鄧薇薇
[摘 要]在當(dāng)前創(chuàng)客熱的影響和政府政策的推動下,教師把創(chuàng)客文化引入校園,創(chuàng)客教育就是創(chuàng)客文化和教育的結(jié)合物。由于創(chuàng)客教育是新興事物,我國對它的研究仍處于實踐探索階段。因此,開展創(chuàng)客教育實踐研究,設(shè)置創(chuàng)客課程,構(gòu)建創(chuàng)客教育模式就尤為迫切。廣西南寧市星湖小學(xué)的創(chuàng)客實踐將創(chuàng)客教育理念應(yīng)用到小學(xué)社團(tuán)培訓(xùn)中,通過分析創(chuàng)客教育的特點(diǎn),結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)客社團(tuán)教學(xué)模式的構(gòu)建,以建構(gòu)主義理論、STEAM理論、基于項目的教學(xué)、“做中學(xué)”思想為理論依據(jù),提出旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和解決問題能力的創(chuàng)客教育教學(xué)模式。期望通過該教學(xué)模式切實有效地培養(yǎng)創(chuàng)新人才,給常規(guī)教學(xué)以有益的補(bǔ)充,為創(chuàng)客教育理論的完善貢獻(xiàn)力量。
[關(guān)鍵詞]創(chuàng)客;創(chuàng)客教育;教學(xué)模式
[中圖分類號] G43[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1007-9068(2022)36-0087-03
一、研究背景
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,3D打印技術(shù)、樹莓派、Arduino等開源硬件平臺的日臻完善,創(chuàng)客教育掀起了全球范圍的教育改革浪潮。創(chuàng)客教育綜合了創(chuàng)新教育、建構(gòu)主義、做中學(xué)、基于項目的學(xué)習(xí)等思想,符合學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和豐富的創(chuàng)造力天性。它主要以課程和教育活動的方式,融合科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科知識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力以及解決問題的能力。創(chuàng)客教育的興起讓越來越多的學(xué)習(xí)者改變了學(xué)習(xí)方式,由傳統(tǒng)的填鴨式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閯邮謱嵺`的體驗式學(xué)習(xí)。越來越多的教師意識到創(chuàng)客思想對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著深刻且長遠(yuǎn)的影響,開始把創(chuàng)客理念應(yīng)用于課堂教學(xué)、科技教育等方面,創(chuàng)客在教育界“火”了起來。
本文將創(chuàng)客教育理念應(yīng)用到小學(xué)社團(tuán)培訓(xùn)中,通過分析創(chuàng)客教育的特點(diǎn),結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)客社團(tuán)教學(xué)模式的構(gòu)建,以建構(gòu)主義、“做中學(xué)”思想為理論依據(jù),提出旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和解決問題能力的社團(tuán)教學(xué)模式。期望該教學(xué)模式能夠切實有效地培養(yǎng)創(chuàng)新人才,給常規(guī)教學(xué)以有益的補(bǔ)充,為創(chuàng)客教育理論的完善貢獻(xiàn)力量。
二、創(chuàng)客教育的教學(xué)模式構(gòu)建——以南寧市星湖小學(xué)為例
國家的核心競爭力就是人才和創(chuàng)新,創(chuàng)新要從小抓起,可以在小學(xué)階段引入創(chuàng)客教育。廣西南寧市星湖小學(xué)從2017年開始了創(chuàng)客教育的實踐,逐步建立了以3D打印筆、小木工、電子達(dá)人,scratch和機(jī)器人的課程為技術(shù)載體的創(chuàng)客教學(xué)模式。
