薛元虎

項目化學習強調(diào)以跨學科知識為載體，以學生活動為中心，以問題情境為橋梁，在真實的實踐活動中培養(yǎng)學生的創(chuàng)客素養(yǎng)。筆者所在學校在創(chuàng)客教育中開展的電子紡織品項目化的學習，幫助學生構(gòu)建可穿戴開源硬件知識體系，助力學生體驗、經(jīng)歷真實的創(chuàng)客問題解決過程，引導和幫助學生形成具有審美情趣、勞動意識和社會責任擔當?shù)那楦袘B(tài)度與價值觀。電子紡織品項目利用可穿戴技術(shù)的控制板為載體，將傳感、通信等技術(shù)應(yīng)用在紡織品上，將科學、數(shù)學、美術(shù)等多門學科結(jié)合起來，探究數(shù)字媒體的制造過程和設(shè)計原理。教師作為項目過程的參與者，幫助學生理解可穿戴技術(shù)與現(xiàn)實生活之間的關(guān)系，引導學生從生活中發(fā)現(xiàn)學習的意義。

● 從電路設(shè)計到程序編寫，促進技術(shù)顯性化

顯性化讓學生能“看得見”技術(shù)運行的過程，使學生的創(chuàng)造思維不再受到技術(shù)的禁錮。目前，學校的信息技術(shù)課程大都側(cè)重于讓學生使用應(yīng)用程序，而不知其內(nèi)部工作原理。相比之下，電子紡織品項目給學生提供了一個學習技術(shù)原理的機會，讓他們成為技術(shù)的生產(chǎn)者而非消費者。

1.電路設(shè)計顯性化

制作電子紡織品讓學生理解電路工作的基本原理。當學生將LED燈連接到紡織品上時，錯誤地把LED燈當作紐扣一樣縫起來，導致電路無法連接。同樣，學生知道了帶正電荷的未絕緣的線和帶負電荷的線如果不小心碰到，會造成短路。學生需要在電路設(shè)計圖和電子紡織品之間不斷檢查，以便知道電子元件應(yīng)該放在哪里、正極和負極是如何連接的。通過學習，他們掌握了電路的規(guī)劃和電源線、信號線連接方法。

2.程序設(shè)計顯性化

將手工制作帶入電子和編程領(lǐng)域，使得計算機編程的內(nèi)部運作更加透明。剛開始時，學生認為計算機非常復雜，但經(jīng)過一段時間學習后，發(fā)現(xiàn)編程沒有想象中那么困難。在編寫程序過程中，學生知道了控制板在軟件上對應(yīng)的通信接口，理解了輸入和輸出端口，掌握了設(shè)置高低電平可以使燈開啟或關(guān)閉，以及利用循環(huán)程序讓LED燈漸弱漸亮。通過項目制作，學生掌握了程序控制開源硬件的一般方法。

3.工程思維顯性化

工程思維是指在系統(tǒng)思想指導下對系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能、要素、關(guān)聯(lián)性等進行分析和處理，以解決實際問題，并追求系統(tǒng)最大化或最小化。電子紡織品項目化學習讓工程思維的要素轉(zhuǎn)化為學生的實際操作，促進了學生對工程方法的掌握和工程思維的培養(yǎng)。例如，燈不亮可能是編程問題，也可能是電路問題造成的，學生們不得不在電腦屏幕和項目本身之間來回切換，直到診斷和解決問題。解決這些設(shè)計問題有助于培養(yǎng)學生更高階的探究技能，在觀察、測試和評估解決方案之間進行反饋。同時，鼓勵學生不要局限于單一的正確答案，要從多種可能性中找出問題的本質(zhì)，考慮多種可行的解決方案，對方案進行優(yōu)化和迭代。

● 從重視功能到關(guān)注外觀，促進美學設(shè)計的融合

杜威提倡教育的美學在重新認識現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)傳統(tǒng)社會結(jié)構(gòu)方面具有變革性作用。學習不能脫離藝術(shù)和美學，藝術(shù)和美學反過來可以促進學習的提升，兩者相輔相成。

