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        基于創(chuàng)客教育的中小學信息技術(shù)類拓展性課程的發(fā)展現(xiàn)狀簡述

        2017-03-30 11:21:40何天樂
        課程教育研究·學法教法研究 2016年32期
        關(guān)鍵詞:拓展性課程創(chuàng)客教育發(fā)展現(xiàn)狀

        何天樂

        【摘 要】近年來,以3D打印、Scratch趣味編程、開源機器人為代表的,基于創(chuàng)客教育的中小學信息技術(shù)類拓展性課程發(fā)展迅速。這些課程的開設(shè),完善了義務(wù)教育階段課程體系,滿足了學生的個性化學習需求。

        【關(guān)鍵詞】創(chuàng)客教育 信息技術(shù) 拓展性課程 發(fā)展現(xiàn)狀

        【中圖分類號】G633.67 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)32-0059-02

        一、創(chuàng)客教育

        創(chuàng)客翻譯自英文單詞“Maker”,意思是“制作的人”。當前,創(chuàng)客是指那些利用信息技術(shù)、3D打印技術(shù)等新興技術(shù),把創(chuàng)意變成現(xiàn)實,勇于創(chuàng)新的人。

        創(chuàng)客精神是創(chuàng)新精神加上百分之百的全身心投入,同時還要有面對困難逆境的執(zhí)著和堅持。

        創(chuàng)客教育是一種以培養(yǎng)學生創(chuàng)客精神為主要目的的教育行為。創(chuàng)客教育不僅僅是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和動手實踐能力,還需要培養(yǎng)學生意志品質(zhì)等方面的能力。

        在信息技術(shù)等新興技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下,創(chuàng)客教育以信息技術(shù)的融合為基礎(chǔ),繼承了杜威“從做中學”體驗教育;項目教學法“以項目為中心的團隊協(xié)作學習”;創(chuàng)新教育“通過探究學習,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、思維、能力教育”;DIY理念等以學生為中心的教學思想,為越來越多的教育者所青睞。

        二、拓展性課程

        2015 年 3 月,浙江省教育廳發(fā)布了《關(guān)于深化義務(wù)教育課程改革的指導意見》(浙教基〔2015〕36號)。同年9 月,又連續(xù)下發(fā)了《關(guān)于建設(shè)義務(wù)教育拓展性課程的指導意見》(浙教辦基〔2015〕78號)和《關(guān)于促進義務(wù)教育課程整合的指導意見》(浙教辦基〔2015〕79號)等相關(guān)課程改革的配套文件。

        這一系列文件明確指出義務(wù)教育課程分為基礎(chǔ)性課程和拓展性課程,并對拓展性課程的開發(fā)建設(shè)、開展實施、評價考核等方面提出了具體的要求,這是義務(wù)教育課程體系建設(shè)的一大創(chuàng)新。

        基礎(chǔ)性課程指國家和地方課程標準規(guī)定的統(tǒng)一學習內(nèi)容,主要培養(yǎng)學生適應(yīng)未來社會發(fā)展所必需的思想道德素質(zhì)、科學文化素質(zhì)和健康素質(zhì)等基本素質(zhì);拓展性課程指學校提供給學生自主選擇的學習內(nèi)容,主要滿足學生的個性化學習需求,開發(fā)和培育學生的潛能和特長。通俗的講,如果某課程是學校所有學生都要學習的,那么該課程屬于基礎(chǔ)性課程;如果某課程是供學生選學、不作統(tǒng)一學習要求,就屬于拓展性課程。

        那么,由此看來學校開設(shè)的社團活動、興趣小組活動也屬于拓展性課程?這些活動雖然沒有作統(tǒng)一學習要求,學生自愿參加,但這些活動僅針對部分學生,并不能滿足全體學生的需求。另外,社團活動、興趣小組活動通常安排在課外進行,而拓展性課程是有課時量要求的。

        拓展性課程,強調(diào)“更好地幫助每一位學生實現(xiàn)全面而有個性的發(fā)展”,也就是說要求“全體都參與、人人有選擇”。這就要求學校需要面向全體學生,開發(fā)足夠多的拓展性課程,確保所有的學生有所選擇,充分調(diào)動每一位學生的學習積極性,讓每一位學生愉快學習、幸福成長。

        三、基于創(chuàng)客教育的中小學信息技術(shù)類拓展性課程

        近年來,以3D打印、Scratch趣味編程、開源機器人為代表的,基于創(chuàng)客教育的中小學信息技術(shù)類拓展性課程發(fā)展迅速。

        這些課程根據(jù)學校實際情況及中小學生的身心發(fā)展特點,設(shè)計開發(fā)教學內(nèi)容;引導和鼓勵學生獨立思考、主動探究與合作交流,運用所學知識分析和解決實際問題;通過多形式、人本化的評價機制,全面、真實、客觀地評價學生的綜合素養(yǎng)發(fā)展水平;打造了一個多樣、豐富、完善的課程體系,供不同年齡階段的學生選擇和學習,滿足學生的個性化學習需求。

        身為一名初中信息技術(shù)專職教師,為了更好的開展創(chuàng)客教育,開設(shè)適合初中學生的信息技術(shù)類拓展性課程。筆者收集了大量,當前中小學階段,其他教育工作者基于創(chuàng)客教育理念,設(shè)計開發(fā)的信息技術(shù)類拓展性課程內(nèi)容,并進行整理如下,供參考借鑒。