1.構(gòu)建真實、分享的創(chuàng)客教育教學(xué)模式
根據(jù)創(chuàng)客教育的教學(xué)目標(biāo)和創(chuàng)客教育教學(xué)模式的要素之間的聯(lián)系,我們構(gòu)建了圍繞真實生活情境、注重交流分享的創(chuàng)客教育教學(xué)模式(見圖1)。
如圖所示,創(chuàng)客教育教學(xué)目標(biāo)是一個三維的目標(biāo),核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,知識技能和核心素養(yǎng)目標(biāo)則與它相輔相成,形成一個穩(wěn)定的三角形,正如我們創(chuàng)客教育需要培養(yǎng)的是擁有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力及解決問題能力的人才的教學(xué)目標(biāo)。為了實現(xiàn)這個目標(biāo),我們選取學(xué)生生活中常見的事物或出現(xiàn)的問題作為探究的主題,選擇能夠讓學(xué)生充分動手實踐的技術(shù)內(nèi)容如3D打印筆、小木工、電子小達(dá)人、scratch與機(jī)器人課程,充分發(fā)揮學(xué)生的主體能動性。教師作為項目的引導(dǎo)者、輔助者,協(xié)助學(xué)生以小組為單位,團(tuán)結(jié)協(xié)作完成項目的探究。在教學(xué)過程中,有兩個重要的部分,一個是“實地考察,還原真實”,我們的項目來源于學(xué)生的生活,我們在創(chuàng)客課程中制作的東西、探究的結(jié)果也要回到真實環(huán)境中接受檢驗,再得出改進(jìn)意見或優(yōu)化方案,甚至創(chuàng)新設(shè)計。另一個是“交流分享,展示推廣”,分享是創(chuàng)新的源泉。第一次分享是與小組成員的分享、班級成員的分享,通過分享,學(xué)生可以收獲幾個或幾十個改進(jìn)意見和方法,萌發(fā)創(chuàng)新思維,獲得個人能力的提升。第二次分享是大范圍的分享,可以是拍攝作品,配以介紹的文字,利用微信公眾號等媒體宣傳、展示、推廣,可以是代表學(xué)校參加相應(yīng)的比賽,可以是把創(chuàng)作出來的作品應(yīng)用在學(xué)校公共事務(wù)上??傊?,在創(chuàng)客教育實踐中,我們的創(chuàng)客教學(xué)模式選擇了貼近學(xué)生生活中常見的事物或出現(xiàn)的問題來確定主題,重視學(xué)生的原認(rèn)知,注重創(chuàng)設(shè)體驗式實踐環(huán)境,課程內(nèi)容設(shè)計為學(xué)習(xí)3D打印筆、小木工、電子小達(dá)人、scratch和機(jī)器人等多種技術(shù)技能,最后還要進(jìn)行交流分享、展示推廣,這些都與建構(gòu)主義、做中學(xué)、STEAM、創(chuàng)新教育等理論所推崇的做法相吻合。
2.小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)模式八步驟,“小創(chuàng)客”課程案例分析
創(chuàng)客教學(xué)模式能夠保證教學(xué)過程中的各個要素依照一定進(jìn)行順序合理出現(xiàn)。因此,我們根據(jù)任務(wù)驅(qū)動、基于項目的教學(xué)法及五步創(chuàng)客教學(xué)法及學(xué)校小學(xué)中年級學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),又具體構(gòu)建了小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)模式八步驟。該教學(xué)模式共有以下8個步驟:情景啟發(fā),項目介紹→探索新知,嘗試技能→動手操作,完成初品→交流分享,能力提升→實地考察,還原真實→分析討論,改進(jìn)創(chuàng)新→分工合作,實踐探究→交流分享,展示推廣。
(1)情景啟發(fā),項目介紹。創(chuàng)客教學(xué)模式的教學(xué)第一步,教師一般會結(jié)合學(xué)生的日常生活來激發(fā)學(xué)生了解一個項目的興趣。在此環(huán)節(jié)中,學(xué)生往往思維活躍,興趣高漲,這是培養(yǎng)其創(chuàng)新思維的第一步。
