創(chuàng)客教育體系2課件

1、體系介紹Systems創(chuàng)新教育的理念方法目標(biāo)認(rèn)知AI內(nèi)容是什么？發(fā)展歷史、應(yīng)用范圍、當(dāng)前現(xiàn)狀和局限、未來(lái)方向、AI倫理。例如：看科幻學(xué)AIAI對(duì)象初學(xué)K12成果科普創(chuàng)作應(yīng)用AI如何利用？培養(yǎng)數(shù)據(jù)采集和整理能力、通過(guò)編程（如Scratch或），將開放服務(wù)和算法運(yùn)用于生活和學(xué)習(xí)創(chuàng)新PythonAI之中進(jìn)階K12創(chuàng)新造物、科研+文章、競(jìng)賽創(chuàng)新AI（高級(jí)應(yīng)用）鉆研基礎(chǔ)知識(shí)、算法，針對(duì)特定領(lǐng)域問(wèn)題進(jìn)行鉆研，發(fā)展人AI工智能特長(zhǎng)K12論文+人工智能科普教學(xué)頂層理念與價(jià)值 | Philosophy and Value 創(chuàng)客教育生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)劃綱要評(píng)價(jià)體系創(chuàng)新型人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)環(huán)境體系創(chuàng)客空間的建設(shè)比賽、等級(jí)考

2、試、項(xiàng)目跨學(xué)科創(chuàng)新學(xué)習(xí)學(xué)校社會(huì)協(xié)同12354內(nèi)容體系課程、培訓(xùn)、活動(dòng)服務(wù)和方法論目標(biāo)意義創(chuàng)客教育生態(tài)的建設(shè)“為創(chuàng)新而設(shè)計(jì)”，打造“開源、眾創(chuàng)、生長(zhǎng)”的創(chuàng)客氛圍，培養(yǎng)青少年“動(dòng)手能力、溝通合作、責(zé)任感、自信心”的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思維、探究能力的能力，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，打造獨(dú)立的人格與獨(dú)立的思想，最終具備創(chuàng)新和創(chuàng)造的能力。注：圖為北京師范大學(xué) 李亦菲教授的陀螺模型基礎(chǔ)知識(shí)：STEAM核心素養(yǎng)：價(jià)值觀、探究能力、創(chuàng)意與制造能力北京師范大學(xué)李亦非教授將創(chuàng)客教育的形態(tài)描繪為一個(gè)陀螺，陀螺的外圍是各種知識(shí)內(nèi)容，而中間是以價(jià)值觀、探究能力、創(chuàng)意制造能力為軸的核心素養(yǎng)，只有真正提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，才能

3、駕馭外圍各種不同的知識(shí)內(nèi)容環(huán)境：創(chuàng)客空間/創(chuàng)意工坊實(shí)訓(xùn)教室/跨界實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)空間/展覽展示空間硬件：開源硬件/智能硬件快速成型/3D打印機(jī)械加工/激光切割軟件：工具平臺(tái)/物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)信息化平臺(tái)/開放知識(shí)平臺(tái)先進(jìn)制造技術(shù)資源平臺(tái)在線學(xué)習(xí)和課程管理平臺(tái)物infrastructure事Contents人People創(chuàng)客教育生態(tài)系統(tǒng)m.Space培訓(xùn)：師資培訓(xùn)/課程培訓(xùn)活動(dòng)：比賽/競(jìng)賽技能等級(jí)考試項(xiàng)目：社會(huì)實(shí)踐/公益活動(dòng)/公益項(xiàng)目創(chuàng)業(yè)比賽/創(chuàng)業(yè)孵化/創(chuàng)業(yè)投資頂層理念與價(jià)值 | Philosophy and Value 創(chuàng)客教育生態(tài)系統(tǒng)的核心三要素校內(nèi)：學(xué)生/教師/創(chuàng)客校外：創(chuàng)新者/設(shè)計(jì)師/工程師/程序員社