        1、以Scratch編程為代表的趣味編程課程

        Scratch是美國麻省理工學院(MIT)專門為青少年設(shè)計開發(fā)的一款簡單易用的編程軟件。使用者不需要記憶復(fù)雜的命令和參數(shù),編輯程序的過程,就是用鼠標拖曳積木形狀的模塊到編輯區(qū)域。利用Scratch編程軟件,孩子們可以輕松地制作出諸如卡通動畫片、小游戲等令人驚嘆的作品。而且孩子的成品可以通過Scratch直接發(fā)布到官網(wǎng)上,以供使用和交流。

        Scratch的出現(xiàn),讓所有的孩子喜歡上編程成為了一種可能。學習Scratch不僅為學生以后學習其他程序設(shè)計語言打下堅實的基礎(chǔ),學生在設(shè)計、創(chuàng)作作品過程中,還發(fā)揮了想象力,訓練了思維能力和挖掘了創(chuàng)造力。

        除了Scratch之外,對于趣味編程類課程,還有的教師會選擇“MIT App Inventor手機編程軟件”、“Processing”等人性化、簡單易用的編程軟件為教學內(nèi)容。

        2、以Arduino為代表的可編程機器人課程

        Arduino是一款開放源碼的軟硬件平臺,包含硬件(各種型號的Arduino電路板)和軟件(Arduino IDE)。你只要在IDE中編寫程序代碼,將程序上傳到Arduino電路板后,程序便會告訴Arduino電路板要做些什么了。Arduino電路板能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境,并根據(jù)程序的要求,做出相應(yīng)的動作,比如:調(diào)節(jié)燈光、馬達和其他裝置。

        Arduino發(fā)展至今,已經(jīng)推出了多種型號的電路板。軟件方面,除了Arduino IDE之外,已經(jīng)有人開發(fā)了多款A(yù)rduino圖形化編程環(huán)境或者插件,如Ardublock可視化編程插件、Modkit在線圖形化編程環(huán)境、米思齊(Mixly)圖形化編程軟件等,為Arduino的推廣普及做出了積極的貢獻。

        由于,Arduino源碼開放、價格低廉、方便靈活、功能強大且容易上手,所以,現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于機器人教育教學領(lǐng)域。

        除了Arduino之外,有些教師會在原來Scratch 趣味編程的基礎(chǔ)之上,選擇配合Scratch編程軟件使用的Scratch測控板為可編程機器人教學平臺。另外, pcDuino、Microduino等可編程機器人,近段時間來也逐漸流行。

        可編輯機器人課程,從搭建機器人開始,學習控制程序的編寫,學會調(diào)試程序,操控機器人運作。普及了機器人基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學生的動手實踐能力和良好的思維能力,從而促進學生綜合素質(zhì)的提高。

        3、以3D打印為代表的立體空間建模課程

        3D打印是一種快速成型技術(shù)。3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內(nèi)裝有金屬、石膏、塑料、橡膠等不同的“打印材料”,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把電腦上的藍圖變成實物。3D打印的過程是:先通過計算機3D建模軟件,設(shè)計建立模型,再將模型文件輸出到3D打印機,從而指導3D打印機逐層打印。

        目前教學中,3D 建模軟件用得比較多的是SketchUp、Solidworks、UG等。

        中小學生有著天生的好奇心和想象力,3D打印能把他們的奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實,是讓他們很開心、很有成就感的一件事情。當然,現(xiàn)階段的立體空間建模課程內(nèi)容不局限于產(chǎn)品原型的設(shè)計開發(fā),還用于三視圖繪制、數(shù)學上復(fù)雜幾何關(guān)系的構(gòu)建等等,培養(yǎng)學生的空間思維能力。

        4、融合了軟硬件編程、3D建模等內(nèi)容的課程

        像微軟Kinect之類的3D體感設(shè)備,對于普通人來說它僅僅是一個XBOX360游戲機的周邊外設(shè)。但對于敏銳的教育工作者來說,他可以是一個很好的信息技術(shù)類拓展性課程學習內(nèi)容。配合微軟提供的SDK(軟件開發(fā)工具包),我們可以最大限度的發(fā)揮Kinect的潛力。通過SDK軟件開發(fā)工具包和Kinect硬件本身的3D掃描,人物表情識別,接受聲音、手勢命令等功能,我們可以做出很多有趣、有意義的人機交互應(yīng)用。

        以Kinect、Leap Motion之類的3D體感控制器為實踐對象,融合了軟硬件編程、3D建模等內(nèi)容,是當前基于創(chuàng)客教育理念的中小學信息技術(shù)類拓展性課程開發(fā)的新的方向。

        以上基于創(chuàng)客教育理念的中小學信息技術(shù)類拓展性課程,主要通過項目的形式,引導學生對某一領(lǐng)域開展深入探究與實踐,體驗運用信息技術(shù)解決實際問題的方法和過程,培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)和綜合能力。這些課程以其趣味性、綜合跨學科性、注重動手實踐和創(chuàng)新的元素令學生耳目一新,提升了學生的學習熱情,得到了大部分學生的喜歡,滿足學生課程學習的多樣化需求。

        參考文獻:

        [1]祝智庭,孫妍妍. 創(chuàng)客教育:信息技術(shù)使能的創(chuàng)新教育實踐場[J]. 中國電化教育,2015,01:14-21.

        [2]劉金鵬. 創(chuàng)客教育類拓展性課程體系建設(shè)[J]. 中小學信息技術(shù)教育,2016,02:67-69.

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