變革學習方式 ?培養(yǎng)未來人才
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——海中“弘謇”創(chuàng)客名師工作室
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創(chuàng)客教育是促進學科核心素養(yǎng)落地的關鍵手段，也是培養(yǎng)學生高階思維與創(chuàng)新能力的重要路徑。海中“弘謇”創(chuàng)客名師工作室以開放、融合式學習空間為土壤，以系統(tǒng)、多樣化創(chuàng)客課程為載體，以專業(yè)、多元化的師資隊伍為支撐，圍繞課程設計與教學實施、人才培養(yǎng)與專業(yè)引導進行了多年的探索與實踐，以下是他們部分成果摘要。
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孕育未來的造物者
——江蘇省海門中學弘謇創(chuàng)客教育探索與實踐
江蘇省海門中學“弘謇”創(chuàng)客中心的建設目標是，弘揚張謇創(chuàng)新精神，孕育未來的造物者。
一、“弘謇”創(chuàng)客空間構建：讓自由想象飛揚起來
“弘謇”創(chuàng)客空間是一個為實現(xiàn)各種創(chuàng)意想法而開展知識學習、原型設計、頭腦風暴、加工制作的服務平臺，包括人工智能中心、機械制造中心、生物醫(yī)藥中心等三大活動場館。?
二、“弘謇”創(chuàng)客課程開發(fā)：讓豐富創(chuàng)意生根發(fā)芽
我們建立了以內(nèi)生為主導、外源為輔助的多方合作課程開發(fā)共同體，進行課程協(xié)同開發(fā)，逐漸形成契合學生需求的創(chuàng)客課程框架體系。
1.創(chuàng)客課程目標。總體目標：培養(yǎng)學生的創(chuàng)客素養(yǎng)，包括創(chuàng)新意識、跨界知識、創(chuàng)客能力和創(chuàng)客品格等四個方面；具體要求：所有學生要達到6個1——參加一個創(chuàng)客小組，學會一種工具語言，制作一件物化產(chǎn)品，完成一本日志手冊，撰寫一篇研究報告，參加一次成果匯報。
2.創(chuàng)客課程體系。我校創(chuàng)客課程體系由初階模塊、中階模塊、高階模塊三類模塊組成。其中，初階模塊主要由各門國家課程組成，通過常規(guī)學科教學、研究性學習等植入創(chuàng)客理念和元素，注重學生問題意識、創(chuàng)新精神與造物意識的培養(yǎng)，重點解決“學”的問題。中階模塊包括機器人設計與制作、組織培養(yǎng)等23門校本課程，通過“做中學”、“創(chuàng)中學”，讓學生學會制作，重點解決“做”的問題。高階模塊，包括主題類、跨界類、融入類、綜合類等四類課程，通過在真實情境中以項目小組化、社團化的形式參與創(chuàng)客技能競賽或孵化創(chuàng)新作品，重點解決“創(chuàng)”的問題。
三、“弘謇”創(chuàng)客課程實施：讓造物實踐精彩落地
創(chuàng)客課程實施是以學生為中心，本著創(chuàng)新性、趣味性、綜合性、項目化、成果化的原則，通過自主、合作、探究的學習方式，促進學生創(chuàng)客素養(yǎng)的養(yǎng)成。
1.初階模塊課程實施，重在創(chuàng)意激發(fā)與基礎知識習得，采用問題鏈教學。
2.中階模塊課程實施，重在過程體驗與作品制作。采用“SCS 創(chuàng)客教學法”。?
3.高階模塊課程實施，重在微創(chuàng)新作品的制作及其改進完善。主要采用項目化教學。?