4、區(qū)：技術(shù)社區(qū)/創(chuàng)客社區(qū)/創(chuàng)客聯(lián)盟社會(huì)：學(xué)校/企業(yè)/公益組織/政府課程：教材/課件/視頻線上在線綜合社區(qū)（創(chuàng)客、STEAM、人工智能、機(jī)器人）以高教業(yè)務(wù)為紐帶貫通培訓(xùn)體系線下教育服務(wù)課程內(nèi)容產(chǎn)品技術(shù)高教小學(xué)初中高中中職高職創(chuàng)新教育需求普教+高教+職教貫通式創(chuàng)新教育體系；線上、線下聯(lián)動(dòng)；自主技術(shù)、產(chǎn)品、課程、服務(wù)、評(píng)價(jià)體系；比賽考級(jí)K12校內(nèi)外教育服務(wù)輸出教育內(nèi)容積累和沉淀ideaBoardmCookie美科方案【K12普教】：輸送成體系的科技課程進(jìn)入中小學(xué)校內(nèi)縱向擴(kuò)展，與樂(lè)高兼容mPuzzle 3+【電子積木，免編程】基礎(chǔ)的電子電路應(yīng)用ideaBox 9+【教育、玩具、需編程】可擴(kuò)展，大班教學(xué)9

5、+【教育、玩具、需編程】Arduino, AVR, STM, MSP, 51mPie 6+【教育、玩具、編程可選】美科軟件硬件產(chǎn)品9+【教育、玩具、需編程】可擴(kuò)展，大班教學(xué)和普及美科課程內(nèi)容服務(wù)美科比賽考級(jí)評(píng)價(jià)服務(wù)（主辦、協(xié)辦）比賽競(jìng)賽【教育部央館】全國(guó)青少年電腦制作大賽【教育部央館】NOC信息技術(shù)創(chuàng)新大賽【教育部國(guó)際司】中美青年創(chuàng)客大賽【中國(guó)科協(xié)】全國(guó)青少年機(jī)器人大賽【共青團(tuán)中央】全國(guó)青少年創(chuàng)客大賽【北京大學(xué)】iCAN青少年創(chuàng)新創(chuàng)意大賽【中國(guó)教育學(xué)會(huì)】中青創(chuàng)奧系列賽【北京市教委】xDM互動(dòng)設(shè)計(jì)馬拉松競(jìng)賽【北京市團(tuán)委】VSE未來(lái)能源車挑戰(zhàn)賽等級(jí)證書【中國(guó)電子學(xué)會(huì)】機(jī)器人技能等級(jí)考試進(jìn)入全國(guó)中小

6、學(xué)校內(nèi)課程植入到必修課程信息技術(shù)通用技術(shù)植入到選修課程人工智能創(chuàng)客教育STEAM教育物聯(lián)網(wǎng)智能物聯(lián)機(jī)器人編程植入到校本課程創(chuàng)新教育陀螺模型基礎(chǔ)理論可控的不確定創(chuàng)新教學(xué)方法論已經(jīng)開發(fā)完成近20本教材ideaBoardmCookie美科方案【高教職教】：面向新工科、師范、雙創(chuàng)的教育課程服務(wù)ideaBox 9+【教育、玩具、需編程】可擴(kuò)展，大班教學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)【中國(guó)電子學(xué)會(huì)】機(jī)器人技能等級(jí)考試大二*專業(yè)課通信類專業(yè)課大三*專業(yè)實(shí)習(xí)通信類實(shí)習(xí)課大四*畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)x工程x商業(yè)【智能設(shè)備、物聯(lián)終端】MicroNux9+【教育、玩具、需編程】Arduino, AVR, STM, MSP, 51Microduin

7、o基礎(chǔ)技術(shù)方案 UPin27Arduino, AVR, STM, MSP, 51【移動(dòng)設(shè)備，高性能計(jì)算】高端技術(shù)方案 HPin88PCDuino, CubieBoard, Banana-PI美科軟件硬件產(chǎn)品9+【教育、玩具、需編程】可擴(kuò)展，大班教學(xué)和普及美科課程內(nèi)容服務(wù)雙創(chuàng)、就業(yè)、比賽（主辦、協(xié)辦）比賽競(jìng)賽【教育部國(guó)際司】中美青年創(chuàng)客大賽【人工智能學(xué)會(huì)】人工智能科普系列活動(dòng)進(jìn)入高教職教課程體系大一*導(dǎo)論課通信工程導(dǎo)論創(chuàng)客教育導(dǎo)論創(chuàng)新教育陀螺模型基礎(chǔ)理論可控的不確定創(chuàng)新教學(xué)方法論和新工科結(jié)合通信工程導(dǎo)論物聯(lián)網(wǎng)人工智能和師范院系結(jié)合創(chuàng)客教育和設(shè)計(jì)類院系結(jié)合游戲交互技術(shù)1.產(chǎn)品技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)+人工智

