廖浩銘
(廣東省東莞市可園中學,廣東 東莞 523000)
創(chuàng)客教育是21世紀人才培養(yǎng)的新型模式,它與核心素養(yǎng)培養(yǎng)有著共同的追求。筆者所在學校開展了指向核心素養(yǎng)的創(chuàng)客課程的探索,逐步形成了系統(tǒng)化、層次化的校本課程,課程針對初二學生,授課時間為一學年。
核心素養(yǎng)的形成具有階段性、層次化的特點,我們在設計創(chuàng)客課程時,立足于學生現(xiàn)階段的認知與能力水平,確定各個階段的培養(yǎng)目標,使課程具有系統(tǒng)化與層次化的特點。通過精選課程內容,為學生搭建從簡單到復雜、從單一到綜合的階梯,讓學生在學習過程中逐步提升自己的核心素養(yǎng),創(chuàng)客課程各章節(jié)的內容與設計目的如下。
第一章“創(chuàng)新,How to do”旨在引導學生了解常見的創(chuàng)新方法,結合實例介紹了頭腦風暴法、改進創(chuàng)造法、逆向思維創(chuàng)新法、移植創(chuàng)造法、仿生創(chuàng)造法等。
第二章“動手能力是必不可少的”旨在提高學生的動手能力,使他們掌握基礎工具的使用和基本電路的連接,為后續(xù)制作作品打下基礎,主要內容有:微型機床和電烙鐵的使用、簡單電路的連接。
在第三章“牛刀小試,I can do”中設有土電話、自制水琴、自制潛望鏡等常見的手工制作,選材雖然簡單,但教學關鍵在于引導學生發(fā)現(xiàn)制作中存在的不足,提出改進意見。
第四章是前面內容的綜合與提升,需要運用各種創(chuàng)新方法,對學生動手能力有較高要求。在該章的學習中,學生將嘗試解決飛機的遙控、防止涵洞發(fā)生水淹、防止電梯意外下墜等問題。每節(jié)均展示科技創(chuàng)新、創(chuàng)客比賽中的優(yōu)秀作品,學生將在教師的指導下,對作品展開討論并進行改進。本章內容難度較高,需要運用小組合作、“錦囊”提示、多媒體介入等多種教學方式。
布魯納提出“目標分類法”,教育目標可分為知道、領會、應用、分析、綜合、評價六個層次。[1]在課堂教學中我們需要針對不同層次的目標靈活選用不同教學方法,對于認知難度較低的知識,我們可采取圖片、視頻、動畫等方式進行表述;對于難度較高的知識,我們可采取小組合作、“錦囊”妙計、模仿、任務拆分等方式協(xié)助學生完成學習任務。下面筆者以部分小節(jié)為例,探討創(chuàng)客課程的教學途徑。
在“移植創(chuàng)造法”一節(jié),首先介紹移植創(chuàng)造法的含義,移植創(chuàng)造屬于布魯納“目標分類法”中的“知道”層次,難度較低,可用課件或語言表述,然后教師引導學生領會生活中運用移植創(chuàng)造法的例子。屬于“領會”層次的方法可借助圖片、視頻、Flash等教學工具輔助教學,教師可引導學生思考該方法在生活中的其他應用。屬于“應用”層次的方法難度較高,以小組討論方式展開學習,對遇到困難的小組,教師及時給予提示或指導,最后學生通過練習鞏固本節(jié)課所學知識。圖1所示為課后練習,由學生自主完成,為降低學生的難度,老師預先設計好提示并包入“錦囊”中,有需要的學生可拆開“錦囊”,獲取其中的提示。
圖1
在“學習使用微型機床”一節(jié)中,教師首先介紹各種機床的作用,該內容要求為“知道”層次,可用課件或語言呈現(xiàn),還可以介紹3D打印機、激光切割機等。接下來讓學生利用工具進行切割和拼接,教師在這個過程中進行巡視,發(fā)現(xiàn)學生錯誤或不規(guī)范操作后及時提醒,避免出現(xiàn)安全事故。
“如何防止遙控飛機撞毀”一節(jié)的教學環(huán)節(jié)如下:介紹作品的背景及改進方向→借助圖片、視頻介紹該作品的原理和工作過程→學生以小組為單位進行討論,確定再改進的方向→小組派代表分享討論的成果,并請其他同學進行評價→以小組為單位再次討論,最終確定制作方案→合作制成新作品,在這個過程中教師給予學生必要的幫助。
受到布魯納“目標分類法”的啟發(fā),我們在設計課程時不僅應關注“教什么”,還應關注“何時教”,通過反復斟酌,使課程內容更具有系統(tǒng)性,使內容的編排富有層次。課程設置的順序為:了解創(chuàng)新方法→簡單工具應用與簡單電路連接→簡單小制作→科技創(chuàng)新作品點評。對于第一、二章的學習要求為“知道”,屬于簡單、基礎層次;第三章的學習要求為“應用”,是前面學習內容的延伸與應用;第四章的學習要求為“分析”“綜合”“評價”,難度較高,是前面所學內容的升華。通過上述課程的學習,能逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力,提高他們的動手能力。
