摘要 :創(chuàng)客教育能有效發(fā)展中小學(xué)生的跨學(xué)科思維、動手能力、問題解決能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。項目式學(xué)習(xí)方式同樣可以賦予學(xué)生更多主動探究學(xué)習(xí)的機會,圍繞擬解決的項目問題,在經(jīng)歷收集信息、獲取知識、探討方案、同伴協(xié)作、動手實踐等環(huán)節(jié)后,可有效促進學(xué)生的知識建構(gòu)、技能與能力的發(fā)展。可見,項目式學(xué)習(xí)與創(chuàng)客教育在教育理念和活動過程等方面具有契合性,可將其作為中小學(xué)開展創(chuàng)客教育活動的主要教學(xué)方式。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)客教育;項目式學(xué)習(xí);創(chuàng)新意識;活動設(shè)計
我國在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出,“要積極探索信息技術(shù)在‘眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)(STEAM教育)、創(chuàng)客教育等新教育模式中的應(yīng)用”。可見,面向中小學(xué)生開展創(chuàng)客教育既是時代發(fā)展所需,也是教育發(fā)展和人才培養(yǎng)所需,在中小學(xué)開展的創(chuàng)客教育始終要落實到實踐層面,故本文將以項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計視角,探究中小學(xué)創(chuàng)客教育的活動設(shè)計,以支持和促進中小學(xué)創(chuàng)客教育活動的組織與開展。
一、中小學(xué)創(chuàng)客教育與項目式學(xué)習(xí)的契合性
1.??? 中小學(xué)創(chuàng)客教育的內(nèi)涵及開展的主要困境
事實上,創(chuàng)客教育不能完全稱為一種全新的教育形式,其理念源自于20世紀(jì)80年代的車庫文化以及21世紀(jì)初的創(chuàng)客運動,即共享新想法和新技術(shù),并通過實踐將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新產(chǎn)品。到了2010年左右,隨著數(shù)字制造設(shè)備向桌面化、便攜化、智能化、廉價化發(fā)展,桌面型3D打印機和數(shù)字激光機等設(shè)備,極大地降低了創(chuàng)客運動的門檻,提高了創(chuàng)新創(chuàng)造的效率??梢?,創(chuàng)客運動理念和新數(shù)字技術(shù)的結(jié)合,實際上為創(chuàng)新創(chuàng)造人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ),創(chuàng)客教育這一教育形式也應(yīng)運而生。
因此,可以將創(chuàng)客教育的內(nèi)涵基本理解為在創(chuàng)新中學(xué)習(xí)。對于不同的學(xué)生群體,這種“創(chuàng)新中學(xué)習(xí)”的開展形式和追求的價值取向仍存在較大差異。但面向中小學(xué)生群體的創(chuàng)客教育,則主要追求發(fā)展以下方面的能力素養(yǎng):(1)跨學(xué)科思維、問題意識、創(chuàng)新意識;(2)數(shù)字工具的操作應(yīng)用能力;(3)與同伴協(xié)作解決問題的能力;(4)能夠針對問題形成創(chuàng)意,乃至生成創(chuàng)新制品的能力[1]。
值得注意的是,雖然不少中小學(xué)已經(jīng)開展創(chuàng)客教育活動,但我國并沒有專業(yè)的創(chuàng)客教育教師,而主要由數(shù)理化等理科教師兼任,這也容易導(dǎo)致創(chuàng)客教育活動出現(xiàn)以下問題:一方面,教師不能從本質(zhì)上理解創(chuàng)客教育的內(nèi)涵,容易出現(xiàn)數(shù)字工具應(yīng)用的極端問題[2];另一方面,教師未能轉(zhuǎn)變以往的“教師為中心”或“主導(dǎo)—主體”教學(xué)模式,限制了學(xué)生在“創(chuàng)新中學(xué)習(xí)”的參與性與自主性,也不能為學(xué)生的創(chuàng)客活動提供支架。面對以上問題,除了對創(chuàng)客教育教師進行培訓(xùn)之外,最直接有效的緩解和解決途徑就是針對性地引入一種契合創(chuàng)客教育的學(xué)習(xí)活動模式———項目式學(xué)習(xí),便于中小學(xué)教師以此模式設(shè)計創(chuàng)客教育活動。
2.??? 項目式學(xué)習(xí)的理論背景與開展優(yōu)勢