四、“弘謇”創(chuàng)客課程評價：讓多元潛能競相迸發(fā)
我們強調“真實性、參與性、表現(xiàn)性”等評價方法的綜合使用，制作了項目組過程表現(xiàn)評價表、創(chuàng)客項目作品評價表等表格，讓評價目標個性化、評價方式多樣化、評價主體多元化。
五、“弘謇”創(chuàng)客教育成效：讓青春成長更加出色
“弘謇”創(chuàng)客教育促進了學生的發(fā)展，助推了教師的專業(yè)成長，提升了學校的內(nèi)涵品質。學生專業(yè)志向、創(chuàng)新精神、動手能力，應用意識、交流分享等有了明顯的提升。
六、“弘謇”創(chuàng)客發(fā)展愿景：讓創(chuàng)新生態(tài)恒久綿長
回顧我校創(chuàng)客教育實踐及近二十年的創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐，我們摸索出一條縣域中學“玩得起”、可移植、可推廣的校園“創(chuàng)客”特色培養(yǎng)之路。我們以為，做好創(chuàng)客教育，一要樹立大觀念，二要基于大科學，三要開發(fā)大課程，四要孵化大項目，五要采用大評價。
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結構賽帶給我們的
蔡 ?偉
2012年以來，連續(xù)參加了十屆同濟大學全國中學生結構邀請賽，團隊8次獲得結構賽等級獎，個人20多人次獲特等獎等，學校2021年獲評杰出貢獻獎。
在組織輔導學生參加結構賽的十年中，走進了同濟大學，近距離的接觸了同濟大學土木工程學院，多次參觀了學校校園，聆聽了領導的介紹，專家的專業(yè)授課，組委會的賽事指導，同行的輔導交流，為學校結構類校本課程開發(fā)提供了寶貴資源，學校裝備了機械與智能建造創(chuàng)客實驗室，依托同濟大學的優(yōu)質資源聯(lián)合開設結構與智能建造課程，為學校在江蘇省高品質高中展示中添磚加瓦。
蔡偉老師、吳鈞烽老師在這十年中一直擔任指導老師并現(xiàn)場參與指導，從結構大賽、其他學校的作品中開拓了視野，收獲了友誼，豐富了知識。
學校依托同濟大學《未來土木工程師起航培育》課程建設與實踐，分別從土木工程材料的基本性能、使用特性、橋梁工程、建筑美學與工程力學、結構模型與結構設計、土木工程創(chuàng)新等不同的角度，揭示土木工程相關技術的基礎知識和前言科技。學生可以通過不同的微網(wǎng)課學到具體知識，了解最新成果和未來發(fā)展動向，也可以通過系統(tǒng)學習掌握比較全面的該領域概況，對自己未來從事土木工程事業(yè)產(chǎn)生清晰的認識。
學校自己研發(fā)了《結構與設計》校本課程，開設了結構與設計社團，介紹了土木工程的基本概念和分類，歸納了實際工程與結構模型的共同特點和區(qū)別，鼓勵學生通過結構模型制作過程來加深對土木工程專業(yè)基礎知識的認知和培養(yǎng)學習興趣，以同濟大學舉辦的“全國中學生結構設計大賽”中的模型作品為例，實現(xiàn)“做中學，學中做”的學習效果。有興趣學生在學校組織的結構賽活動中尋找樂趣，優(yōu)秀選手在同濟大學結構賽等競賽中體驗成功。
?蔡偉老師設計的“南極站結構設計項目課程”參加第二屆全國中小學教師創(chuàng)新教育說課比賽獲特等獎，獲評全國十佳說課名師。學校結構課程作為《通用技術課程校本化開發(fā)與實施》研究成果之一獲江蘇省首屆教學成果獎基礎教育二等獎。?“承重結構?承載創(chuàng)新夢想”輔導學校結構社團活動的實踐經(jīng)驗在全國新教育年會上做介紹。連續(xù) 五年策劃了海門市青少年科技嘉年華活動-挑戰(zhàn)無極限結構類比賽項目，已成為海門市青少年科技活動的的一項傳統(tǒng)。
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業(yè)余無線電短波天線的研究
陳洪
一、?為什么研究制作天線？
首先，業(yè)余無線電研究的內(nèi)容比較寬泛，包括電子線路(射頻、高頻和低頻，帶通、帶阻、高通、低通，數(shù)字、模擬)、天饋系統(tǒng)、電源、電波傳播幾個部分，現(xiàn)代的業(yè)余無線電還加入了計算機，SDR架構的收發(fā)信機，現(xiàn)階段只有天饋部分適合我們，它需要的基礎知識不算很多，入門容易。
其次，學?，F(xiàn)有幾個成品天線和天線分析儀，可以測試和比較制作的結果，比較直觀。
二、天線的基本原理
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主要參數(shù)：
波段、帶寬
駐波比SWR（饋線、環(huán)境）
方向性，仰角
增益
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三、?天線的制作