8、能技術(shù)平臺(tái)工業(yè)設(shè)計(jì)+供應(yīng)鏈研發(fā)能力軟件平臺(tái)和成型社區(qū)支撐教育市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和開拓能力跨行業(yè)應(yīng)用的眾多案例2.課程內(nèi)容體系“陀螺模型”創(chuàng)新教育理念建設(shè)可控的不確定方法論研發(fā)以開發(fā)近20冊(cè)成體系課程全國(guó)1000+家落地學(xué)校4.師培服務(wù)體系20+200美科教育服務(wù)團(tuán)隊(duì)全國(guó)16個(gè)城市落地支撐20000+人天 教師培訓(xùn)積累共建師范“STEAM教師教育”教輔專業(yè)課程合作：青橙、酷課、摩比、火星人電子學(xué)會(huì)指導(dǎo)下的創(chuàng)客比賽眾多省級(jí)3年+比賽經(jīng)驗(yàn)大學(xué)生自主招生出口對(duì)接機(jī)器人技術(shù)等級(jí)考試標(biāo)準(zhǔn)公益項(xiàng)目社會(huì)價(jià)值出口設(shè)計(jì)5.合作伙伴體系教育理論合作：清華、北師大、首師大等團(tuán)隊(duì)物聯(lián)網(wǎng)合作：中移動(dòng)、微軟、北郵、北大人工智能合作：

9、北工大、清華3D合作：中望3D、太爾時(shí)代美科人工智能/創(chuàng)客/STEAM教育方案行業(yè)三大痛點(diǎn)和美科的5大體系優(yōu)勢(shì)3.教育評(píng)價(jià)體系教育部、團(tuán)中央、教育學(xué)會(huì)、課程體系缺失師資資源不足評(píng)價(jià)體系缺失方法論介紹methodology可控的不確定可控的不確定 =模塊化知識(shí)體系 + 通識(shí)性實(shí)踐方法可控不確定定義：可控的不確定創(chuàng)新方法論教導(dǎo)學(xué)生通過(guò)通識(shí)性的實(shí)踐方法將模塊化的知識(shí)體系組合起來(lái)，從而在保證過(guò)程可控的前提下，實(shí)現(xiàn)結(jié)果的不確定性，從而訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜創(chuàng)新問(wèn)題的能力?？煽氐牟淮_定創(chuàng)新方法論在陀螺模型基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提出具有可操作性的創(chuàng)新實(shí)踐方法論模塊化知識(shí)體系的特點(diǎn)：獨(dú)立性連接性組合性模塊化知識(shí)的獨(dú)立性體現(xiàn)

10、在每個(gè)模塊以實(shí)例為核心，將相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的案例。模塊化知識(shí)的連接性體現(xiàn)在每一類模塊的組織形式和方法具有一定關(guān)聯(lián)性，形成一個(gè)可連接的知識(shí)體系。模塊化知識(shí)的組合性體現(xiàn)在，以獨(dú)立性和連接性為前提，模塊之間的組合可以產(chǎn)生更多變化的可能，使整個(gè)體系可以動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)。通識(shí)性實(shí)踐方法的特點(diǎn)：通用性啟發(fā)性應(yīng)用性通識(shí)性實(shí)踐方法所描述的應(yīng)是超越學(xué)科內(nèi)容本身的通用方法；通識(shí)性實(shí)踐方法應(yīng)更注重啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的意識(shí)通識(shí)性實(shí)踐方法更強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，并能在應(yīng)用的過(guò)程中不斷迭代和補(bǔ)充。一旦將知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為模塊，并通過(guò)通識(shí)性的實(shí)踐方法加以組合，就可以利用最基礎(chǔ)的內(nèi)容，形成無(wú)窮無(wú)盡的變化。確定性學(xué)習(xí)路徑：追求一致明確目

