探討在農村小學信息技術教學中開展基于“Arduino”創客教育課程的重要性

謝志堅

【摘 要】信息技術課程在農村小學的開展已有十余年，教學硬件從無到有，課程從興趣培養到常規教學落實。自參加工作以來，筆者目睹了農村小學信息技術教學的整個發展歷程。教材經歷了數次改版，內容的模式則幾乎沒有大的變化，無非是學習軟件的轉變，但在信息技術爆炸的時代，學生需要的是更大、更多的創造性。于是，創客教育悄然進入課堂。

【關鍵詞】農村小學；信息技術教學；創客教育

一、當前農村小學在信息技術教學中所遇到的困境

（一）小學信息技術教材內容上的困境

最近兩次編寫的教材，仍然大篇幅地以“某軟件”的操作學習為主，如四年級的金山打字、Windows畫圖；五年級的Word、Excel；六年級的PowerPoint等等，都是圍繞Windows、WPS、Office三件套等軟件操作，教材內容均以展示操作步驟的方式讓學生掌握以上軟件的使用，創造性思維的訓練略有不足。

（二）小學信息技術課堂教學上的困境

1. 信息技術教學手段的單一

信息技術課堂教學上常用策略是任務驅動，套路的基本演繹流程是“任務布置——學生自學——學生演示——教師糾正、小結——學生完成操作，教師巡視”。無疑，任務驅動能很好地解決學生掌握操作技能的問題，但因為套路不變，教師只能從任務的“花樣”上入手。剛開始的幾節課學生還是饒有興致的，久而久之，學生也對這千篇一律的演繹方式感到厭倦。

2. 教學內容的創造性過于抽象

廣州版六年級教材加入了Scratch，這種積木式的程序編寫，能讓學生的邏輯創造思維得到更好的鍛煉，也使學生相對直觀地了解計算機“智能”的運行原理。可這畢竟是有限的，基于邏輯概念下的創造性思維仍然過于抽象，并不適合班級里的所有學生，尤其是農村小學的學生。

因此，要讓信息技術教學擺脫軟件的講解，使更多學生的創造性思維得到鍛煉，保持孩子們學習的興趣，讓農村孩子的創意更接近現實，讓創意“觸手可及”，就需要一個新興領域——創客教育。

二、創客教育的趨勢

（一）國際上的“創客教育”大潮

“‘創客一詞來自于英文單詞‘Maker，狹義上的創客是指那些熱愛科技、熱衷實踐、樂于分享，努力把各種創意轉變為現實的人。”

在國外，從政策到實踐層面，創客文化已經開始在教育中站穩腳跟。例如時下流行的STEM教育，就是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）的教育。“美國發起的STEM教育，后來加入藝術課程（Art）變成了STEAM，現在又演化為STREAM，多出來的R指的就是寫作。”其實質就是搭建發揮學生創造力的平臺，用學科整合的思想去培養學生的科技理工素養。

（二）國家與地方進行得如火如荼的“創客教育”

2015年，CCTV教育頻道用了一年多的時間播放《我創故我在》這首歌，里面唱出了不少孩子們共同的夢想：“造一條會飛天的裙子，造點什么、什么都好，造點什么讓自己驕傲；造一片生產快樂的菜園，造一家掛在天上的旅店……造點什么讓世界看到，抱怨很廉價，別做空想家，做個創客讓自己驕傲……”。與此同時，創客教育在國內猶如雨后春筍，全國各地的大大小小的創客空間、創客工作室不斷成立。最接地氣的，也是離我們最近的“紅棉創客空間”，是依托廣州市教育信息中心，成立于2015年1月。“紅棉”的出現，將創客的文化散播到廣州市的學校中，創客工坊的資訊能第一時間推送到信息技術教師手中，并組織相關專題培訓。

三、基于Arduino創客課程在農村小學信息技術教學中的開展與研究

（一）“Arduino”的定義

Arduino是一個優秀的開源硬件平臺，目前在全球有數以萬計的電子愛好者使用Arduino開發項目和電子產品。Arduino具有廉價易學、開發迅捷等特點，不僅是一個優秀的開源硬件開發平臺，更成為硬件開發的趨勢。此外，“ArduBlock”是針對兒童的特點進行編程的簡易化、可視化的編程軟件，其積木式的編程模式更適合少年兒童的學習。

