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        創(chuàng)新思維工具在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用研究

        2020-12-08 02:22:44王星華白凌燕董黎明焦寶聰
        中國信息技術(shù)教育 2020年22期
        關(guān)鍵詞:頭腦風(fēng)暴創(chuàng)客教育教學(xué)應(yīng)用

        王星華 白凌燕 董黎明 焦寶聰

        摘要:創(chuàng)客教育的本質(zhì)是在核心素養(yǎng)思想指導(dǎo)下,依托跨學(xué)科知識(shí)整合和工具的熟練應(yīng)用,在創(chuàng)造過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)客教育是在創(chuàng)造中學(xué)習(xí),具有提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的優(yōu)勢(shì),然而目前大部分研究與實(shí)踐者聚焦于如何將創(chuàng)客教育與學(xué)科教育結(jié)合起來,對(duì)創(chuàng)新思維工具在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用研究關(guān)注不多。本文首先概述了創(chuàng)客教育的內(nèi)涵,然后通過對(duì)頭腦風(fēng)暴工具與創(chuàng)客教育關(guān)系的探討,結(jié)合頭腦風(fēng)暴工具在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用,提出了頭腦風(fēng)暴工具在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用路徑,從而達(dá)到從不同程度提高創(chuàng)客教育的實(shí)施效果。

        關(guān)鍵詞:創(chuàng)客教育;頭腦風(fēng)暴;教學(xué)應(yīng)用

        中圖分類號(hào):G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? 論文編號(hào):1674-2117(2020)21-0000-00

        ● 關(guān)鍵概念界定

        1.創(chuàng)客教育

        創(chuàng)客教育起源于美國,對(duì)于創(chuàng)客教育的概念,學(xué)者們基于不同的角度對(duì)創(chuàng)客教育提出了不同的理解,比較有代表性的觀點(diǎn)有以下幾種:[3]祝智庭等學(xué)者從教育理念的角度出發(fā),認(rèn)為創(chuàng)客教育是以信息技術(shù)為基礎(chǔ),融合了體驗(yàn)教育、項(xiàng)目教學(xué)法、創(chuàng)新教育以及DIY理念的以學(xué)生為中心和與實(shí)踐相結(jié)合的教育理念;[4]西方學(xué)者馬丁尼茲和斯塔哲從學(xué)習(xí)方式的角度出發(fā),認(rèn)為創(chuàng)客教育讓學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)、信息,尊重學(xué)生的主體性與主動(dòng)性,努力開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,提升學(xué)生利用技術(shù)與方法創(chuàng)造產(chǎn)品與工具以解決實(shí)際問題的能力;[5]何克抗從培養(yǎng)適應(yīng)中國社會(huì)的人才角度出發(fā),認(rèn)為創(chuàng)客教育是要把青少年培養(yǎng)成具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才。雖然學(xué)者們對(duì)創(chuàng)客教育的定義重心各不同,但他們對(duì)創(chuàng)客空間的基本認(rèn)識(shí)還是比較一致的:第一,創(chuàng)客教育是以學(xué)生為中心,發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性的教育;第二,創(chuàng)客教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;第三,都強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”的理念。綜上所述,本研究將創(chuàng)客教育概念界定為以學(xué)生為中心,利用創(chuàng)新思維工具,將學(xué)生培養(yǎng)成信息技術(shù)、理論、實(shí)踐相融合的創(chuàng)新人才的新型教育模式。

        2.頭腦風(fēng)暴工具

        關(guān)于頭腦風(fēng)暴的定義,國內(nèi)外有代表性的觀點(diǎn)包括:①亞歷克斯·奧斯本從激發(fā)新觀點(diǎn)提出的角度出發(fā),提出頭腦風(fēng)暴是一個(gè)小組試圖通過聚集成員自發(fā)提出的觀點(diǎn),為一個(gè)特定問題找到解決方法的會(huì)議技巧;②譚志敏等學(xué)者從教學(xué)運(yùn)用的角度出發(fā),提出頭腦風(fēng)暴法是一種通過準(zhǔn)備-實(shí)施兩階段訓(xùn)練集體創(chuàng)造性思維的方法[6];③王輝艷等學(xué)者從使用規(guī)則角度出發(fā)[7],提出頭腦風(fēng)暴是遵循延遲或不給予對(duì)你觀點(diǎn)的評(píng)判、鼓勵(lì)狂熱的和夸張的觀點(diǎn)、在現(xiàn)階段量有價(jià)值而不是質(zhì)、在他人提出的觀點(diǎn)之上建立新觀點(diǎn)并且每個(gè)人和每個(gè)觀點(diǎn)都有相等價(jià)值的規(guī)則的一種培養(yǎng)新觀點(diǎn)提出的情境。學(xué)者們從不同的角度對(duì)頭腦風(fēng)暴提出了不同的理解,雖然從這些定義中很難得出一個(gè)具體的定義,但是他們對(duì)頭腦風(fēng)暴的一些基本認(rèn)識(shí)還是一致的:第一,不是個(gè)人完成的而是集體完成的;第二,頭腦風(fēng)暴鼓勵(lì)集體進(jìn)行創(chuàng)造性思維發(fā)散?;谶@些共識(shí),本研究把頭腦風(fēng)暴工具的定義為:以確定的問題為基礎(chǔ),集體基于一個(gè)問題進(jìn)行觀點(diǎn)提出,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的工具。

