)科學教學模式方面取得的成功經(jīng)驗，創(chuàng)新小學科學課堂教學新模式。針對實施中存在的問題、缺陷，引導相關(guān)人員在行動中反思，在反思中通過篩選、修正、本校化和再創(chuàng)造，再經(jīng)過行動研究的研究，運用經(jīng)驗總結(jié)法提煉出具有普遍指導意義的小學科學課堂教學新模式等。研究方法1.確立研究原則1.師生共同發(fā)展原則：“為了學生未來發(fā)展”是基礎(chǔ)教育發(fā)展的基本出發(fā)點，也是課題的最終落腳點。通過小學科學學科教學新模式的深入探究，促進學與教的質(zhì)量提高，帶動參與研究的師生及學校的共同發(fā)展，最后落實在學生的自我學習能力、合作學習能力、信息素養(yǎng)能力、可持續(xù)發(fā)展能力等方面，以實現(xiàn)素質(zhì)教育的根本目標。2.目的性原則為達到幫助優(yōu)化學習過程、提高教育教學效率的目的，我們在研究過程中，創(chuàng)新新型科學學科教學模式應(yīng)做到：直觀（或間接直觀）生動，能激發(fā)學生的學習興趣；科學系統(tǒng)，能揭示事物的發(fā)展規(guī)律，便于學生掌握學習方法；信息容量大，能擴寬學生的知識面；溝通信息反饋渠道，便于學生相互學習、交流；教學模式新穎、科學、實用，為學生的個別化學習和終身學習奠定良好的基礎(chǔ)。3.融合創(chuàng)新原則：將創(chuàng)客教育與科學學科教學模式進行整合，以創(chuàng)客教育為載體，創(chuàng)新教學模式。4.因地制宜的原則：有效利用學校的師資水平和教學資源，注重研究的實效性。2.確立研究方法本課題以行動研究為主，綜合運用文獻研究法、行動研究法、案例分析法、經(jīng)驗總結(jié)法等進行研究。1文獻研究法文獻研究法是指研究者通過搜集、查閱資料、文獻，一方面學習先進的理論及經(jīng)驗，提高自身的理論素養(yǎng)，用先進的理論和經(jīng)驗指導課堂教育；另一方面，通過對文獻的加工、比較、概括提取出適合小學科學學科教育的策略和方法。2.行動研究法。行動研究法是由與問題有關(guān)的所有人員共同參與研究和實踐，對問題情景進行全程干預(yù)，并在此實踐活動中找到有關(guān)理論依據(jù)及解決問題的研究方法。在小學科學學科的教學過程中，系統(tǒng)、科學地解決創(chuàng)客教育與科學學科教學的整合問題，力求為教育教學服務(wù)，有目的、有計劃地促進創(chuàng)客教育與科學課程的融合，變革師生的教與學的方式，優(yōu)化課堂教學，提高課堂教學效益，不斷產(chǎn)生和完善研究成果。3.經(jīng)驗總結(jié)法經(jīng)驗總結(jié)法是通過對實踐活動中的具體情況，進行歸納與分析，使之系統(tǒng)化、理論化，上升為經(jīng)驗的一種方法。多年的課題研究，課題組積累了各個方面的經(jīng)驗，將這些經(jīng)驗加以分析，總結(jié)對形成課題研究報告將起到重要作用。3.制定研究工具自編研究工具主要有調(diào)查記錄表、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)客教育與小學科學教學新模式等。4.技術(shù)路線歸納整理國內(nèi)外對于小學科學課堂教學模式的理論及趨勢研究的相關(guān)成果，尤其是對基礎(chǔ)教育課程改革經(jīng)驗的總結(jié)和反思，歸納整理資料，由課題組成員進行學習和研究。探究以創(chuàng)客教育為載體的科學教學模式，對與課題相關(guān)問題的現(xiàn)狀進行了解、分析和研究，找到課堂教學理論和實踐的契合點，對現(xiàn)有的課堂教學模式進行深刻反思，挖掘現(xiàn)有課堂教學模式中積極因素并找出存在的問題。建構(gòu)課題研究的理論框架和創(chuàng)客教育環(huán)境下小學科學課堂教學的“新模式”，在科學教學中精心設(shè)計創(chuàng)科項目，對“新模式”進行理論分析，進行實證性研究。在實踐中檢驗課題的理論成果?？偨Y(jié)出一般規(guī)律，為小學科學學科教學模式提供樣本和借鑒。5.研究措施加強組織保證。成立以校長為組長的研究工作領(lǐng)導小組，組織相關(guān)人員圍繞本課題積極開展前期準備工作；聘請市區(qū)級有關(guān)專家作為課題研究顧問，充分發(fā)揮專家組的把關(guān)作用、指導作用和輔導作用。給予經(jīng)費保證。籌集經(jīng)費4萬元，為課題研究提供了較好的物力和財力。給予硬件和軟件保證。學校總體協(xié)調(diào)，為本項目研究提供各種資源，保證項目研究的順利進行。給予師資保證。對參與本項目研究的主研人員和學科教師分別進行專題培訓，指導教師如何有效地對以創(chuàng)客教育為載體實施科技教育，為參加研究的教師更好地進行科學教育提供業(yè)務(wù)支持和資源保證。 