朱廣樑

【摘 要】創(chuàng)客教育是實現信息化融合創(chuàng)新的重要途徑。它既是實現在小學數學教學中創(chuàng)設“現實的、具有探索性的活動”的有效途徑，又是促使教學方式變革的“潤滑劑”和“催化劑”，小學數學課堂教學也是凸顯“創(chuàng)客教育”中育人屬性的良好載體。在實踐中我們發(fā)現，“創(chuàng)客教育”存在關注“創(chuàng)造”忽視“育人”的兩張皮現象。由此，本文從創(chuàng)客教育空間的建設，創(chuàng)客設備的選擇，創(chuàng)客教育與小學數學教學融合的知識點的梳理，主題教學活動的設計等四個方面入手，提出解決以上問題的途徑與方法，使之實現立德樹人，五育并舉的目的。

【關鍵詞】創(chuàng)客教育;數學教學;融合創(chuàng)新;育人

【中圖分類號】G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）012-069-03.

從2018年2月起，黨中央國務院先后印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》《中國教育現代化2035》等綱領性文件中，創(chuàng)客教育日益成為教學改革的潮流。對于數學課堂來說，“創(chuàng)客教育”既是實現在數學課堂中創(chuàng)設“現實的、具有探索性的數學活動”的有效途徑，又是促使教學方式變革的“潤滑劑”和“催化劑”。

然而，傳統(tǒng)教學空間和教學設備與創(chuàng)客教育缺乏兼容性，制約創(chuàng)客教育與小學數學課堂教學的融合創(chuàng)新。教師對創(chuàng)客教育的認識理解不深，常常聚焦于“創(chuàng)客”的制造結果，忽視其作為“育人”的過程功能。筆者從空間重構、設備選擇、梳理融合知識點、主題教學設計四個方面，進行“創(chuàng)客教育”理念下小學課堂教學融合創(chuàng)新的實踐，取得了良好的效果。

建設輕創(chuàng)客空間，促使創(chuàng)客教育理念融合到常態(tài)課堂

現有的創(chuàng)客空間由于只關注硬件，忽視課程內容和資源的建設，很多成為學?！熬包c”。要使創(chuàng)客教育融合到數學教學的常態(tài)課堂中，必須把創(chuàng)客空間建設到每一個教室里。按照“學習→探究→互動→展示”的功能，進行規(guī)劃布局，通過設定“主動學習區(qū)”“個性學習區(qū)”“探究學習區(qū)”“非正式學習區(qū)”等功能分區(qū)，教師可以根據教學的需求，把創(chuàng)客教育的設備聚合到常規(guī)教室里。

選擇素材化裝備，有利于小學學科課堂教學整合

適切的設備選擇是創(chuàng)客教育有效融合到數學教學常態(tài)課堂的關鍵。為了解決小學生知識起點不高，動手能力不強，操作經驗不足，注意力不能長時間專注等特點，學?？梢砸浴皟砷L兩短能融合”的原則，選擇合適的創(chuàng)客教育創(chuàng)新融合設備。即一是由教師根據特長選擇;二是能滿足學生長時間重復使用;三是學生制作作品周期短;四是學習設備功能周期短;五是能較好地與小學數學課堂教學融合。

基于以上原則，筆者對于創(chuàng)客教育設備的選擇如下。

編程類：使用Arduino開源軟硬件、Scratch編程與機器人、Sphero機器人。

智造類：3D打印設備（3D打印筆為主，3D打印機為輔）。

平板類：iPad。

科組集體備課，構建小學數學融合教學模式

創(chuàng)客教育與常態(tài)課堂教學融合，必須梳理和了解小學學科在不同學段的知識點。小學高年段中有關立體圖形的教學與創(chuàng)客中的“3D打印”技術有著非常緊密的聯系，我們可以根據課程標準整理出《數學》（五六年級下冊）中能與“3D打印”技術融合的知識點，使融合教學精準發(fā)力。