??14兆單波段三單元全尺寸八木天線
兩周的時間和幾個輔導老師及學生一起做了個14兆單波段三單元全尺寸八木天線，橫梁是80cm的鋁合金方管兩根，振子是2.5cm直徑的鋁合金窗簾掛桿。按照網(wǎng)上的八木天線計算器算的（一直感覺這個尺寸有點問題，反射器的長度比主振子只長了一點點，看成品天線都不是這樣的）。下料的時候看錯了數(shù)據(jù)，振子和反射器短了十幾cm，各加了一根3mm的銅線，將就著用一下。
地面組裝了一下，有點夸張，左右10米，前后9米多。
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八木設計軟件計算的長度和間距。
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天線分析軟件MMBasic的建模
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模擬軟件的計算參數(shù)，駐波1.84還好 ，電阻和電抗30.93和15.25不太理想，增益7.76差不多，前后比-11.17這個比較理想。
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吳永亮
隨著信息技術的不斷發(fā)展與人們對生產(chǎn)力的不斷追求，3D打印技術應運而生。3D打印校本課程是以訓練學生3D打印技能作為主要教學目的、以激發(fā)學生科學探索興趣作為主要教學任務、以聯(lián)動生活實際作為主要教學手段。
在實際的3D打印課程建設過程中，主要從以下兩個層次發(fā)。第一，提高學科教師專業(yè)技能。教師作為一門學科教學效果的主要負責人，對3D打印中建模立項、數(shù)據(jù)采集、捏造模型、打印問題處理、計算機及打印機維護等工作的熟練與否直接決定教學活動能否正常進行。第二，硬件設施的置備。完備、合適的3D打印硬件設備是一切教學活動進行的基礎條件，需要學校至少置備多臺3D打印設備。一臺側重于精度，用于教師備課或科研設計。其他打印機側重于打印效率，用于課堂教學與學生練習。
3D打印教學主要存在以下二個問題。第一，教師教學過于隨性，學生學不到實際技能。大多數(shù)3D打印教師選擇的教學策略可以概括為“先從網(wǎng)絡上下載模型，接著進行打印供學生傳閱，剩下時間供學生自由掌握”，3D打印中最核心的模型創(chuàng)建技術或3D打印機的工作原理幾乎只字不提，學生課上過于散漫、學不到多少實用技能。第二，沒有生活實際需求。除了培養(yǎng)學生3D打印技術之外，該課程另一個重要功能是解決生活中發(fā)現(xiàn)的問題，沒有聯(lián)系生活實際，只是打印一些看似高大上的作品，這門學科也就缺少了解決問題的實際應用。
3D打印教學內(nèi)容相對枯燥，特別需要教師豐富教學形式，展開多元化教學方式，真正激發(fā)學生的學習欲望。第一，積極與其他傳統(tǒng)課程融合，打破學科隔閡。實際教學中將打印任務努力融入其他學科內(nèi)容當中。第二，開展3D打印活動，組織興趣小組。正所謂興趣才是最好的教師，因為3D打印作為校本課程的特性，必然不能占據(jù)過多日常教學時間，所以教師必須充分利用課下時間，經(jīng)常組織課下教學活動，指導學生正確的自學方法、培養(yǎng)他們對3D打印的熱情，促使他們自己將3D打印“從會到精”。
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創(chuàng)客教育視域下的中學生計算思維培養(yǎng)路徑研究
????????????——以我校創(chuàng)客校本課程為例
李海磊
一、計算思維的涵義
計算思維是卡內(nèi)基·梅隆大學的周以真教授于2006年提出的重要概念。其涵義是個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。具備良好計算思維的個體，在面對問題時能主動采用計算機科學領域內(nèi)的思想方法界定問題、抽象建模問題、設計問題解決的算法并綜合利用各種資源解決問題，在這個過程中，學生會進行一系列的思維活動，從而內(nèi)化思維方式、提升思維品質。
二、計算思維培養(yǎng)落地生根的著力點
學校、課程是培養(yǎng)、提升學生計算思維的主陣地、主戰(zhàn)場，結合多年來在信息技術課程、創(chuàng)客校本課程建設實踐中的有效做法和經(jīng)驗，在落實學生計算思維培養(yǎng)的路徑上，筆者認為可以從以下幾個方面切入。
1.主動“建構”，內(nèi)化計算思維