1.美學促進了作品的創(chuàng)意表達

電子紡織品的制作包含了對美學設(shè)計的認可。在介紹卡紙、毛氈、粘土等傳統(tǒng)制作媒介時，引導學生從人的感受上關(guān)注材質(zhì)的紋理、形狀、舒適度等要素，從視覺設(shè)計上關(guān)注顏色、形狀、圖案、紋理等要素。與計算機、導電線、LED燈、電子數(shù)碼管等新媒介組合，迭代而成的新作品讓學生的創(chuàng)意與表達更充分、更自由。在這一過程中，學生不但關(guān)注了作品的美學，而且深入學習了電路和編程知識，達到了審美、創(chuàng)意表達與技術(shù)學習相伴而行的學習效果，這充分體現(xiàn)了技術(shù)顯性化與功能審美之間的協(xié)同關(guān)系。

2.美學激發(fā)了學生的創(chuàng)作熱情

學習動機可以促進學習行為的發(fā)生，學生的熱情是創(chuàng)意的不竭動力。協(xié)調(diào)好作品功能與美學之間的關(guān)系是非常重要的。在項目中，剛開始筆者把功能性作為項目設(shè)計的關(guān)鍵點，即LED燈能正常工作，學生在這個方面做得非常好。然而，學生并不想保留這些只具有最基本功能性的作品，認為其沒有吸引力。相反，在設(shè)計中加入藝術(shù)元素，不僅能讓學生對自己的作品有更多的自豪感，而且還能激勵學生主動挑戰(zhàn)要求更高的任務(wù)。因此，在后續(xù)的課程中，筆者開始強調(diào)美學，以實現(xiàn)理想外觀和功能性的完美融合。

制作美觀又實用的作品擴大了學習創(chuàng)意的張力空間。美學的融入讓學生主動對項目投入更多的精力，內(nèi)在的驅(qū)動力促使他們學習更復雜的工藝制作方法，以達到他們所期望的美學效果。

● 從固有觀念到突破限制，重新審視自我成長

電子紡織品項目讓學生有機會、有勇氣審視自我，改變自己。以手工制作作為學習計算機的切入點，以有親和力的媒介為載體，讓學生意識到自身的偏見，重新尋找到自我發(fā)展的方向。

1.計算與工程的固有觀念

在傳統(tǒng)社會中，縫紉、刺繡、鉤針和編織等紡織工藝被認為是一種女性化“軟”的活動，而工程和計算機被認為是男性化“硬”的活動。許多學生對自己最能勝任的領(lǐng)域有先入為主的觀念，他們的觀念是基于傳統(tǒng)上男性和女性特長的文化觀念，用固化的觀點來看待自身及其他事物，無異于自我封閉，阻礙了他們的自我成長。

2.突破學生自我的偏見

男生經(jīng)常談?wù)撟约荷瞄L電子紡織品的編程和電路方面的工作，不管他們之前是否有這些方面的實踐經(jīng)驗。同樣，許多女生也將自己定位為更擅長手工制作，無論她們之前是否有縫紉或手工制作的經(jīng)驗。然而，在項目結(jié)束時，已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變：大多數(shù)男生以完成手工制作任務(wù)為榮，而大多數(shù)女生則以項目中的程序編碼編寫為榮。這樣巧妙地將工程計算與手工縫紉，以功能美學的方式“混合”在一起，打破了自我的偏見，讓學生重新審視那些理所當然的、被性別化的固有觀念。

● 反思與展望

電子紡織品項目充分體現(xiàn)了學生作為技術(shù)的設(shè)計者和創(chuàng)造者的理念。創(chuàng)造電子紡織品的過程不僅揭示電路的設(shè)計構(gòu)造以及燈光的編程方法，使技術(shù)變得更加透明，而且還凸顯了美學在學習中的重要性。

電子紡織品項目繼承了傳統(tǒng)的用手工解決問題的方式，融入了計算、美學與工程等元素，不但讓學生和教育者重新審視用雙手完成的認知工作，而且還為傳統(tǒng)家務(wù)和手工技能的活動指明方向——只要能夠想象得到，就可以通過數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)造性整合尋找到新的價值。