（二）開發適合農村小學的課程

“創客教育”其實是常規課程以外的內容，極少學校能以“第一個吃螃蟹”的心態去支持它。畢竟政府的教育投入只能局限于電腦室的建設。3D打印機、激光切割切機等各類耗材仍未納入政府的常規采購中，所以搭建創客平臺所需要的經費是一個大問題。因此，設計的課程如何與農村小學現有的條件更好地結合是必須要考慮的問題。

1. 以電腦室作為主陣地

“Arduino”除了開源，還廉價易學，筆者從2015年開始創客工作室的籌建，但因為各種因素（主要是資金）始終未能成行，導致課程、課題的開展的“卡殼”。其實筆者犯了一個嚴重錯誤：要先有工作室，才有創客工作。這是研究的誤區，也是不切實際的，畢竟創客出現之初，從來沒有工作室或專用場室可言。所以，回歸本源，以學校電腦室作為主陣地，默默耕耘。

2. 結合農村小學現有的硬件資源，開源節流，開發“起點低，損耗少”的課程

筆者查閱了網站、書籍，發現當今流行的一些課程主要針對的對象是成年人，以及高端的愛好者。“農村小學”這一區域，它之所以是特殊的，首先是因為它的資源困境，其次還因為它的起點低。所以篩選、重整和編創開發“起點低，損耗少”，適合農村教學對象的課程是很有必要的。

3. 通過課題進行創客教育的開展與研究

（1）第一階段，進行課題申請，籌建創客工作室，設計創客興趣小組的課程以及進行前期研究；

（2）第二階段，“基于Arduino創客課程在農村小學信息技術教學中的開展與研究”開題，通過開展課題，對創客教育在農村小學的實施進行研究；

（3）第三階段，課題中期小結和匯報，如發現問題，及時進行中期調整；

（4）第四階段，基于Arduino創客課程在農村小學信息技術教學中的開展與研究，進行成果的匯總，籌備課題結題。

四、在農村小學信息技術教學中開展基于Arduino創客教育課程的重要性

（一）突破現今農村小學信息技術課堂教學的困境

信息技術課堂教學的核心并不是某個軟件的使用，而是最大可能地激發學生的創造性，培養孩子們的信息素養。面臨信息技術的“瓶頸”，開展基于Arduino創客教育的課程，除了與時俱進，更能解決現今農村小學信息技術課堂教學的困境。在使更多學生的創造性思維得到鍛煉，保持孩子們學習的興趣之余，讓孩子們的創意更接近現實，讓創意“觸手可及”。

（二）探索培養農村學生更直觀的創造性思維的途徑

開發適合農村小學的課程，開展STEM或STREAM教育，其主旨是搭建發揮學生創造力的平臺，用學科整合的思想去培養學生的科技理工素養。培養農村創客，讓孩子敢于把各種創意轉變為現實。

（三）加快創客工作室成立的進程

“有為才有位”，通過創客教育課程的開展與研究，定點農村小學，依托信息技術，打造區域的創客工作室，把做法及成效輻射到農村地區。

（四）拓寬信息技術興趣班參賽的途徑

近幾年各級別的電腦制作比賽，除了常規的項目之外，還不斷地加入了如虛擬機器人、Scratch、創客作品等新項目，大有融合、取代之勢。因此，要通過“創客興趣小組”活動，培養更多的農村小創客，拓寬學生電腦制作參賽的組織參加途徑。

“先有雞，還是先有蛋？”這是哲學的經典問題。“先有創客，還是先有工作室？”這是筆者曾經的誤區。新事物或潮流的出現，總是由一顆種子（先行者）開始萌芽。同樣，創客教育這顆種子要在農村扎根，則需要“窮創客”的默默耕耘。“窮創客”的“窮”，一是資源局限性，二可理解為“窮其力量，窮盡所想”。筆者希望通過基于Arduino創客教育課程在農村小學的開展與研究，探尋農村創客教育的模式。

參考文獻

[1]宋楠，韓廣義.Arduino開發從零開始學：學電子的都玩這個[M].北京：清華大學出版社，2014.

[2]陳呂洲.Arduino程序設計基礎（第2版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2015.