建立制度保障。針對實際情況，制定合理、針對性強的基于小學科學教育模式及教育策略的政策與制度。并重點考慮以應(yīng)用為導向的評估機制、設(shè)備及資源管理機制、教師激勵機制、規(guī)劃機制、科研的帶動機制、示范機制、統(tǒng)籌管理機制等。建立健全課題運作管理制度，研究制度。調(diào)動課題研究人員的工作積極性，保證研究落到實處。完善研究方案。對設(shè)計的研究方案，聘請有關(guān)專家進行論證，在實施中要反復(fù)修改和完善，以確保研究的科學性和可行性。抓好四結(jié)合、推進研究。即研究與理論學習、點與面相結(jié)合、從實踐中來再到實踐中去、實踐與協(xié)調(diào)管理相結(jié)合。加強資源庫建設(shè)，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)的資源。建立包括資料文獻庫、信息資源庫、軟件庫和光盤庫在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源中心，提供更新、更多的教育資料和信息。構(gòu)建平臺，以研促研。努力構(gòu)建各種學習、交流、展示的平臺，以此促進課題深入研究、常態(tài)實施，不斷提升參研教師專業(yè)水平。定期召開課題階段研究工作總結(jié)會。每輪實驗結(jié)束都要及時反思回顧和總結(jié)，以論文等形式形成階段性研究成果。及時妥善地收集保存好各種資料。十、研究計劃及步驟第一階段：準備階段（2016年2月2016年5月）完成課題方案的制定、申報工作。成立課題組，確定課題組成員分工，進行理論資料的準備。通過調(diào)查分析，起草“課題實施方案及實施計劃”，并進行論證。第二階段：課題論證和立項階段（2016年6月2016年8月）。聘請專家開展課題論證，在專家的指導下，進一步完善課題研究方案，形成全面而詳細的具有可操作性的研究方案。第三階段：研究階段（2016年9月2018年2月）實施初期，探討當前的小學科學學科教學模式，學習創(chuàng)客教育的策略和實施途徑。找到小學科學學科與創(chuàng)客教育的契合點，確立以創(chuàng)客教育為載體，確立研究起點。建立資源庫平臺，對課題教師進行專業(yè)培訓實施進程，分步構(gòu)建三個研究內(nèi)容，并用于實踐中。如此反復(fù)，從理論到實踐，再由實踐到理論，形成一套創(chuàng)客教育環(huán)境下的小學科學學科教學新模式的有效性研究的基本作法。不斷在課堂實踐中進行驗證，在一定范圍內(nèi)進行資源共享，提高應(yīng)用價值。第四階段：總結(jié)階段（2018年2月2018年5月）收集整理課題研究過程性資料，撰寫課題研究報告，召開評審會，結(jié)題。邀請專家評價，反復(fù)進行論證和研討，完善基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的科學資源庫，維護資源庫，在互聯(lián)網(wǎng)上進行開放，進一步提高其應(yīng)用，加強與同行交流和溝通，歸納總結(jié)各種資料和研究成果并將通過鑒定的課題研究成果進行推廣實施。十一、預(yù)期成果1創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式研究報告2.創(chuàng)客教育與小學科學課堂教學新模式課題論文集3.課堂資源庫、案例集4圖片專集； 5視頻光盤；6開題報告；7.中期報告；8.工作報告十二、課題組構(gòu)成及分工成立課題研究領(lǐng)導小組完善研究組織領(lǐng)導機構(gòu)。成立以綦江區(qū)營盤山小學校長王池祥任組長，學校副校長鄭加焱、劉林、辦公室、教科室為成員的研究領(lǐng)導小組，加強研究的領(lǐng)導。成立專家指導組擬聘請綦江區(qū)教科所的教研專家為本課題研究顧問，具體指導本課題的研究工作。1 課題研究組成員組長由校長、中學高級教師王池祥擔任，成員有學校副校長、中學語文高級教師鄭加焱；學校副校長、小學高級教師劉林，辦公室主任王遠川，教科室主任王維穗以及學?？茖W教師等。 以上主研人員既有來自學校具有決策、組織能力，熟悉教育規(guī)律的領(lǐng)導,又有積累了一定教科研管理、研究、實踐經(jīng)驗優(yōu)勢，在近年課題研究、教研教改中已取得豐碩成果的成員，這為本課題研究提供了可靠的人力保證。（四）具體分工課題組負責人王池祥主要負責統(tǒng)籌分工布置等；課題組成員鄭加焱主要負責撰寫課題方案，主研創(chuàng)客教育與小學科學中段教學新模式；課題組成員王維穗負責開題報告、階段計劃和初期報告；課題組成員王遠川負責中期報告和工作報告課題組成員蔣榮彬負責主研中小學科學教學新模式與教學方式方法，收集過程性資料；課題組成員楊秀英負責主研小學科學高段教學新模式與科學教師教學方法等；課題組成員劉林負責主研小學科