（一）课题的核心概念及其界定

    1、创客。“创客”一词来源于英文单词“Maker”，原指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。这个界定比较宽泛。本项目中的创客主要是指酷爱现代科技，特别是数字化技术，热爱实践的一群人，他们致力于将自己的创意制作成实物作品如手机控制的自动浇花装置，或数字化作品如一部电脑动画等。

2、创客空间。创客空间是通过向创客提供组织聚会、工作等开放的物理空间，使众多的创客聚合在一起，从而能够彼此分享知识、技术、创意等，并进行合作，动手参与创造、创新活动的实际场所。

3、创客教育。创客教育是创客运动与教育的结合，是指基于学生兴趣，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养学生跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

4、创新教育。创新教育是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。其核心是为迎接知识经济时代的挑战，着重研究与解决如何培养学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。创客教育与创客、创客空间、创新教育的关系如图1。

图1, 创客教育与创客、创客空间、创新教育的关系

5、STEAM教育。STEAM教育的前身为上世纪80年代美国人提出的STAM教育，包含四个学科：Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）、Mathematics（数学），STEM教育就是科学、技术、工程、数学的教育。因为在国家实力的比较中，获得STEM学位的人数成为一个重要的指标。后来，奥巴马政府为了提升美国的全球竞争力，推行了一个STEM计划，就是为了吸引人才，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学领域，并不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入。后来，STAM逐渐成为融合这四个学科的一种综合课程，旨在培养学生动手、创新、综合运用科学知识的能力。再后来人们在原有四科的基础上加入了Art（艺术）学科，多个学科相融合，从而得到STEAM。

以上概念既相区别，又有联系，创新教育注重创新思维的培养，STEAM教育注重技能的训练，创客教育注重在创造中学习，STEAM和创客教育都以项目或问题解决为主要的学习方式。创客教育与STEAM教育的主要区别如表1。

表1, 创客教育与STEAM教育的主要区别

（二）国内外同一研究领域现状与研究的价值

1、国内外研究现状

 创客一词源自英语单词“Maker”，起源于麻省理工学院比特与原子研究中心发起的个人制造实验室（Fab Lab），随后在美国、德国的发达国家兴起，目前世界各地建设的创客空间有近两千个。《地平线报告（基础教育版）》2014年、2015年和2016年连续三年都用很大篇幅涉及创客教育。

由于建设创新型国家和经济转型的需要，创客运动兴起后迅速引起我国政府和高校的重视，2015年1月4日国务院总理李克强在深圳柴火创客空间考察,同年3月，李总理在政府工作报告中首提“创客”，创客运动在全国蓬勃发展，清华大学、同济大学等高校开始大力发展创客教育。

由于我国现阶段的高中教育存在着分科教学、学生的跨学科能力差以及教学内容脱离生活实际、教学手段单一等问题，导致高中学生的创新精神和实践能力不能满足国家建设创新型国家的需要。创客教育试图将学生从知识的消费者转变为创造者，能够促进学生创新精神和实践能力的培养，因此创客教育也受到一些重点高中的关注，2015年以来在上海、北京、深圳等大城市一些重点高中也开始建设小型的创客空间，但普通高中创客教育到底该怎么做目前还没有一个清晰的范式。

2、研究的价值

从国家层面来看，过去30多年的改革开放在经济领域主要是模仿和追赶西方发达国家，是“中国制造”而不是“中国创造”，中国处于产品价值链的低端，效益低下，资源消耗巨大，环境污染严重。当前，国家经济面临转型之困，2016年2月24日人民网社论《“习近平经济工作论述”解读之二——创新：13亿中国人开启梦想的“金钥匙”》连续用4个“创新”和2个“从来没有”来形容，可见，当下“创新”形势的迫切。在科技、教育领域“钱学森之问”依然响彻耳际，在屠呦呦之前，“诺贝尔奖之痛”曾困扰了中国学界数十年。我们在高中阶段发展创客教育就是希望能够为国家储备“创新”人才，为 “大师”培育土壤。我们愿意传承历史、承担使命，通过脚踏实地的创客教育的发展把常州市第一中学打造成培育创新人才新苗的沃土，构建创客教育的范式，辐射周边，带动一批学校一起发展创客教育。

（三）研究目标

围绕“创客”活动，打造一个高水平的学生科技创新教育和科学实践活动的有效平台，引导所有学生投入到丰富多彩的“体验、实践、设计、创作”系列科技活动中来，激发他们“学科学、用科学、爱科学”的科学意识和科学兴趣，培养他们勤于动手、敢于创新、善于创造的科学热情和科学习惯，探索“提升青少年科学素养与探究能力”的有效途径。对学生的思维方式、行为习惯、学科情感、专业或职业取向、创新兴趣与能力产生积极的影响。本项目试图构建一个清晰的创客教育范式，在本地区起到示范、引领作用。