(2)探索新知,嘗試技能。教師在創(chuàng)客教學(xué)中引入一些新事物開展教學(xué),可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生在原有知識體系下構(gòu)建知識技能體系。在這個環(huán)節(jié)中,學(xué)生通過自己探索,嘗試學(xué)習(xí)新知識、新技能,可以更好地構(gòu)建知識體系,學(xué)會學(xué)習(xí)。
(3)動手操作,完成初品。在這個環(huán)節(jié),教師應(yīng)教給學(xué)生規(guī)范的操作方法,指導(dǎo)學(xué)生完成一個初級的項目作品。學(xué)生在動手實踐的過程中強(qiáng)化了新知識和新技能。
(4)交流分享,能力提升。初級的項目作業(yè)完成后,教師可以組織交流和分享活動,讓學(xué)生介紹自己完成項目的好點(diǎn)子、新創(chuàng)意。這對提升學(xué)生的交流能力以及高階思維都是有幫助的。
(5)實地考察,還原真實。在第一環(huán)節(jié)中,教師通過創(chuàng)設(shè)真實的情境激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但是課堂離真實環(huán)境還是有一定距離的。所以之后還要設(shè)計實地考察的環(huán)節(jié),讓學(xué)生到真實的環(huán)境中了解項目,對比自己所制作的初級項目作品,收集信息。
(6)分析討論,改進(jìn)創(chuàng)新。在上一個環(huán)節(jié)活動結(jié)束后,學(xué)生以小組為單位分析收集到的信息,討論改進(jìn)創(chuàng)新意見,設(shè)計創(chuàng)新作品。
(7)分工合作,實踐探究。學(xué)生小組分工合作,根據(jù)新的設(shè)計完成新的實踐探究。
(8)交流分享,展示推廣。教師再次組織學(xué)生在課堂上交流分享,鼓勵學(xué)生利用海報、參加比賽、表演、推送微信等形式將創(chuàng)新點(diǎn)子、創(chuàng)意做法展示出來。
3.“小創(chuàng)客”課程之神奇的3D打印筆——我的家園教案
(1)教學(xué)目標(biāo)。
學(xué)會3D打印筆的使用方法;學(xué)會3D打印筆繪制立體圖的方法;了解建筑美學(xué)的知識,如對稱;通過繪制民族建筑,了解民族建筑的文化,感悟建筑與氣候、人民與勞動生活的聯(lián)系,增強(qiáng)民族自豪感。
(2)教學(xué)重難點(diǎn):用3D打印筆繪制立體事物。
(3)課前準(zhǔn)備:3D打印筆20盒;PLA塑料20盒;排插20個;模紙N張。
(4)教學(xué)流程。
①情景啟發(fā),項目介紹。
我們居住的廣西常年濕熱多雨,還有一種獨(dú)特的天氣叫“回南天”。我們聰明的祖輩們總結(jié)了許多應(yīng)對它的法子,秘密就在他們獨(dú)特的民居上。
②探索新知,嘗試技能。
A.認(rèn)識3D打印筆
神奇的3D打印筆,在筆尖上有一個小小的開口,而打印材料能夠像流水線里的產(chǎn)品一樣從筆尖里出來,筆身上的加熱裝置讓材料變得柔軟,從而能畫出任何形狀。冷卻后,材料會再次變硬,固定成新的樣子,而我們就可以通過這個過程繪制3D立體圖形。很多工業(yè)領(lǐng)域和很多3D打印愛好者的家中都開始運(yùn)用3D打印技術(shù)來制造零部件或者磨具。
B.認(rèn)識3D打印筆的材料及配置
3D打印筆內(nèi)置風(fēng)扇散熱系統(tǒng),能防止筆身過熱。它有自動關(guān)閉功能,當(dāng)筆超過4分鐘沒有使用時,它就會自動停止釋放打印原料。它還可以根據(jù)不同的打印材料,自動控制打印速度和溫度。
③動手操作,完成初品。
(教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用3D打印筆繪畫)
首先,教師向?qū)W生介紹3D打印筆的使用方法,從直線、曲線等簡單的創(chuàng)作,到慢慢疊加為更為復(fù)雜的形狀。然后,教師給學(xué)生準(zhǔn)備紙質(zhì)的模板,讓學(xué)生自己動手進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動式體驗。
任務(wù)1:運(yùn)用3D打印筆繪制平面圖形,如平面的花、動物等。
任務(wù)2:運(yùn)用3D打印筆繪制立體圖形,如眼鏡、單車。
任務(wù)3:運(yùn)用3D打印筆繪制房子。
任務(wù)4:運(yùn)用3D打印筆繪制少數(shù)民族特色民居、建筑等。