杜威的“做中學”理論指出:“兒童不從活動而由聽課和讀書獲得的知識是虛渺的?!盵2]為此,本課程設置了豐富多彩的活動,要求學生理論與實踐相結合,助力其多種能力的提升。比如,通過小組討論、作品評析、成果分享、學生互評等活動可激發(fā)學生的學習主動性,提升其觀察力與語言表達能力;通過學習使用常見工具、利用微型機床進行切割、制作等活動,可提高學生的動手能力;通過簡單電路的連接、嘗試使多個燈泡亮起來、認識定值電阻與滑動變阻器、制作小電器等活動,培養(yǎng)學生電路連接的技能,為后面作品優(yōu)化打下基礎,實現(xiàn)從“知道”向“應用”“綜合”的過渡。
“學習動機由內驅力與誘因兩個基本要素組成,先有誘因誘發(fā)需要,然后喚起內驅力?!盵1]在課程學習中,學生將了解由鯊魚皮膚獲取靈感制作的游泳衣、從沖鋒槍到射釘槍的發(fā)明歷程、由橡膠帶來的輪胎變革、蠅眼照相機的誕生等,這些都讓學生大開眼界。在教學中教師會引導學生思考:如何實現(xiàn)快速檢票?在賽跑中如何既精確又自動地測量時間?如何實現(xiàn)涵洞水淹預警?怎樣防止遙控飛機撞擊障礙物?上述生活味十足的問題讓學生從中體會到生活處處有物理,逐步形成勤于觀察和思考、愛生活、愛科學的科學態(tài)度。
不同于常規(guī)的課后作業(yè),以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提升動手能力為目標的創(chuàng)客課程作業(yè)形式應具備靈活多變的特點。作業(yè)形式有:查找資料、提出方案、設計作品、手工制作、實地調研、點評改進等。比如,學生課后通過網(wǎng)絡或致電電梯廠商,了解電梯現(xiàn)有的防護裝置和可能導致意外下墜的原因,為學習“如何防止電梯意外下墜”作準備。學習“簡單電路連接”后,布置學生制作簡易手電筒,以培養(yǎng)學生的電路連接技能。在學習“仿生創(chuàng)造法”后,學生參考變色龍的手腳結構與爬樹動作,嘗試設計“爬樹神器”,加深對課程內容的理解。
學生的智能是多元的,這意味著每個學生在知識建構過程中表現(xiàn)出來的能力不應該通過單一方式予以評價。在創(chuàng)客教育中,我們不僅應關注知識的學習,還應該重視學生能力的培養(yǎng)與核心素養(yǎng)的提升。因此,應對學生的學習過程實施多元評價,創(chuàng)客教育的評價應呈現(xiàn)出主體多元、內容多元、方式多元的特點。
在評價的主體方面,為了使評價的結果更加客觀,創(chuàng)客教育的評價主體不應僅僅局限于教師,還可以包括學生、家長。有條件的學校還可以通過網(wǎng)絡資源,讓更多的社會人士參與評價,這樣會有利于激發(fā)學生的參與熱情。
在評價的內容方面,由于學生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)扎根于課堂的各種活動當中,所以我們在開展評價時,不應只把目光放在學生的作品上,而更應關注他們的學習過程。學生在課堂中表現(xiàn)出來的表達能力、動手能力、解決困難能力、創(chuàng)新能力、任務完成度、合作意識等方面都應納入評價內容之中。為了保證在評價時更準確、客觀,我們需要把上述能力細化成具體的表現(xiàn)。如動手能力的評價具體到設備使用規(guī)范、操作熟練程度等,表達能力的評價具體到清晰表達自己訴求、理性地提出個人的異議、詳細介紹自己的作品等。
在評價的方式方面,根據(jù)評價主體的不同,一般可以分為自評和他評兩種方式。自評是學生對自身學習過程中的態(tài)度、動手能力、合作意識、解決困難能力等方面進行評價,可以采用填寫自查表和操作記錄表、學習反思等方式展開;而他評是指學生對他人在學習過程中表現(xiàn)出來的表達能力、創(chuàng)新能力、任務完成度等方面進行評價。為了創(chuàng)造他評的條件,在課堂教學中應該盡可能多地為學生搭建展現(xiàn)自我的平臺,比如,在每個小組討論環(huán)節(jié)結束后,我們可增加分享環(huán)節(jié)。讓小組派代表上臺展示,當學生介紹了自己的作品后,教師可鼓勵學生談談該作品的優(yōu)點與不足,便于作品的進一步優(yōu)化。
學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)并非一蹴而就,而是需要借助系統(tǒng)化、層次化的課程進行培養(yǎng)。上述課程的設置彰顯了物理學科“以實驗為基礎,以思維為靈魂”的特色,加強物理與社會的聯(lián)系,切實培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。