        ● 頭腦風(fēng)暴工具與創(chuàng)客教育的關(guān)系

        1.頭腦風(fēng)暴工具是創(chuàng)客教育的一種思想來源

        在創(chuàng)客教育中,最關(guān)注的就是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,而創(chuàng)新點(diǎn)是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一種體現(xiàn),但一個(gè)人往往很難進(jìn)行創(chuàng)新點(diǎn)的提出和創(chuàng)新范疇的把握,而通過集體的頭腦風(fēng)暴可以激發(fā)參與者提出解決方法的觀點(diǎn)。頭腦風(fēng)暴為創(chuàng)客的創(chuàng)新點(diǎn)提出提供了新途徑。

        2.頭腦風(fēng)暴工具是創(chuàng)客教育的一種學(xué)習(xí)方式

        在創(chuàng)客教育中,有很多學(xué)習(xí)方式,如綜攝法、矩陣法、頭腦風(fēng)暴法等,本研究運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法,一個(gè)集體基于一個(gè)問題進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,進(jìn)而得到項(xiàng)目的解決方案。

        3.創(chuàng)客教育是頭腦風(fēng)暴工具的成果體現(xiàn)

        頭腦風(fēng)暴是一群人進(jìn)行集體觀點(diǎn)的提出和堆積,創(chuàng)客教育將頭腦風(fēng)暴形成的創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行圖化、物化,進(jìn)而將頭腦風(fēng)暴提出的觀點(diǎn)和創(chuàng)意進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的成果體現(xiàn)。

        ● 頭腦風(fēng)暴工具在創(chuàng)客教育中應(yīng)用過程

        筆者基于創(chuàng)客空間已有環(huán)境和利用感應(yīng)器、掌控版和計(jì)算機(jī),設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)單的無人駕駛小車。

        1.器材準(zhǔn)備及介紹

        計(jì)算機(jī)(mPythonX軟件)、小車套件、掌控版、傳感器、電機(jī)、電池盒、可充電鋰電池、魔術(shù)貼等器材。

        ①計(jì)算機(jī)(mPythonX軟件):用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行掌控版與程序的連接與上傳;mPythonX軟件是一款圖形化編程軟件,它的優(yōu)點(diǎn)是能夠適合初中學(xué)生自主進(jìn)行圖形化編程,此軟件右側(cè)對(duì)應(yīng)Python代碼,在圖形化編程過程中,學(xué)生能夠?qū)W習(xí)Python代碼以及編程邏輯。

        ②小車套件:小車是套件,在網(wǎng)上自行進(jìn)行購買或者廠家直接向?qū)W校供應(yīng),學(xué)生根據(jù)先前經(jīng)驗(yàn)或者說明書自行組裝。

        ③掌控版:掌控板是一款為滿足中小學(xué)生編程教育及人工智能教育的需求,自主設(shè)計(jì)的微型開發(fā)板。掌控板能拓寬使用人群的范圍,建立起從小學(xué)到高中的教學(xué)銜接;本節(jié)課每個(gè)小組提供一個(gè)掌控版,掌控版的液晶屏提供可視化數(shù)據(jù)。

        ④傳感器:距離傳感器、遙感傳感器。

        2.具體實(shí)施

        ①問題提出:設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)易的無人駕駛小車。具體實(shí)施流程如下圖所示。

        ②自主思考、設(shè)計(jì)方案:選擇傳感器、圖形化編程(mPythonX軟件)部分組成。

        選擇傳感器:筆者選擇距離傳感器,小車是智能自動(dòng)行駛的,看見障礙物自動(dòng)避障。

        圖形化編程:前方有障礙物后退,后方有障礙物前進(jìn),左方有障礙物右轉(zhuǎn)前進(jìn),右方有障礙物左轉(zhuǎn)前進(jìn)。

        ③創(chuàng)意(頭腦風(fēng)暴工具):本階段為創(chuàng)意階段,組內(nèi)進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,各小組成員將自己的創(chuàng)意通過頭腦風(fēng)暴,進(jìn)行組合、討論、刪選和確定,進(jìn)而確定第一次創(chuàng)意,實(shí)施過程如表1所示。

        ④優(yōu)化設(shè)計(jì)方案(頭腦風(fēng)暴工具):經(jīng)過第一輪頭腦風(fēng)暴即初步創(chuàng)意的提出,遺留5個(gè)問題,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案階段,再次運(yùn)用頭腦風(fēng)暴工具,進(jìn)行全班成員的頭腦風(fēng)暴(如表2)。

