智能技术支撑下中小学创客科普教育课程体系化建设的研究

一、智能技术支撑中小学创客教育课程体系化建设的理论基础

建构主义学习理论。建构主义学习理论强调学习者在学习过程中的主动建构性。在创客教育中，学生通过利用智能技术工具，参与各种实践项目，在解决实际问题的过程中主动构建知识体系，将所学知识与实际应用相结合，深化对知识的理解和掌握。

STEAM 教育理念。STEAM 教育理念融合了科学、技术、工程、艺术和数学多个学科领域，强调跨学科整合。智能技术本身就是多学科交叉融合的产物，在创客教育课程中引入智能技术，能够更好地实现 STEAM 教育理念。

创造力培养理论。创造力培养理论认为，创造力可以通过适当的教育环境和方法进行培养。智能技术为学生提供了丰富多样的创作工具和资源，拓展了学生的创新空间。例如，虚拟现实技术可以让学生身临其境地体验不同场景，激发他们的创意灵感；3D 打印技术则使学生能够将创意快速转化为实物，增强他们的创作信心和动力。

二、智能技术在中小学创客教育课程体系中的应用现状调研

为了解智能技术在中小学创客教育课程体系中的应用现状，我们对 3所郊区中小学进行了问卷调查和实地访谈。共发放问卷 300 份，回收有效问卷270 份，有效回收率为 90% 。

调查结果显示， 80% 学校配备了计算机、3D 打印机、开源硬件等基本的智能技术设备；但仍有 20% 的学校设备配备不足，无法满足学生的实践需求。在高端智能技术设备方面，如无人机、机器人套件、虚拟现实设备等，仅有 60% 的学校有一定数量的配备。约 60% 的教师表示对常见的智能技术工具有一定的了解，但能够熟练运用并将其融入教学的教师仅占50% 。部分教师反映缺乏系统的智能技术培训，难以有效开展基于智能技术的创客教育课程。在开设创客教育课程的学校中， 65% 的课程不同程度地应用了智能技术。其中，编程教学是应用最为广泛的智能技术内容，约75% 的课程涉及编程教育。然而，在课程内容的系统性和深度方面存在不足，多数课程只是简单介绍智能技术的基础知识和操作方法，缺乏与实际项目的深度融合。

学生对智能技术的兴趣和参与度。高达 95% 的学生对智能技术表现出浓厚兴趣，希望在创客教育课程中能够更多地接触和应用智能技术。但由于课程设置和设备限制等原因，只有 20% 的学生能够经常参与基于智能技术的创客项目实践。

三、智能技术支撑下中小学创客教育课程体系化建设的实践案例

实验二小是一所具有良好教育信息化基础的城市中小学，学校高度重视创客教育，积极探索智能技术在课程体系建设中的应用。

该校根据学生的年龄特点和认知水平，制定了分层递进的创客教育课程目标。低年级学生侧重于培养对智能技术的兴趣和基本操作技能；中年级学生注重跨学科知识的融合应用，能够利用智能技术完成一些创意作品；高年级学生要求具备较强的创新能力和项目实践能力，能够独立设计并完成较为复杂的项目。

针对不同年龄段学生，开设了编程入门、3D 建模基础、智能硬件基础等课程，让学生掌握智能技术的基础知识和基本操作技能。结合学科知识和实际生活应用，开发了一系列拓展课程。以智能机器人编程课程为例，学生在学习机器人结构和运动原理的基础上，运用编程知识控制机器人完成各种任务，培养学生的工程思维和实践能力。设置了综合性的项目实践课程，让学生以小组合作的方式完成实际项目。在项目实施过程中，学生不仅提高了智能技术应用能力，还锻炼了团队协作、问题解决等综合能力。

采用项目式学习、探究式学习等教学方法，以学生为中心，引导学生自主探究和实践。教师在教学过程中扮演指导者和协助者的角色，为学生提供必要的技术支持和指导。在遇到问题时，教师引导学生自主思考、尝试解决，培养学生的自主学习能力。建立了多元化的评价体系，综合考虑学生的学习过程和学习成果。评价指标包括项目方案设计、技术应用能力、团队协作精神、问题解决能力等方面。评价方式采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式。

经过一段时间的实践，该校创客教育取得了显著成效。学生的创新思维和实践能力得到了有效提升，在各类科技创新竞赛中屡获佳绩。据统计，近三年来，该校学生在全国省市各级科技创新比赛中获得奖项 100 多项，其中一等奖36 项。

四、智能技术支撑下中小学创客教育课程体系化建设的策略

政府和学校应加大对智能技术设备的投入，确保学校配备足够数量和种类的智能技术设备，满足学生的实践需求。同时，要建立完善的设备管理制度，加强设备的维护和更新，提高设备的利用率。

开展系统的教师培训活动，邀请智能技术专家和教育教学专家进行授课，内容涵盖智能技术基础知识、教学应用方法、课程设计等方面。鼓励教师参加各类学术交流和实践研讨活动，不断更新教育理念和教学方法，提高教师运用智能技术开展创客教育的能力。

基于学生的认知规律和兴趣爱好，构建科学合理的课程内容体系。注重课程内容的系统性和连贯性，从基础课程到拓展课程再到项目实践课程，逐步提升学生的智能技术应用能力和创新能力。加强课程内容与学科知识、实际生活的联系，让学生在解决实际问题的过程中实现知识的融会贯通。

积极探索适合创客教育的教学方法，如项目式学习、合作学习、探究式学习等，充分发挥学生的主体作用，培养学生的自主学习能力和创新精神。建立多元化、过程性的评价体系，全面评价学生的学习过程和学习成果，及时反馈评价结果，为学生的学习和教师的教学提供指导。

结论：通过对智能技术在中小学创客教育课程体系中的应用现状调研以及实践案例分析，我们发现智能技术能够有效促进学生创新思维和实践能力的培养，但在课程体系建设过程中还存在一些问题，如设备配备不足、教师能力有待提高、课程内容和评价体系不完善等。针对这些问题，我们提出了相应的建设策略，旨在构建更加科学、完善的中小学创客教育课程体系。未来，随着智能技术的不断发展和教育改革的深入推进，智能技术与中小学创客教育的融合将更加紧密，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定坚实基础。

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