（四）研究内容（或子课题设计）

1、     建设高水平的校园“创客空间”

校园“创客空间”与常说的“创客空间”略有区别。国外有名的创客空间有E-base, Metalab, TechShop等。国内知名的创客空间有北京的Maxpace、上海的新车间、深圳的柴火创客空间以及杭州的洋葱胶囊创客空间等。校园“创客空间”是在校园内建设的“创客空间”，它为学校创客教育服务，主要参与者是在校学生，是未成年人。它的建设要满足未成年人活动的心智特点和符合教育的一般规律。

学校计划把整个区域打造成最受学生欢迎、学生最向往的学习活动场所，让他们在此享受探究的乐趣，体验创新创作和动手实践的乐趣，充分满足创客教育需求。所有教室将按照现代化、智能化的标准统一规划设计，所有功能室的装修装饰、设备设施均按照教学和实验相结合的模式布局，体现“教室就是工坊”的思想。按照创客体验空间、创客基础教学工坊、创意培育空间和创客竞技空间等类别建设26个专用教室。包括金工车间、木工车间、精加工车间、数控机床车间、电子与电路实验室、智能与控制实验室、3D打印实验室、物联网实验室、材料分析实验室、多功能设计室、数字化艺术中心、创客报告厅、光荣与梦想展厅等等。2、     建设跨学科、多层次的创客教育课程

创客教育的课程必须有“大学科”意识，体现学科交叉和学科综合的特点。如果说学校创客空间是创客教育的躯壳，那么课程就是创客教育的灵魂，没有良好的课程建设，创客教育就无法生根发芽。根据我校多年科技教育的经验和创客教育的特点，创客教育课程以校本课程开发为主体，整合研究性学习课程和社会实践活动，并渗透于国家课程。

我校创客教育课程建设大胆创新，全员普及教育和拔尖创新人才培养相结合，逐步编写适合青少年学生的系列创客教育校本课程。通过“做中学”、“创中学”，采用“项目式”教学，全员参与，体验创客活动所蕴涵的多学科知识，提升学生的创新素养和“工匠”精神。我们期望构建一个系统性的、多层次的“金字塔”架构的创客教育课程体系，如图3。第一层是普及创客教育，高一、高二年级所有学生开设普及性科技类校本课程（每周1课时），同时引导学科教师在日常教学中适当整合与本学科相关的创客内容。第二层是在普及教育的基础上，根据学生兴趣方向和学习状况，采取自主选课和教师推荐相结合的方式，部分学生参加各创客达人俱乐部，课余时间（校本选修，1课时）和集中授课（每周1课时）相结合，达到适度提高。第三层是对于高端学生列入拔尖创新人才进行重点培养，采用“导师制”，除正常在校上课外还利用周末和假期时间，一对一、因材施教、全方位培养，参加各种科技竞赛、创新竞赛活动，创客活动成果申请专利。教学安排上，采用小班化、走班制方式。

3、     建设 “互联网+创客”教育平台

“互联网+” 时代为教育的建构与重组提供了新的思考方式，创客教育刚诞生即与时俱进烙上明显的时代特征，它借助“互联网”传播更快、更开放、更开源、学术更自由……。

随着开源硬件、三维打印机、互联网等技术的成熟，创客门槛的大幅降低，创客运动在全社会范围得到长足发展，创客群体庞大。高中阶段的创客教育不可能闭门造车，与社会创客团体的交流，互联网提供了便捷的渠道。

创客教育不仅仅是让学校拥有创客空间，更是通过它激发学生的创客意识，鼓励学生创建自己的家庭创客空间（实践证明，得到家长支持的科技教育会有更好的发展）。这些创客空间可以与社区创客空间、创业孵化中心等通过网络空间进行联动，形成整个创客教育的有序链条与创客文化的良好生态，如图4。

“亲其师，信其道”，教师，作为“道”的载体，其身必正，其业必专，团队能力是项目得以健康发展的关键。本项目对师资的培训主要分两部分：一部分是外出交流、培训，另一部分就是团队自我培训。

（1）外出交流、培训

学校每年派出教师参加与创客教育相关的专业培训和交流学习，邀请国内外创客教育领域著名的专家、学者来校讲座，进一步提升团队核心成员的专业水平和教师自身创新意识。同时扩大外出交流、培训人次，做到走出去与请进来相结合，团队中有多位教师是省以上各学科竞赛辅导员、教练员。