項目式學(xué)習(xí)是美國中小學(xué)廣泛使用的學(xué)習(xí)方式,其主要是讓學(xué)生圍繞一個明確的項目主題,通過實際操作和知識應(yīng)用來進一步獲取新知識,以不斷構(gòu)建起具有情境性的新舊知識網(wǎng)絡(luò)。因此,項目式學(xué)習(xí)是一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的情境化學(xué)習(xí)方式,能夠加深學(xué)生對學(xué)習(xí)材料的理解深度。事實上,項目式學(xué)習(xí)的教育理念可追溯到杜威的“做中學(xué)”教育理論[3]。杜威通過一系列的教育改革實驗發(fā)現(xiàn),如果學(xué)生能夠參與到真實且有意義的活動中,而且這些活動任務(wù)或問題是相對真實或具有生活情境性的,那么學(xué)生能夠充分調(diào)動其參與積極性,按照活動目的來對學(xué)習(xí)材料產(chǎn)生自己獨特的理解,并應(yīng)用到學(xué)習(xí)任務(wù)的完成和活動問題的解決過程中。總之,項目式學(xué)習(xí)是秉持“學(xué)習(xí)者為中心”的學(xué)習(xí)方式,賦予學(xué)生更多主動探究學(xué)習(xí)的機會,通過收集信息、獲取知識、探討方案、動手實踐,以此來解決有現(xiàn)實意義的問題。
開展項目式學(xué)習(xí)活動主要有以下方面的優(yōu)勢:(1)項目式學(xué)習(xí)可賦予學(xué)生更多的自主性和探究性,主動學(xué)習(xí)過程經(jīng)歷探究問題、提出假設(shè)、協(xié)作討論、彼此質(zhì)詢、解決問題、評價與反思等環(huán)節(jié),相較于“教師為中心”的教學(xué)方式,更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。(2)項目式學(xué)習(xí)不僅利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,而且能讓學(xué)生在參與項目和解決問題的過程中學(xué)習(xí)到具有情境性的知識,并能在完成相關(guān)任務(wù)或問題解決中遷移應(yīng)用。(3)項目式學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、決策能力、動手實踐能力、協(xié)作能力、團隊領(lǐng)導(dǎo)力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。而這些能力是21世紀(jì)人才應(yīng)具備的高階能力,但卻是在現(xiàn)行招考評價體制下我國中小學(xué)生所普遍缺乏的。
3.??? 基于項目式學(xué)習(xí)開展創(chuàng)客教育的可行性
(1)???? 二者的教育理念相符
一方面,項目式學(xué)習(xí)和中小學(xué)創(chuàng)客教育均秉持“學(xué)習(xí)者為中心”的教育理念,將知識習(xí)得和技能發(fā)展的主動權(quán)充分賦予學(xué)生;另一方面,項目式學(xué)習(xí)和中小學(xué)創(chuàng)客教育活動中的學(xué)生不只是知識的消費者,更是知識的生產(chǎn)者,因而他們共同關(guān)注學(xué)生問題解決方案、創(chuàng)意或制品的生成,實現(xiàn)包括知識、技能、高階能力在內(nèi)的綜合能力的提升。
(2)???? 二者的活動過程相似
由于項目式學(xué)習(xí)和中小學(xué)創(chuàng)客教育具有相似的教育理念(“學(xué)習(xí)者為中心”)和結(jié)果追求(方案、創(chuàng)意或制品),這也在很大程度上決定了二者的活動開展過程非常相似,基本上都要經(jīng)歷以下環(huán)節(jié):確定探究問題、提出假設(shè)(提出方案)、協(xié)作討論(動手實踐)、解決問題(生成制品)、評價與反思。
(3)???? 項目式學(xué)習(xí)發(fā)展成熟
在國內(nèi)中小學(xué)教育中,項目式學(xué)習(xí)并不是一種常見的學(xué)習(xí)方式,但其在歐美中小學(xué)教育的研究和實踐中十分常見。值得關(guān)注的是,我國教育部修訂的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》也明確指出,要“圍繞學(xué)科核心素養(yǎng),以項目式學(xué)習(xí)為主線,整體規(guī)劃設(shè)計課程,全面改善學(xué)習(xí)方式”[4]。即將采用的新版高中信息技術(shù)課程教材也倡導(dǎo)采用項目式學(xué)習(xí)方式,落實好信息技術(shù)課程的實踐性??梢?,項目式學(xué)習(xí)的應(yīng)用發(fā)展已然成熟,同樣適合以實踐為主的中小學(xué)創(chuàng)客教育活動。
二、中小學(xué)創(chuàng)客教育中的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計