11、標(biāo)，線性，流程化優(yōu)勢(shì)：可控性高，針對(duì)性強(qiáng)，易于管理和考核，適合基本技能培養(yǎng)劣勢(shì)：缺少創(chuàng)造性，內(nèi)容單一，形式死板，無(wú)法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性ABC不確定性學(xué)習(xí)路徑：追求多樣啟發(fā)式，非線性，開放型優(yōu)勢(shì)：?jiǎn)l(fā)式教學(xué)，易于進(jìn)行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)劣勢(shì)：目標(biāo)分散，教學(xué)難度高，不易掌控，難以考核可控的不確定教學(xué)路徑可控的不確定將兩種學(xué)習(xí)路徑綜合起來(lái)加以平衡，以項(xiàng)目的方式明確目標(biāo)，以明確的案例教學(xué)為內(nèi)容，保證這個(gè)教學(xué)過(guò)程的可控性；但模塊化內(nèi)容的組合以及用實(shí)踐方法的運(yùn)用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自身的能動(dòng)性，從而保留了過(guò)程和結(jié)果的不確定性。ABCD課程內(nèi)容情景導(dǎo)入案例學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)主題創(chuàng)造可控不確定課程內(nèi)容分為四種模塊，每個(gè)模

12、塊相對(duì)獨(dú)立，根據(jù)不同課程類型，又可以相互組合情景導(dǎo)入情景導(dǎo)入是要求課程從情景、生活場(chǎng)景和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題入手，所有知識(shí)內(nèi)容要結(jié)合實(shí)際生活案例學(xué)習(xí)案例學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)課程的最基本形式，所有知識(shí)學(xué)習(xí)要落實(shí)到案例之上方法學(xué)習(xí)方法是指具體知識(shí)內(nèi)容之上總結(jié)出來(lái)的方法體系，掌握方法才能真正運(yùn)用知識(shí)主題創(chuàng)造主題創(chuàng)造將所有內(nèi)容圍繞主題串聯(lián)起來(lái)，主題的選擇來(lái)自虛擬或者現(xiàn)實(shí)生活，同時(shí)可以和競(jìng)賽、公益活動(dòng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合課程類型導(dǎo)論課基礎(chǔ)課主題課情景導(dǎo)入+方法學(xué)習(xí)情景導(dǎo)入+案例學(xué)習(xí)情景導(dǎo)入+案例學(xué)習(xí)+方法學(xué)習(xí)+主題創(chuàng)造導(dǎo)論課以方法學(xué)習(xí)為核心，通常為單獨(dú)課程，通過(guò)情景導(dǎo)入和方法學(xué)習(xí)讓學(xué)生對(duì)一門學(xué)科或一類知識(shí)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)課以

13、案例學(xué)習(xí)為核心，通常為單獨(dú)課程，通過(guò)情景導(dǎo)入和案例學(xué)習(xí)讓學(xué)生通過(guò)案例實(shí)踐的方法掌握最基本的知識(shí)內(nèi)容主題課以主題創(chuàng)造為核心，通常為系列課程，通過(guò)案例學(xué)習(xí)和方法學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握基本知識(shí)和方法，再通過(guò)主題創(chuàng)造進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品維度Production成長(zhǎng)維度Growing內(nèi)容維度（廣度）成長(zhǎng)維度（深度）產(chǎn)品維度（載體）課程維度內(nèi)容維度Knowledge造物學(xué)科方法創(chuàng)客教育STEAM教育綜合學(xué)科教育可控不確定課程內(nèi)容處在造物內(nèi)容體系、學(xué)科內(nèi)容體系和方法體系三者的交集，融合了偏重學(xué)科實(shí)踐的STEAM教育、偏重工程實(shí)踐的創(chuàng)客教育以及偏重學(xué)科理論的綜合學(xué)科教育于一身內(nèi)容維度 | 造物內(nèi)容體系（MK）程序設(shè)計(jì)BI

