劉倫榮

【摘 要】項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以跨學(xué)科問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性問(wèn)題解決能力的教學(xué)方式。本文探索如何應(yīng)用項(xiàng)目式框架進(jìn)行3D打印教學(xué)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。教師根據(jù)專(zhuān)業(yè)智慧創(chuàng)造性地開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)，按照“項(xiàng)目—任務(wù)—活動(dòng)”進(jìn)行課程項(xiàng)目實(shí)施，建立起系統(tǒng)、科學(xué)的創(chuàng)造思維培養(yǎng)模式，培育具有跨學(xué)科知識(shí)和素養(yǎng)的新一代學(xué)習(xí)者。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)造力培養(yǎng);項(xiàng)目式教學(xué);3D打印

【中圖分類(lèi)號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2021）05-077-03

在技術(shù)飛速發(fā)展與經(jīng)濟(jì)全球化的今天，創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力形成的關(guān)鍵因素。在《中國(guó)制造 2025》中，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)提出，提升創(chuàng)新能力是實(shí)現(xiàn)從“制造大國(guó)”到“創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵舉措。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力的學(xué)習(xí)者為目標(biāo)[1]，與當(dāng)前開(kāi)展的課程改革的目標(biāo)高度契合。同時(shí)，有研究者指出，3D打印技術(shù)蘊(yùn)含創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維理念，可實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的教育創(chuàng)新，有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)[2]。如何提供有效的學(xué)習(xí)支持與干預(yù)，融合跨學(xué)科知識(shí)幫助學(xué)生順利跨越“最近發(fā)展區(qū)”，是一線(xiàn)教師落實(shí)創(chuàng)新力培養(yǎng)亟需探索的課題和實(shí)踐。

教學(xué)設(shè)計(jì)

本文以陜西西咸新區(qū)灃西實(shí)驗(yàn)學(xué)校3D打印課程“哨子發(fā)聲的奧密”主題項(xiàng)目為例，按照項(xiàng)目式學(xué)習(xí)流程進(jìn)行面向創(chuàng)造力培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，包括每個(gè)階段的活動(dòng)、工具支持以及評(píng)價(jià)方式（圖1），加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)。

本項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作的形式，圍繞主題“哨子發(fā)聲的奧秘”開(kāi)展一系列項(xiàng)目活動(dòng)。將信息技術(shù)工具引入每個(gè)環(huán)節(jié)，旨在實(shí)現(xiàn)以下功能：①促進(jìn)基于“證據(jù)”的評(píng)估，避免教師主觀(guān)性經(jīng)驗(yàn)干預(yù)，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)傳遞教學(xué)互動(dòng)反饋信息;②提供知識(shí)清單，幫助學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而與先前知識(shí)建立連接;③將精心設(shè)計(jì)的主題內(nèi)容分解成易于管理的模塊，設(shè)計(jì)活動(dòng)，完成知識(shí)的理解和應(yīng)用;④將學(xué)習(xí)過(guò)程融入游戲、限時(shí)在線(xiàn)測(cè)試等趣味活動(dòng)中。

在整個(gè)項(xiàng)目中，需要考慮學(xué)生的認(rèn)知加工和記憶能力，一種有效的方法是通過(guò)“分塊”將內(nèi)容分割成可控的子任務(wù)，以促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶中的知識(shí)融合。同時(shí)，在教學(xué)中注意最佳實(shí)施策略的選擇，關(guān)注學(xué)生個(gè)體參與，重視團(tuán)隊(duì)建設(shè)和組員間的配合，形成真正的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生的表達(dá)能力、觀(guān)察能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、問(wèn)題解決能力、情緒管理能力得到了明顯的提升。本項(xiàng)目主要面向五年級(jí)的學(xué)生，涉及科學(xué)、工程、藝術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，約4課時(shí)。