        具體方案設(shè)計(jì):在小車的四個(gè)燈的位置、小車前板身和下板身交界處分別安裝距離傳感器,并且安裝遙感傳感器。當(dāng)四個(gè)燈位置的距離傳感器測(cè)到5厘米內(nèi)的障礙物,則進(jìn)行避障操作(前方有障礙物后退,后方有障礙物前進(jìn),左方有障礙物右轉(zhuǎn)45度前進(jìn),右方有障礙物左轉(zhuǎn)45度前進(jìn)),當(dāng)避障操作運(yùn)動(dòng)20厘米之后,重新規(guī)劃路線(后退和前進(jìn)避障操作時(shí),向左轉(zhuǎn)90度進(jìn)行前進(jìn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)左轉(zhuǎn)前進(jìn)和右轉(zhuǎn)前進(jìn)避障操作后,按當(dāng)前方向正常運(yùn)動(dòng);除此之外也可遙感控制方向,遙感按下暫停,然后重新規(guī)劃方向,再按下前進(jìn))。當(dāng)小車前板身和下板身交界處的距離傳感器沒有檢測(cè)到10厘米之內(nèi)的障礙物時(shí)停止運(yùn)動(dòng),遙感傳感器重新規(guī)劃路線。裝上遙感傳感器,可以控制小車的停止和運(yùn)動(dòng)。

        ⑤創(chuàng)圖和創(chuàng)物:創(chuàng)圖是編寫運(yùn)動(dòng)程序;創(chuàng)物是將設(shè)計(jì)圖通過激光切割機(jī)和3D打印將車身物化,并且將車身、車輪、電機(jī)、電池盒進(jìn)行組裝,最后將寫好的程序上傳并進(jìn)行調(diào)試。

        ⑥分享交流:基于完成的產(chǎn)品進(jìn)行分享和交流。在分享過程中,最好有可視化產(chǎn)品和講演文稿(PPT、Word等);在交流過程中,每位學(xué)生提出對(duì)本作品的看法、觀點(diǎn)或者建議。

        ⑦再優(yōu)化:再優(yōu)化階段一,無論創(chuàng)圖還是創(chuàng)物階段,都會(huì)在不斷實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者更好的解決辦法,在過程中不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;再優(yōu)化階段二,在設(shè)計(jì)好作品之后,與大家進(jìn)行分享交流,基于提出的問題和建議,再一次優(yōu)化產(chǎn)品。

        3.結(jié)論

        利用頭腦風(fēng)暴工具,在創(chuàng)客教育實(shí)施的過程中,不僅激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)意,而且對(duì)創(chuàng)客教育的實(shí)施效果有明顯的促進(jìn)作用。

        ● 頭腦風(fēng)暴工具在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用原則

        1.以“問題和項(xiàng)目”為驅(qū)動(dòng)

        創(chuàng)客教育實(shí)施的過程中要以問題或項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),使用頭腦風(fēng)暴工具,集體進(jìn)行自由暢談,篩選出解決問題的多種觀點(diǎn)或途徑。

        2.以“創(chuàng)意的產(chǎn)生”為目標(biāo)

        創(chuàng)客教育以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為最終目標(biāo),而創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的體現(xiàn)就是創(chuàng)意的產(chǎn)生,頭腦風(fēng)暴工具鼓勵(lì)學(xué)生提出狂熱和夸張的觀點(diǎn),在集體的觀點(diǎn)中篩選出可實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)形成新的創(chuàng)意。

        3.以“延遲或者不給予對(duì)觀點(diǎn)的評(píng)判”[7]為戒尺

        創(chuàng)客教育鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn),在頭腦風(fēng)暴過程中,學(xué)生提出觀點(diǎn),教師延遲或者不給予對(duì)觀點(diǎn)的評(píng)判,學(xué)生根據(jù)自己的需求采納他人觀點(diǎn)和提出觀點(diǎn),然后在設(shè)計(jì)、圖化、物化階段不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,吸取和剔除觀點(diǎn)。

        ● 結(jié)束語

        本研究提出了頭腦風(fēng)暴工具在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用途徑,并證實(shí)頭腦風(fēng)暴工具對(duì)創(chuàng)客教育的實(shí)施有促進(jìn)作用。然而,任何一種工具在創(chuàng)客教育中的成熟應(yīng)用都需要一個(gè)過程。本研究提出的頭腦風(fēng)暴工具在創(chuàng)客教育實(shí)踐中的成熟應(yīng)用還存在一些需要完善的地方:①此應(yīng)用模式是在文獻(xiàn)與實(shí)踐基礎(chǔ)上提出來的,其應(yīng)用的可操作性需要進(jìn)一步數(shù)據(jù)證明;②此研究針對(duì)的是信息技術(shù)學(xué)科,不同學(xué)科的應(yīng)用還需進(jìn)一步研究和實(shí)踐。

        參考文獻(xiàn):

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        [3]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(shí)踐場(chǎng)[J].中國電化教育,2015(01):14-21.

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        [6]譚志敏,郭亮.頭腦風(fēng)暴法在教學(xué)中的運(yùn)用及其注意要點(diǎn)[J].繼續(xù)教育研究,2007(05):142-144.

        [7]王輝艷,武銳,呂代中.頭腦風(fēng)暴綜述[J].吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2005(05):55-57.

        作者簡(jiǎn)介:王星華(1996.2—),女,河北邯鄲人,首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院,研究生,研究方向?yàn)榻逃?jī)效。

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