14、T數(shù)字制造ATOM美科課程的造物內(nèi)容體系更關(guān)注那些打通原子世界和比特世界的前沿技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，就是程序設(shè)計(jì)和數(shù)字制造，相比傳統(tǒng)的動(dòng)手實(shí)踐，這些內(nèi)容更能代表科技發(fā)展的方向，也更具有現(xiàn)實(shí)意義。代碼知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容概述難度PK03-001舞臺(tái)界面模塊僅適用于舞臺(tái)界面的模塊啟蒙、初級(jí)PK03-002print適用于代碼編程的軟件輸出啟蒙、初級(jí)PK03-003變量Int、long啟蒙、初級(jí)、中級(jí)PK03-004字符串Char啟蒙、初級(jí)、中級(jí)PK03-005運(yùn)算符啟蒙、初級(jí)、中級(jí)PK03-006條件語(yǔ)句If啟蒙、初級(jí)、中級(jí)PK03-007循環(huán)語(yǔ)句For啟蒙、初級(jí)、中級(jí)PK03-008循環(huán)嵌套Ifwhile啟蒙、

15、初級(jí)、中級(jí)PK03-009Break停止初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-010數(shù)字輸入傳感器開關(guān)、人體等初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-011數(shù)字輸出傳感器LED燈初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-012模擬輸入傳感器光感、溫感等初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-013模擬輸出蜂鳴器初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-014算法窮舉法初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-015函數(shù)遞增遞減初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)PK03-016bug調(diào)試和測(cè)試編程知識(shí)體系（PK）學(xué)科內(nèi)容體系會(huì)參考國(guó)內(nèi)外科學(xué)信息技術(shù)類相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)，包括國(guó)際上的ISTE、NGSS，國(guó)內(nèi)的中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)、新工科建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等，美科課程內(nèi)容與這些標(biāo)準(zhǔn)深度綁定，保證了課程的專業(yè)性和體系性

16、。中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人等級(jí)考試通用技術(shù)課標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科知識(shí)體系（DK）代碼級(jí)別內(nèi)容概述掌握水平K（Kindergarten）學(xué)齡前推力和拉力動(dòng)植物和環(huán)境天氣和氣候設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來(lái)收集和觀察現(xiàn)象1、2、3、4、5、6小學(xué)1-6年級(jí)物質(zhì)科學(xué)生命科學(xué)地球與宇宙科學(xué)技術(shù)與工程培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具體目標(biāo)詳見(jiàn)小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)MS(MiddleSchool）初中物理：物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用、能量化學(xué)：科學(xué)探究、身邊的化學(xué)物質(zhì)、物質(zhì)構(gòu)成的奧秘、物質(zhì)的化學(xué)變化、化學(xué)與社會(huì)發(fā)展具體目標(biāo)詳見(jiàn)初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)、初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)HS（HighSchool）高中物理化學(xué)信息技術(shù)具體目標(biāo)詳見(jiàn)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)、高中化學(xué)課程標(biāo)

17、準(zhǔn)、高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)U（University）大學(xué)及以上學(xué)科知識(shí)體系（DK）方法體系 Methods方法體系包含思維方法和行動(dòng)方法兩大類，其中思維方法體現(xiàn)在思考方式上，而行為方法則更注重行動(dòng)和實(shí)踐的方法，兩者相輔相成，正確的思考方式指導(dǎo)行動(dòng)，有效的行動(dòng)激發(fā)更多思考思維方法體系Thinking行動(dòng)方法體系A(chǔ)ction方法體系 Methods思維方法體系邏輯思維Logic Thinking創(chuàng)意思維Creative Thinking思維方法體系包括偏向理性的邏輯思維和偏向感性的創(chuàng)意思維，掌握這兩種思維方式，就能有效的使用行動(dòng)方法和運(yùn)用相關(guān)知識(shí)觀察Look交流Communicate分析Analyse實(shí)踐Practice行動(dòng)方法體系主要包含發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的具體方法。內(nèi)容以世界知名設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)IDEO總結(jié)的設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)，以認(rèn)知層級(jí)劃分為觀察、交流、分析和實(shí)踐四大類，每一類中包含各認(rèn)知層級(jí)的具體方法及使用案例方法體系 Methods行動(dòng)方法體系方法體系 Methods行動(dòng)方法體系參考IDEO的設(shè)計(jì)方法體系，