教學(xué)實(shí)施

1.確定項(xiàng)目

在該環(huán)節(jié)包括創(chuàng)設(shè)情景和提出問(wèn)題兩個(gè)教學(xué)活動(dòng)，教師先創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景：學(xué)校每年的特色活動(dòng)“跳蚤市場(chǎng)”快要舉辦了，我們抽選的主題是“響亮的哨子”，作為小小建模師的你，你想設(shè)計(jì)一款什么樣的哨子在跳蚤市場(chǎng)特色展區(qū)售賣(mài)呢？隨后完成任務(wù)一：上網(wǎng)查找資料，全方位了解哨子，包括哨子的種類(lèi)和構(gòu)造。提出問(wèn)題前，教師先展示若干不一樣的實(shí)物哨子，讓學(xué)生觀(guān)察、觸摸和試吹，使學(xué)生對(duì)哨子有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的感受。通過(guò)對(duì)哨子進(jìn)行實(shí)物接觸，讓學(xué)生提出他們的問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生思考后寫(xiě)下想法與計(jì)劃，越多越好。然后完成任務(wù)二：上網(wǎng)查找資料，回答陳述學(xué)習(xí)單。在這個(gè)環(huán)節(jié)，教師需要給學(xué)生提供情景支架，采用任務(wù)管理策略，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)哨子提出有趣且有意義的科學(xué)問(wèn)題。

2.制定計(jì)劃

為了最終制作出響亮的哨子，學(xué)生研討提出自己的想法，對(duì)要解決的問(wèn)題進(jìn)行頭腦風(fēng)暴。學(xué)生們梳理想法后完成任務(wù)三：填寫(xiě)項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)以及任務(wù)框架圖，同時(shí)確定小組分工，填寫(xiě)分工明細(xì)表。在學(xué)生填寫(xiě)任務(wù)框架圖的過(guò)程中，教師需要巡視了解學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備情況，為學(xué)生提供先行組織者支架，幫助學(xué)生建構(gòu)同化新學(xué)習(xí)任務(wù)的認(rèn)知框架。采用協(xié)作、幫助策略，為學(xué)生的討論提供關(guān)鍵句提示，這些提示往往會(huì)成為學(xué)生交流合作的“腳手架”，有助于提高合作交流的效率。

3.活動(dòng)探究

該環(huán)節(jié)主要目標(biāo)是探究哨子是如何發(fā)出聲音的，為之后創(chuàng)造性設(shè)計(jì)哨子奠定知識(shí)儲(chǔ)備，形成關(guān)聯(lián)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的跨學(xué)科解決問(wèn)題能力。教師讓學(xué)生將手放在自己的喉結(jié)處，感受自己在說(shuō)話(huà)時(shí)有什么發(fā)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生了解聲音的產(chǎn)生是因?yàn)槁晭У恼駝?dòng)。隨后遷移到哨子的發(fā)聲，鼓勵(lì)學(xué)生上網(wǎng)搜索資料，完成任務(wù)四：完成氣流（空氣）進(jìn)入哨子后的流線(xiàn)圖標(biāo)記，在這個(gè)過(guò)程中要避免學(xué)生“迷思認(rèn)知”的形成。一旦出現(xiàn)理解偏差的意識(shí)，將會(huì)影響學(xué)習(xí)者的進(jìn)階學(xué)習(xí)水平，具體可通過(guò)糾正易錯(cuò)點(diǎn)、提供先行預(yù)習(xí)等手段進(jìn)行預(yù)防。

4.作品設(shè)計(jì)與制作

作品設(shè)計(jì)與制作環(huán)節(jié)是項(xiàng)目的核心，也是培養(yǎng)學(xué)生工程思維的過(guò)程。在本環(huán)節(jié)中，學(xué)生要用前面核心任務(wù)中學(xué)到的知識(shí)和工程設(shè)計(jì)，完成任務(wù)五：把自己腦海中創(chuàng)意哨子通過(guò)文字或圖畫(huà)的方式展現(xiàn)出來(lái)并制作出成品。在創(chuàng)意設(shè)計(jì)階段采用組內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的方式促進(jìn)小組合作學(xué)習(xí)，先讓組內(nèi)的學(xué)生各自闡述觀(guān)點(diǎn)，開(kāi)展討論，選出最優(yōu)方案，并同步優(yōu)化。教師為學(xué)生在建模與打印過(guò)程中遇到的問(wèn)題提供技術(shù)支持，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思考，幫助其糾正錯(cuò)誤并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生新的靈感與頓悟。學(xué)生根據(jù)繪制的草圖進(jìn)行建模， 在模型完成后，小組討論繼續(xù)完善模型，然后進(jìn)行打印組裝工作。