項目式學(xué)習(xí)不僅是“學(xué)習(xí)者為中心”的學(xué)習(xí)方式,也是一套設(shè)計相應(yīng)學(xué)習(xí)活動及其情境的系統(tǒng)方法,具有五大特征:驅(qū)動問題、情境探究、協(xié)作、學(xué)習(xí)技術(shù)和制品[5]。面向中小學(xué)創(chuàng)客教育的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計,也應(yīng)該圍繞這五方面來設(shè)計具體的活動環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)活動環(huán)節(jié)中,驅(qū)動問題對應(yīng)項目問題的確定環(huán)節(jié),情境探究對應(yīng)情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié),協(xié)作與學(xué)習(xí)技術(shù)對應(yīng)問題解決過程,制品可對應(yīng)評價與反思環(huán)節(jié)。
1.??? 項目式學(xué)習(xí)活動的問題確定
擬解決的問題是項目式學(xué)習(xí)的核心,也是衡量一個創(chuàng)客教育活動是否具有開展價值的重要標(biāo)準(zhǔn)。項目式學(xué)習(xí)活動的問題應(yīng)該聚焦于真實的、有意義的和重要的問題。這也意味著,面向中小學(xué)生的創(chuàng)客教育活動問題設(shè)計要遵循以下的原則:(1)問題要具有可行性。教師在確定問題或引導(dǎo)學(xué)生確定問題時,既要符合學(xué)生的年齡和認(rèn)知特點,也要符合已有的支持條件,確保問題能夠執(zhí)行和落實。(2)問題應(yīng)具有價值性。即確定的活動問題要盡可能與我國最新制定的課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān),而且在解決問題時能夠符合科學(xué)的研究范式。(3)問題要具有真實情境性。即確定的研究問題要與學(xué)生的真實生活或?qū)W習(xí)相關(guān),利于學(xué)生理解問題,激發(fā)學(xué)生的問題解決動機,以及在今后的生活和學(xué)習(xí)中對類似問題的遷移解決。(4)問題要具有一定意義。當(dāng)前不少創(chuàng)客教育活動的開展過程看似熱鬧,但學(xué)生在活動結(jié)束后卻收獲甚微,其根本原因在于解決的問題意義不足。因此,項目問題的確定還應(yīng)該具有一定的意義,教師要把掌握好問題的難易程度,并要幫助學(xué)生認(rèn)識到問題的價值。(5)問題要符合倫理道德。問題固然沒有本質(zhì)層面上的好壞之分,但教師應(yīng)該充分認(rèn)識到在問題的確定和解決中,一方面應(yīng)該盡可能培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的良好道德品質(zhì),如可以確定關(guān)于環(huán)保的問題;另一方面,要盡可能避免待解決的問題只是利于部分學(xué)生的發(fā)展,避免出現(xiàn)學(xué)生發(fā)展的不公平性[6]。
2.??? 項目式學(xué)習(xí)活動情境的創(chuàng)設(shè)
認(rèn)知年齡對學(xué)生理解、參與和投入學(xué)習(xí)活動形成重要影響。與大學(xué)生不同,面向中小學(xué)生以項目式學(xué)習(xí)開展的創(chuàng)客教育活動,特別需要教師為他們創(chuàng)設(shè)適宜的情境。這種適宜的情境,一方面可以幫助中小學(xué)生更容易理解研究問題和學(xué)習(xí)材料;另一方面,則能激發(fā)他們的活動積極性、聚焦活動注意力,以及更為順暢地支持創(chuàng)客教育活動過程的開展。中小學(xué)教師在創(chuàng)設(shè)項目式學(xué)習(xí)活動情境時,應(yīng)主要從以下方面著手:(1)創(chuàng)設(shè)數(shù)字技術(shù)情境。在創(chuàng)客教育活動中,教師可通過創(chuàng)客空間來創(chuàng)設(shè)接近真實世界的數(shù)字技術(shù)情境。但值得注意的是,這種技術(shù)情境在創(chuàng)客教育活動初期往往有效,但是在中后期的情境效果會減弱,還需要教師結(jié)合其他情境創(chuàng)設(shè)方法來設(shè)計。(2)創(chuàng)設(shè)問題情境或任務(wù)情境。解決問題或達成任務(wù)是激發(fā)和推動學(xué)生活動的根本動力。教師可將問題或任務(wù)按照一定邏輯分解為不同的子問題或子任務(wù),而這些有意義、有邏輯和遞進的問題或任務(wù),也為學(xué)生的創(chuàng)客教育活動創(chuàng)設(shè)了一個環(huán)環(huán)相扣的活動情境。(3)創(chuàng)設(shè)故事情境。特別是對于小學(xué)生而言,教師可以通過創(chuàng)設(shè)接近生活的故事來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)活動情境,賦予學(xué)生故事中的具體角色,讓學(xué)生全身心地投入到活動中。例如,教師可以創(chuàng)設(shè)環(huán)保故事情境,賦予學(xué)生環(huán)保衛(wèi)士的角色。
