創設一個情境，喚醒學生心中的發明家

謝曉

編者按：無論時代如何變遷，技術如何革新，人類對于創造力的需求都是永恒不變的。在“互聯網+”的浪潮中，我們可以創造出的事物也更加多元化，虛擬與真實的界限在慢慢變得模糊。在信息技術實驗中，給予學生一個適宜的引導，創設一個能激發人興趣的有效情境，也許會為未來增加很多不可預知的可能。

我記得小時候看過一本書《拍腦袋的發明》，里面有很多古怪的發明：人一站在秤上，它就播報體重；車子行駛到路燈下，路燈會點亮，風向標還會為你指引方向……雖然現在這些功能已經實現了大半，不再稀奇。但是我依舊記得打開這本書，被里面新奇世界震驚時的奇妙感覺。

青少年對未知事物，有很強的好奇心，有本能的探索其究竟的沖動，在適當條件的刺激下便涌現出旺盛的靈感。換一種說法就是學生需要思維支架，教師如果能夠搭建“教學情境”引發學生的興趣和疑問，那么他們追尋那些天馬行空想法的能量就可以支持進一步探究。

如果把創設這種教學情境比成烹調一道菜，食客喜好、主輔料配比、火候、調味等都是考慮的要素。我認為，其中最重要的是選擇適當的“主料”，如考慮學生對“主料”是否感興趣，教師能否比較輕松地駕馭“主料”，能否圍繞預設目標激發學生對主料有關問題的好奇心和疑問等。

推薦一款“主料”

推薦一款“主料”——Tinybop的萬能機器。“萬能機器”是Tinybop的家族成員，是一個動手創造類的應用。在iOS系統中運行，基于容易理解的視覺性編程語言，調用iPhone、iPad（包括iPod touch）硬件的內置工具和傳感器，有攝像頭、麥克風、揚聲器、觸控屏幕、陀螺儀和閃光燈，集成邏輯門、路由和特定功能模塊，支持傳送器和接收器連接其他iPad、iPhone或Apple Watch。

分析“食材”

第一，直觀、友好、安全。

單單巧妙的打開方式，已小露妙趣：點擊“+”或已創建用戶進入。點擊已創建用戶時，Tinybop旁的“鑰匙”落下，如同給機械玩具上弦一樣扭開“機器生產間”（如圖1）。

界面直觀活潑，輕松拖動就可以連接部件，它摒棄了完整的電路思路，在確保電路原理基礎上，簡化了連接方式，友好、安全，擴大了應用對象的年齡覆蓋面（如圖2）。

五個示例和視頻幫助參與者迅速上手，極大降低了應用門檻（如下頁圖3）。

第二，除了給使用它的青少年帶來絕佳的互動樂趣，教師也可以充分發揮“萬能機器”身上的每一種特質，支撐課堂教學目標，創設出多元的應用情境，為學生搭建一個天馬行空的想象空間（如圖4）。

烹制“大菜”

人的認識發展過程中6～12歲為具體運算思維階段，12～15歲或持續到成人期為形式運算階段。小學生正處于具體運算階段，他們活潑好動，需要與現實有明顯關系的內容支持思維運作；中學生處在形式運算階段，思維水平也正從具體向抽象過渡，他們逐漸也可以理解那些超出可具體感知的事物。

人的認知發展規律告訴我們，未成年人的思維結構與成人相比在本質上是有差別的，所以發展中每一階段表現出的特質也不同。那么，引申出一個問題，教育的目的到底是幫助學生構建知識體系，還是建構思維結構，這值得我們深思。

案例1：應用APP，孩子們表達自己的想象力。

多元組件構成豐富的可能性，多樣的可能性保留了學生表達自我想象力的空間。學生在動手創作過程中，一方面不斷獲得成功的愉悅感，促使最初的好奇心轉化為繼續探究的動力；另一方面，他們為了實現心中的創意，有目的地汲取知識，知識進一步協調個體的認知發展，從而增強與他人的交互作用，得到更多的知識和實踐經驗（如圖5）。

學生命名、定義自己的小創造，獲得如同設計師一樣的經驗體驗。

案例2：開啟孩子們對編程和電路的興趣。

Scratch連接開源硬件可以把信息技術教學延伸到真實世界。但由于低年級學生缺少必要的電路知識，從程序設計到控制電路存在一段知識跨越。

教師可以先通過萬能機器給予學生虛擬世界的體驗，再通過可視化程序表達出的豐富語言，彌合由于知識儲備不夠帶來的認知鴻溝，最重要的是這個過程給予了學生探究所必須的“思考的時間”。主動思考，把解決具體問題的經驗提煉、抽象成為某種分析解決問題的框架，這就開始有了抽象思維，而學生思維水平從具體向抽象的過渡至關重要。圖6為連接傳感器、控制器、簡單門電路的示意圖，圖7為基于設備之間路由連接的惡作劇發聲器的示意圖。

喬布斯曾說過：創造力就是把所有相關的事物連接起來。也許，那是從搞一個用來惡作劇的發聲器小發明開始的。