④交流分享,能力提升。
教師請學(xué)生介紹自己使用3D打印筆的感受,同時拍下學(xué)生的作品,擴(kuò)大宣傳。
⑤實地考察,還原真實。
教師利用“三月三”假期組織學(xué)生走進(jìn)廣西博物館和廣西民族博物館,了解民族建筑。博物館的室外民居、風(fēng)雨橋、鼓樓等建筑,讓學(xué)生感受到這些建筑的巧妙。
⑥分析討論,改進(jìn)創(chuàng)新。
小組討論,仿造設(shè)計少數(shù)民族民居。
⑦分工合作,實踐探究。
小組分工合作,用3D打印筆繪制少數(shù)民族民居。
⑧交流分享,展示推廣。
小組成員在教師的指導(dǎo)下制作海報,宣傳自己設(shè)計的民居,介紹民居的特色。在制作民居的過程中,不少小組運(yùn)用了工程學(xué)上的技術(shù),制作紙模具或用現(xiàn)成的盒子來輔助制作建筑的屋頂、墻壁等,加快了制作民居的速度。
⑨教學(xué)評價。
我的收獲、體會
☆☆☆☆☆
我今天的表現(xiàn):
三、實驗班和對照班的作品對比
本研究選擇在南寧市星湖小學(xué)小創(chuàng)客社團(tuán)培訓(xùn)中實施。實施對象為創(chuàng)客社團(tuán)成員。小社團(tuán)劃分成A班36人,B班36人,兩個班保證每個班里同個年級的人數(shù)差不多,同樣的教師進(jìn)行教學(xué),排除了教師水平、教學(xué)習(xí)慣、教學(xué)方式等的干擾。本次實驗的周期是4個月,每一個月完成一項技術(shù)內(nèi)容。筆者作為觀察者、授課者到實際課堂中培訓(xùn)學(xué)生,觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、課堂行為以及課堂氣氛的變化等。在實驗結(jié)束后,筆者通過編制問卷從學(xué)生角度再次進(jìn)行調(diào)查。其中A班是對照班,筆者在該班上課時僅用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,每節(jié)課給學(xué)生一個學(xué)習(xí)任務(wù),制作每節(jié)課任務(wù)作品,僅做簡單展示分享。B班是實驗班,筆者在該班授課時努力創(chuàng)設(shè)真實、分享的教學(xué)模式,充分挖掘真實環(huán)境中的問題,并讓學(xué)生通過多次的交流分享改進(jìn)創(chuàng)新。
通過將實驗班和對照班的學(xué)生作品進(jìn)行對比以及從任課教師反饋的課堂效果來看,實驗班與對照班學(xué)生創(chuàng)作的作品,在創(chuàng)意度上有明顯的差異。對照班的學(xué)生僅僅是進(jìn)行作品模仿,因此,學(xué)生間的分享交流少了,學(xué)生了解現(xiàn)實生活的機(jī)會也少了,學(xué)生的思路打不開,作品沒有創(chuàng)意。而實驗班學(xué)生在課堂上多次開展交流分享,先探究現(xiàn)實生活中的事物,再開展下一步的設(shè)計學(xué)習(xí),學(xué)生所完成的作品會比較有創(chuàng)意。
對于小學(xué)創(chuàng)客教育教學(xué)模式的研究,我國還處于起步階段,創(chuàng)客教育對學(xué)生創(chuàng)新能力、解決問題能力的培養(yǎng)發(fā)揮著較大的作用。本研究還處于初步探索階段,僅應(yīng)用于學(xué)生創(chuàng)客社團(tuán)中的培訓(xùn),人員經(jīng)過甄選,其研究范圍有局限性,研究過程由于經(jīng)驗不足,也會使研究結(jié)論有一定偶然性。未來學(xué)校還需要逐步實踐和完善創(chuàng)客教育,形成系統(tǒng)的創(chuàng)客教育教學(xué)理論。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1]祝智庭,孫妍妍.創(chuàng)客教育:信息技術(shù)使能的創(chuàng)新教育實踐場[J].中國電化教育,2015(1):14-21.
[2] 何克抗.論創(chuàng)客教育與創(chuàng)新教育[J].教育研究,2016,37(4):12-24,40.
(責(zé)編 韋淑紅)
[基金項目]本文系南寧市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度C類課題 (立項編號:2021C184)“基于創(chuàng)客教育理念的小學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計與實踐”的研究成果。