1.五年級下冊《觀察物體（三）》

知識點：要從三個不同的角度觀察物體，才能確定物體的具體形狀。

融入策略：

（1）借助3Done軟件中的圖形，避免準備大量學具的麻煩。

（2）借助3Done軟件中的堆疊圖形功能，學生能通過旋轉軟件的畫面，可以很直觀觀察到添加或減少正方體的情況，從而更好地建構“必須從三個不同方向觀察才能確定立體圖形的形狀”這一知識。

2.五年級下冊《長正方體》

知識點：長正方體的特征。

融入策略：

（1）利用3Done軟件進行建模，避免制作實體模型需要準備材料的繁雜。

（2）借助3Done軟件中的基本實體，學生能通過旋轉畫面，直觀、清晰地觀察到長、正方體頂點、棱以及面的情況，從而初步學會看立體圖形的方法，熟知長、正方體的各個特征。

3.五年級下冊《長方體表面積》

知識點：長方體表面積。

融入策略：

（1）利用3Done軟件中的圖形，通過旋轉觀察長、正方體的各個表面，感受、理解長、正方體的表面積定義。

（2）借助3Done軟件中的基本實體功能，精確設定長、正方體的長、寬、高數據，通過旋轉畫面觀察長、正方體的不同表面，計算、推理出長、正方體的表面積計算公式。

4.六年級下冊《圓柱和圓錐》《圓錐特征》

知識點：圓柱特征、圓錐特征。

融入策略：

借助3Done軟件中的基本實體功能，學生可以通過旋轉界面，從不同角度觀察圓柱、圓錐，掌握圓柱、圓錐的特征，與此同時，通過精確設定圓柱、圓錐半徑、長度數據，了解圓柱、圓錐各部分的名稱，掌握測量圓錐高的方法。

在對知識點進行整合的基礎上，以杜威“做中學”的教育理念融合CDIO（近年來國際工程教育改革的最新成果，CDIO代表構思Conceive、設計Design、實現Implement和運作Operate）的設計理念，提煉出“3D打印”與數學課堂教學融合的教學模式。杜威強調，教育不僅要學生掌握知識，更重要的是在實際操作中領會知識的含義，他的“做中學”主要步驟是“五步”：“真實情境—發(fā)現問題—尋找資源—提出假設—檢驗想法”。這五步與CDIO的設計理念是一致的。尤其是數學的復習課，根據實際的需求，綜合地運用已經學過的知識解決問題，更容易幫助學生建構一個知識的整體感，建立一種大數學觀。

因此，我們總結出基于CDIO工程教育理念的3D打印與數學教學融合的教學模式（見圖1）。

在這個教學模式中，教師以項目驅動的形式開展教學，學生的系統(tǒng)思維和綜合思維被重視，整個教學活動充滿了探究性、創(chuàng)造性及開放性。

主題教學活動，落實創(chuàng)客教育與小學學科教學融合

創(chuàng)客教育和數學教學融合的落實，要通過主題教學活動的方式來實現。以《數學》六年級幾何圖形總復習的主題教學為例（見圖2），筆者設計了“為學弟學妹做學具”的主題教學活動。通過“真實情境—發(fā)現問題—尋找資源—提出假設—檢驗想法”五個步驟，調查四五年級學弟學妹對幾何圖形學具的需求，設計學具的形狀、數量和顏色，綜合運用知識借助“3D打印”解決問題，引導學生建構知識的整體性和體系性。

自2017年開展創(chuàng)客教育與學科教學融合的實踐以來，我校師生通過各類課題研究、教學課例、430課程等形式積極參與到創(chuàng)客教育融合創(chuàng)新的實踐中。除了上述“為學弟學妹做學具”的數學學科主題活動以外，還有融合長正方形周長知識的“數學+編程主題教學”——“循環(huán)指令的應用”以及數學、美術與創(chuàng)客融合的STEAM課——“走進沙面‘露德圣母堂”等。由學生組建的創(chuàng)客團隊分別在2018年和2020年獲得了廣東省中小學生創(chuàng)客大賽一等獎和廣東省機器人創(chuàng)意大賽一等獎的好成績。

參考文獻

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