（2）团队自我培训

创客教育团队由学校各学科骨干教师组成，有组织的专题团队自我培训每学期举办两次，研讨会每两周一次。由不同方面的技术骨干给其他团队老师进行集中培训和个别指导，取长补短，提高教师的自身专业素养。建立教师专业发展网络平台，为教师的专业发展提供技术支持，通过平台的交流、记录、轨迹分析、资料积累等，促进教师的自我反思与积极主动交流，项目发展充满活力。依托一中名师讲坛，每次由团队骨干成员向选课教师作创客教育普及讲座，让每一位教师都了解创客，知道创客教育，在自己的日常教学中渗透创客文化、创客精神。

5、     公益在行动——创客教育面向全社会

（1）建立创客网络社交平台，通过建立网络社区、QQ群、博客、微信等形式开展网络交流活动，带动区域范围内学校共同发展创客教育。我们希望通过3年的创客教育推广辐射，形成涵盖小学到高中的区域集群化、有地域特色的创客教育品牌。

（2）对全市中小学生开设创客体验活动；

目前对我市大多数学生来说，创客活动是很神秘，很向往，“高大上”的科技活动，离自身的距离也很遥远。活动的目的是通过体验活动拉近学生和创客的距离，通过观看创客相关视频资料和动手实践，来体会到只要仔细观察，创客就在自己的身边。让学生知道只要发挥想象力，动手实践，自己原来也可以亲手制作出一个有趣、实用的创客作品。从而帮助学生建立自信心，提高学生对科技的热爱，培养学生的动手实践能力、创造和创新能力。活动一般历时2-3天，提供免费午饭和饮用水。

（3）创客工坊活动

创客工坊活动是各联盟学校承担，与各地青少年活动中心、少年宫等社会机构合作的常规创客教育活动。所有中小学生都可报名参加（不仅共同体学校），以寒暑假、周五晚上、周六、周日为主要活动时间，线上、线下活动同时开展。所有学员参与统一的课程体系和测评、认证体系，活动坚持公益、开放、分享、前瞻的原则。

6、     组建创客教育共同体

常州市第一中学作为发起人，由不同地区、不同层次的学校以及社会力量和企业组成创客教育共同体。不同地区是指：城市与农村偏远学校、苏南与苏北、东部与西部。不同层次是指：社会热点学校与一般学校；高中、初中、小学梯队；创新教育传统强校与新兴学校。共同体采取紧密合作与松散加盟相结合的方式，采用标准的空间建设方案、合作开发的课程、统一的评价认证体系。紧密合作的核心学校计划由3所高中、4所初中、6所小学组成。加盟学校在自愿申报的基础上，审核加入，不做数量上的控制，但每年必须至少一次参加联盟活动，学校和教育机构要有学员参与统一认证。在条件成熟的时成立创客协会。

（五）研究方法

主要采用行动研究法和案例研究法，主要包括：比较法、讨论法、观察法、调查法、实验法、个案研究法和文献法等几种。

（六）实施步骤

1、课题准备阶段

（1）确定研究主课题，完成课题申报工作。

（2）建立课题组，明确分工职责。

（3）健全课题研究制度，确保研究长效发展。

（4）制定课题工作计划。

2、课题实施阶段

（1）定期组织线上线下相结合的业务培训，不断提高业务水平。

（2）常态化研究，解决在研究中发现的问题。

（3）分析研究数据，总结实践经验，优化实施模式。

（4）中期评估，广泛听取意见，修改并完善研究方案。

3、结题鉴定阶段

（1）根据调整后的工作计划，进一步进行课题的研究。

（2）做好结题的相关工作，归类整理和汇编研究成果。如具体案例（项目）材料、撰写或发表的论文、照片、视频、体现参与者变化的其它材料等等，能准确显现研究工作的全过程。

（3）研究成果影响，推广创客教育的范式，在本地区形成紧密结合的创客共同体。

（七）主要观点与可能的创新之处

1、主要观点

围绕开源硬件Arduino开设“创客”相关活动课程，通过“做中学”、“玩中学”，采用“项目式”教学，面向中小学生，体验创客活动所蕴涵的跨学科知识，提升学生的科学素养和创新精神。尝试突破学校的界限利用紧密的合作的创客共同体，发挥不同特长教师、不同特色的学校，最大程度的让青少年受益。

