胡曉軍
2014年,江蘇省錫山高級中學的“想象·創造”課程基地被江蘇省教育廳批準立項。基地開發了以探究、實踐為主要學習方式,以科技孵化器機制實施的創客課程,并以專業社群的形式建成了多元化師資隊伍,努力讓學生的想象力“落地”。課程基地以“融技術與藝術,在想象中創造”為目標,讓學生體驗造物的快樂,激發想象力,提升創造力,使通用技術、信息技術、藝術、物理等學科知識在身體力行中成為“帶得走的能力”。
它不是精英學生的俱樂部
我們理解的創客課程不是精英學生的俱樂部,而是面向全體學生的一門常態化實施的課程。創客課程是“想象·創造”課程基地的30多門選修課程之_,每一個學生都可以自主選修。
開設這門課程的目標,是讓每一個學習過創客課程的學生,都會用一種工具語言,制作一件物化作品,完成一本工程日志,撰寫一篇研究論文。
會用一種工具語言,需要學生能夠使用圖形化或者代碼編程界面,編制一段控制開源硬件的程序,指向“創新設計(通用技術)和計算思維(信息技術)”。
制作一件物化作品,學生使用車、鉗、銑、刨、磨等工具以及激光切割機、3D打印機等設備,制作一件可以觸摸到的創新作品或互動媒體作品,指向“物化能力(通用技術)和藝術表達創意(藝術)”。
完成一本工程日志,學生要繪制圖紙、記錄過程,像工程師一樣設計和工作,指向“圖樣表達能力(通用技術)和工程思維(通用技術)”。
撰寫一篇研究論文,要用學術的語言表達思考,用規范的圖表和文字呈現研究,指向“科學的態度與責任(物理)”。
創客課程內容要解決現實世界中的真實問題,而不是書本知識和范例模仿;課程的學習方式是學生“做中學”“創中學”,而不是接受式學習。創客課程綜合了信息技術學科的編程,通用技術學科的機器人、電子、材料,物理學科的結構、力學,藝術學科的設計等學科元素,用研究性學習方法組織教學。
課程實施與評價:幾近真實世界的科技孵化器機制
我們在創客課程實施和評價中引入以色列科技企業孵化器的運行機制,主要包括4個環節。
項目先導期。學生面對、關注現實世界的真實問題,尤其要聚焦社會熱點問題和特殊群體,提出解決方案。于是,就有了學生提出、設計的“危化品倉庫管理火災預警及自動滅火系統”“幫助老人尋找物體的追蹤器”等項目。
項目論證期。學生醞釀的項目在教師指導下不斷完善,依次經過孵化器經理(教師)、孵化器項目篩選委員會(教師小組)審查,才能進入下一個周期。
項目孵化期。學生在創客空間學習必備知識、提高實踐能力,在此期間,教師為項目提供所需的硬件設備和學術指導,當學生作品需要資金時,還可以申請“校園風險投資”“學生創業銀行”的資金支持,直至完成項目,形成物化作品。
市場培育期。這個環節也是學生的課程評價階段,通過創客作品、工程日志、研究論文三個維度對學習進行評價,對于特別優秀的項目,提供專利申報、產品研發、聯系工廠等服務。
科技孵化器運行機制下的創客課程實施與評價,接近于真實世界,學生獲得的體驗豐富、支持充足。運行兩年來,我校“創客”課程班學生孵化項目40余個,先后獲得全國科技創新類比賽一等獎10余項,獲專利20多人次,在2016年澳門國際創新發明展中獲金牌4枚。
創客師資從哪里來
創客課程從無到有不過是近兩年的事,缺乏專門師資。尤其是這門課程融合了多門學科的元素,對教師的知識面提出了較高的要求,創客師資從哪里來?這是亟待解決的問題。
為此,我校組建了STEAM專業社群,來自信息技術、通用技術、藝術等學科的教師自發地組成一個學術性研究團體,承擔創客課程的教學任務。專業社群有相對固定的教學研討、交流活動時間和地點。每學期還有專門的“曬課”活動,教師把自己的課錄下來進行深入解析。實踐中我們認識到,僅有校內教師的參與還不足以解決日常創客教學中的問題,于是又邀請了來自高校專門從事萃智(TRIZ)研究的教師加入社群,幫助學生解決項目設計中遇到的創新難題。
在創客課程實施中,有一位教師負責編程和項目設計教學并負責孵化器運行。在項目實踐中,有的項目小組需要用到設計的知識,藝術學科教師會進行個別指導;有的小組要研究單片機,通用技術學科教師會給予專題指導;有的小組是做發明創新,就可以咨詢高校的專業教師;工業設計方向的學生,則可以與新南威爾士大學駐我校的外籍教師商量。
創客教師隊伍里還有一個“高校學長團”。我校學生謝超是江蘇省科技創新“省長獎”獲得者,他用先后在南京和香港獲得的4000元獎金建立了學校的“Bull B”獎。他每周都會從上海返回母校,對創客班里自己擅長的項目指導3個小時。“高校學長團”是在校學生的同齡人,他們交流起來更順暢,還可以將高校里最新的信息傳遞給在校學生。
我校的創客課程形成了“STEAM專業社群+外聘高校教師+高校學長團+外籍專家”的多元化師資隊伍。
在錫山高中的開放式校史館中,有一幅于右任先生在1932年為學校題寫的“雙手萬能,力求實用”。創客課程就是要讓萬能的雙手成為智慧、高明的教師,讓學生在真實的項目實踐中對知識保持濃厚的興趣。