計算思維是一種思維方式，指導著個體的行為，而個體行為反過來會強化思維方式和行為習慣，使得思維方式更深刻，選擇優(yōu)秀的教育理念對計算思維培養(yǎng)有重要意義。建構主義認為知識的獲取不是簡單的“傳遞”而是個人的“建造”，強調“制作中學習”，提倡在設計和制作中獲取知識、技能。因此，好的計算思維培養(yǎng)策略應當是鼓勵個體在探索實踐中實現(xiàn)思維自動提升和內(nèi)化。
創(chuàng)客教育尤其強調學生的物化能力，即通過親自動手實踐把自己的創(chuàng)意、想法以作品、實物等方式顯示出來。學生在借助各種資源設計、創(chuàng)造的過程中獲得的知識和體驗最為深刻，學生在造物的過程中會自動提升個體的各種能力，實現(xiàn)包括計算思維在內(nèi)的多種思維的內(nèi)化。
2.開展項目學習，拓展計算思維
項目式學習式是基于真實生活情境發(fā)現(xiàn)問題、界定問題、抽象建模、形成問題解決方案并最終解決問題的系列研究性學習，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提升學生綜合素養(yǎng)的良好途徑。計算思維不僅能適用于計算機科學的概念和思維，還能提供一種廣泛應用于工作、學習、生活中分析問題的視角，是項目學習能夠正常推進的重要保證，反過來說，項目實踐也能有效提升學生計算思維能力。
在整個項目實施的過程中，需要學生使用工程思維、計算思維抽象出項目的主次方面，每一次問題的提出、探索與解決都是一個算法的設計、實施、評估、反饋的過程。這樣的過程不是一次性就完結了的，而是常常要往返很多次，就在這樣不斷迭代、優(yōu)化的過程中，學生的計算思維得以不斷內(nèi)化和提升。
三、結語
在這樣一個高度數(shù)字化、信息化的環(huán)境中，計算思維已經(jīng)成為和閱讀、寫作、算術等同等重要的元認知能力，是高素質數(shù)字化人才必備的核心素養(yǎng)之一，而創(chuàng)客教育是公認的、實現(xiàn)學生高階思維培養(yǎng)的良好途徑。每個信息技術教育工作者都應該基于學校現(xiàn)有的信息技術軟硬件課程實施環(huán)境，主動構建、自主創(chuàng)新，探索適合自己學校條件的、個性化的創(chuàng)客教育內(nèi)容與方法，提升學生適應未來社會的核心素養(yǎng)，努力培養(yǎng)能夠適應未來社會、引領時代發(fā)展的一流人才，助力我國在第四次工業(yè)革命的征途中率先搶占人工智能高地。
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淺談激光切割機在創(chuàng)客課堂教學中的應用
吳鈞烽
激光切割機是計算機技術、激光技術、自動化控制技術的結合，通過計算機來設置工作程序，利用激光的特性進行切割加工，其精度較高，應用范圍廣，加工速度快。這些優(yōu)點可以滿足創(chuàng)客課程教學的需求，可以將理論性的內(nèi)容快速的物化，將設計及時地變成實際模型，能夠保證學生有先進技術的感受，也能提升課程知識學習的興趣，增加理論知識的理解內(nèi)化。
同時，激光切割機的應用范圍廣，能夠適應各種材料，便于課堂教學的開展，可以讓學生的設計變成現(xiàn)實，解決差異性的問題，保證自主性的學習應用設計。激光切割機的工作費用也較低，不用更換刀具，通過參數(shù)調整就能開展教學實驗，其切割較為光滑，精度相對學生手工加工要高很多，便于造型較復雜的零部件加工，可以讓學生認識到高新技術的優(yōu)勢，感受創(chuàng)客的“美”，有助于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
激光切割機的創(chuàng)客課堂教學應用策略主要以項目教學為主，教師布置學習任務，開展討論分析，驗證項目設計的可行性，最后進行實驗，組織實踐操作，讓學生可以將課程知識變成自身的能力。比如在《應用計算機輔助設計軟件繪制設計圖》教學中，教師就以繪制設計圖樣為項目任務，讓學生先做自主學習，布置任務內(nèi)容，指導依據(jù)激光切割機的設計軟件做圖樣設計的目標。其中可以結合合作學習，將學生分組，以合作保證自主學習下的理論認識。之后課堂中開展討論分析怎樣繪制設計圖，針對具體的操作流程做研究，并理論驗證設計的可行性方案，使課程知識的應用能夠得到完善。最后應用激光切割機讓學生做實驗，運用軟件做設計，并進行加工。這樣的項目教學中，學生有探究和應用性的思考，也有理論到實物的制作，將項目變成一次實際的教學工作，能夠鍛煉軟件操作能力，并增加學習的主動性，使學生在設計中做應用思考，可以提高教學的效果。
總而言之，創(chuàng)客課堂教學中的激光切割機應用需要發(fā)揮其教學功能，落實教學要求，結合項目教學做設計，讓學生能夠有實踐性的學習過程，可以將理論知識變成技術能力，在知識教學中培養(yǎng)技術能力，提升學習主動性。
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