2、创新之处

（1）开放的创客教育环境培育。

（2）走班制与跨校教育相结合的培养方式

（3）易复制的校园创客空间建设方案。

（4）能推广的跨学科、多层次的创客教育课程体系。

（5）多元化的创客教育导师团队建设。

（八）预期研究成果

成果名称

成果形式

完成时间

责任人

阶段成果（限5项）

创客教育共同体（协会）

组织

2016.12

陆钟兴

学生创客作品

作品

2017.9

刘波

学生竞赛成绩

证书

2017.9

刘波

创客教育环境建设指导方案

方案

2017.9

刘波

创客教师队伍建设方案

方案

2017.9

陆钟兴

最终成果（限3项）

创客教育行动指南

书籍

2018.2

刘波

创客教育系列教材

书籍

2018.5

刘波

论文和教学设计集

论文集

2018.4

陆钟兴

（九）课题研究的可行性分析（包括：①主持人、核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；②研究基础，包括围绕本课题所开展的文献搜集、先期调研和已有相关成果等；③完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。）

1、主要成员情况分析：

刘波，中学高级教师。中国教育学会“十一五”科研规划重点课题《钱学森大成智慧教育思想研究与实践》子课题《在中学机器人教育如何提高中学生的创新思维和实践能力》负责人，常州市“十二五”规划课题《基于“虚拟学习社区”的技术教研组建设的实践研究》和国家级课题《基于智能录播系统的教师专业发展策略研究》主要成员，全国优秀辅导员，主编《巡线竞速机器人的原理与制作》。

陆钟兴，中学一级教师，常州市教学能手。常州市“十二五”规划课题《基于“虚拟学习社区”的技术教研组建设的实践研究》主持人，国家级课题《基于智能录播系统的教师专业发展策略研究》主要成员，多篇论文在省级以上杂志发表或评比中获奖，“十二五”期间连续4年被评为校“优秀辅导员”。

许晓伟，中学一级教师，常州市教育科学研究院网络管理。常州市教学能手，5篇论文在省级以上杂志发表。

江华，中学一级教师，数学学科，郑陆中学教科室副主任。多篇论文在国家级杂志发表。

蔡国，中学一级教师，常州市北郊高级中学信息技术教研组长，江苏省青少年科技创新大赛教练员，组织、指导全国青少年科技创新大赛和中小学电脑制作活动，多次指导学生在省市级比赛中获得一等奖。主持校本课题《新技术环境下微课程系统建设研究》、《基于减负增效的高二信息技术复习策略研究》、《翻转课堂在高中信息技术教学中的应用》，“十二五”期间有5篇论文在省级以上期刊发表或者获奖。

张黎瑛，中学高级教师，常州市三河口高级中学信息技术教研组长。武进区区级课题《信息技术教学中实施连续性问题解决的方法研究》主持人，多篇论文在省级以上评比中获奖。

 王培霞，中学一级教师。常州市“十二五”规划课题《基于“虚拟学习社区”的技术教研组建设的实践研究》主要成员，多篇论文国家级和省级杂志发表，“十二五”期间连续3年被评为校“优秀辅导员”。

 韩少勋，中学二级教师，参与研究江苏省教育十一五规划重点课题“信息技术条件下着重理解的教学设计研究”。

周静，中学二级教师，全国优秀教练员，2篇论文在国家杂志发表。

赵越，中学二级教师，全国优秀辅导员，多篇论文在省级以上刊物发表。

张玲娜，中学一级教师，工会主席。国家级课题《高中新课程实验增效减负行动研究》子课题负责人，参与研究省级课题《基于网络平台的程序设计教学生态转型的研究》。多篇论文在省级以上刊物发表。

胡宇峰，中学一级教师，焦溪中学信息技术教研组长。省优秀教练员，多篇论文在省级以上刊物发表。

2、保障条件

市、局领导关心。常州市居丽琴副市长和教育局丁伟明局长多次来校关心科技教育，并受到高度肯定。

学校领导重视，保障到位。学校组建各学科骨干教师为核心的创客教育团队，明确团队主要任务和核心成员分工职责；学校在经费紧张的情况下依然每年提供5万元创客教育专项资金。

创新机制，形成合力。创客设备和器材供应商，选择有能力提供现场培训和与学校有合作意愿的单位，形成校、企共推的合力。

本单位完全了解常州市教育科学规划领导小组办公室有关“十三五”规划课题管理的精神，保证课题主持人所填写的《申报评审书》内容属实，课题主持人和参与研究者的政治素质、业务能力适合承担本课题研究工作。同意申报。

在该课题研究周期内，本单位愿意为该项研究提供研究便利，如课题获准立项，本单位愿意根据课题研究所涉研究任务，提供适量的研究经费。

公   章

年   月   日

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