3.??? 協(xié)作問題解決過程的設(shè)計
在基于項目式學(xué)習(xí)的創(chuàng)客教育活動中,通常要將若干學(xué)生組成一個項目小組,使小組學(xué)生以協(xié)作的方式解決問題或完成任務(wù)。有研究者甚至認(rèn)為,對于大多數(shù)學(xué)生而言,開展創(chuàng)客教育活動也是旨在提升學(xué)生的協(xié)作問題解決能力[7]。可見,協(xié)作問題解決過程的設(shè)計在一定程度上將決定創(chuàng)客教育活動的開展效果,甚至是成敗。從國際上關(guān)于項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計經(jīng)驗來看,教師可從以下方面對協(xié)作問題解決過程進行設(shè)計:(1)設(shè)計協(xié)作支架。在通過制定問題解決方案,設(shè)計和生成制品的過程中,需要項目小組的學(xué)生開展深度和全面的協(xié)作。教師可以設(shè)計五方面的協(xié)作支架,來引導(dǎo)和幫助學(xué)生的協(xié)作過程:協(xié)作問題支架、協(xié)作討論支架、協(xié)作總結(jié)支架、協(xié)作反思支架、協(xié)作資源支架[8]。(2)設(shè)計和利用創(chuàng)客活動平臺。教師應(yīng)設(shè)計或采用免費的創(chuàng)客活動平臺,為學(xué)生的協(xié)作活動提供在線協(xié)作社區(qū),提升項目活動中的協(xié)作方案、數(shù)字資源和協(xié)作數(shù)據(jù)的共享,提升學(xué)生協(xié)作過程的順暢性。(3)將數(shù)字技術(shù)支持融于項目。這里的數(shù)字技術(shù)支持主要指兩類:第一類是概念認(rèn)知類工具,如思維導(dǎo)圖、概念圖、3D設(shè)計軟件等,讓學(xué)生以頭腦風(fēng)暴的形式形成問題解決方案,并以協(xié)作方式設(shè)計出可視化的制品;第二類是桌面3D打印機、激光切割機、Makeblock創(chuàng)客套件等,支持學(xué)生按照項目分工制作出不同部件,并最后以協(xié)作方式實現(xiàn)制品的組裝。
4.??? 項目式學(xué)習(xí)的評價與反思
教師對中小學(xué)創(chuàng)客教育的項目式學(xué)習(xí)活動進行評價,可從以下方面來進行設(shè)計和實施:(1)為每一個項目小組和學(xué)生設(shè)計數(shù)字評價檔案,要對學(xué)生參與每個項目的活動表現(xiàn)進行評價、反思和記錄,也要對學(xué)生最終的方案、創(chuàng)意和制品進行評價和記錄。只有采用數(shù)字檔案袋的評價方式,才能從相對較長的時間內(nèi),對學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力進行客觀評價。(2)教師應(yīng)有基于數(shù)據(jù)的評價意識,利用學(xué)生在創(chuàng)客活動平臺中的交流與協(xié)作數(shù)據(jù),對學(xué)生開展的有效活動進行數(shù)據(jù)分析和評價,并以此為后續(xù)的創(chuàng)客教育活動設(shè)計對應(yīng)協(xié)作支架或活動策略。
(3)對頭腦風(fēng)暴或協(xié)商討論中的知識建構(gòu)進行評價時,教師可以將觀察法和思維可視化的工具相結(jié)合,通過綜合的外顯或可視化方式來評價學(xué)生的內(nèi)在意義建構(gòu)過程。(4)對創(chuàng)客教育活動的創(chuàng)意方案或制品評價時,應(yīng)遵循三方面的原則:是否是實現(xiàn)問題解決或達成任務(wù)的最佳方案;是否具備可行性、科學(xué)性、創(chuàng)新性、價值意義和藝術(shù)性;要設(shè)置匯報和答辯環(huán)節(jié),促進學(xué)生的自評、互評、質(zhì)疑和反思等能力。
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[作者:王超(1970-),男,江蘇連云港人,江蘇省連云港市教育局教研室,中學(xué)高級教師。]
【責(zé)任編輯 鄭雪凌】
該文為江蘇省第五期“333工程”培養(yǎng)資金資助項目(2016年度)“‘互聯(lián)網(wǎng)+跨區(qū)域創(chuàng)客教育研訓(xùn)一體化策略與方法研究”的部分成果