5.成果交流與評(píng)價(jià)

成果交流環(huán)節(jié)首先需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的主題、知識(shí)內(nèi)容、探究任務(wù)與整體學(xué)習(xí)目標(biāo)的相關(guān)度進(jìn)行審核和確認(rèn)。隨后學(xué)生需要完成任務(wù)六：將產(chǎn)品完善后完成項(xiàng)目匯報(bào)單，包括項(xiàng)目的分工、產(chǎn)品特色介紹、產(chǎn)品設(shè)計(jì)宣傳語(yǔ)以及實(shí)施過(guò)程中遇到的困難和相對(duì)應(yīng)的解決辦法。

每個(gè)學(xué)習(xí)小組需要提交任務(wù)報(bào)告和說(shuō)明性材料，由同學(xué)依據(jù)評(píng)分規(guī)則進(jìn)行等級(jí)評(píng)估。創(chuàng)造力認(rèn)知評(píng)分維度主要包含獨(dú)創(chuàng)性、流暢性和變通性等三個(gè)維度。學(xué)生創(chuàng)造性主要從哨子整體評(píng)分、主題設(shè)定、色彩變化、造型變化、外加功能六個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后，教師針對(duì)任務(wù)的流程和質(zhì)量進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)和反饋。

總 ?結(jié)

在項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程中，為更好激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，一是在活動(dòng)探究階段為學(xué)生提供適量的知識(shí)準(zhǔn)備，這是教師催生學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)散的關(guān)鍵點(diǎn)。研究表明，適量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是創(chuàng)意涌現(xiàn)的催化劑，當(dāng)學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備不足時(shí)，創(chuàng)造力的發(fā)生缺乏土壤，但過(guò)量的知識(shí)可能會(huì)阻礙創(chuàng)意的產(chǎn)生[3]。二是在實(shí)踐中探究性問(wèn)題必須是明了清晰的非良構(gòu)問(wèn)題，應(yīng)避免大段文字，做到目標(biāo)明確，確保學(xué)生可以快速明確關(guān)鍵詞和目標(biāo)任務(wù)。因?yàn)閷W(xué)生的問(wèn)題意識(shí)是創(chuàng)造力發(fā)展的起點(diǎn)，項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)性和探究性就決定著學(xué)生創(chuàng)造力的醞釀。三是教學(xué)反饋必須有助于促進(jìn)主動(dòng)學(xué)習(xí)和滿(mǎn)足學(xué)生協(xié)作創(chuàng)新的需求，否則有可能擾亂學(xué)習(xí)節(jié)奏和加重認(rèn)知負(fù)荷。四是學(xué)習(xí)清單應(yīng)當(dāng)是豐富、有彈性（能夠適應(yīng)不同的偏好）和必要的，否則學(xué)生可能會(huì)輕視對(duì)清單的使用，陷入“知識(shí)迷航”。五是成果交流環(huán)節(jié)可以有效激發(fā)學(xué)生元認(rèn)知反思意識(shí)，但在短時(shí)間內(nèi)難以對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)產(chǎn)生影響。六是課堂活動(dòng)中的模擬測(cè)試若不能適應(yīng)形成性評(píng)價(jià)或配合探究活動(dòng)推進(jìn)的節(jié)奏，將有可能無(wú)法完成。

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作者單位：陜西西咸新區(qū)灃西新城實(shí)驗(yàn)學(xué)校