生本智慧課堂模型課初探

廣東省江門市新會尚雅學校 朱文華

以往的課程標準是以學科內容為主旨構建的，圍繞部分內容的科學性和完備性編撰，以學科思路和邏輯為主要展現方式。學科之間的分界明顯、聯系較弱，并且一些復雜的生活問題被抽象為符合某一學科教學的簡單問題。近年來，國際上的跨學科融合成為課程和教學改革的趨勢，如科學、藝術、社會等課程。加強學科的融合是為了整合學生碎片化的知識結構，增強學生腦海中不同科學知識間的聯系，學會綜合運用所學的學科知識解決復雜的現實問題，這也正是用核心素養指導課程內容標準編排的目的。學校在生本智慧課堂中開展了多門創客課程，其中“夢想與速度創客室”（汽車模型）是STEAM教育和創客教育初步整合的體現；我校的“夢想與速度創客室”通過每周的社團活動和選修課培養學生動手設計能力，使這些孩子在廣東省科技創新大賽、“小小科學家”市級、省級、區級比賽中都取得了優異的成績。

一、創客教育

創客教學學生自身倡導開發的創意，并通過軟硬件將創意以具體物品的形式展現出來，如用3D One設計出3D模型然后再3D打印出來、利用Arduino編程制作出電子物件等，創客教育重點在于將想法進行“實踐創造”。

創客活動需要STEAM教育提供知識理論基礎，如模型零部件設計，就需要了解相應的工程學、數學、藝術學等方面的相關知識，從而提高模型的美觀。而創客實踐則是STEAM教育的最終目的，知識體系只有通過實物創造才能發揮作用，甚至是商業化，聯結教育與商業。

二、創客教育融入模型制作

隨著3D創意打印被引入各大中小學課堂中，許多學校在創客室方案的規劃里，也會把硬件設備，如3D打印機納入其中，讓整個實驗室看起來更“高大上”。但僅僅只考慮到硬件，離創客實驗室創建的初衷還有很大的距離——創客教育的本質在于引導學生享受創造的過程，從而培養一種可持續的創新思維習慣，而學校建立創客實驗室的目的，也是希望提供更完善的環境來踐行創客教育。因此，學校在籌備創客室時要多方面考慮，即有初步入門，也要有等級提升，只有這樣才能發揮創客教育的真正價值。個中困難有的與教育有關，有的與社會環境有關，有的與自身有關，而創客運動正是要打破這種困境，使得孕育杰客的環境更好一些，杰客的區域分布更均衡一些、最重要的是，我們不希望僅僅是像選秀節目那樣，只是帶有娛樂性質的表演，我們希望這些杰客融入產業界，成為真正改變世界的人。

3D創意設計不僅為3D打印提供模型，它與其他創客教育活動也緊密相關——作為創意捕捉與生成的核心，能夠為其他創客教育活動提供更具個人特色和創新精神的內容。因此，3D創意設計是校園創客實驗室里一個必不可缺的重要環節。

學校創客室從基礎開始，先是以普通模塊進行拼湊，再進行3D模塊學習，讓學生由基礎開始學習，構思模型,先懂得拼湊，再懂得制作,再到設計局部的結構、工藝等，進行初步實體形態的制作。在設計過程中應將設計構思用立體模型簡單抽象地表現出來，快速立體地表現出作品的曲面、大小、比例等,有利于持續保持設計思維的鮮活性,從而達到對學生的培養。

三、創客室中的生本智慧課堂

（一）課前的預習

在每次的模型課講授前教師會使用Pad的教師端布置課前作業，例如，使用NOBOOK物理虛擬實驗進行一些動力學的實驗探究，在NOBOOK虛擬實驗室中，學生既可以在虛擬實驗臺上動手操作，又可自主設計實驗，有利于培養其操作能力、分析診斷能力、設計能力和創新意識。雖然只是簡單的實驗，但是其在創客模型教育中起著非常重要的作用，學生通過預習，可以知道模型中各零部件的組合和作用是有關聯的，因此學習效率比沒有預習的孩子要快得多。同時，課前的預習作業通過學生Pad端的問題反饋還能讓老師充分掌握學生預習中所遇到的難題和疑問，并在Pad端直接進行解答，這種解答不受任何時間限制，相比傳統的在校提問而言，做到了快捷方便。

（二）課堂互動助學

通過課前的預習，學生已經初步了解本節課的內容，教師也在平臺盡可能解答了孩子們的問題，在課堂中孩子也能將自己在預習中的困惑通過Pad平臺分享給大家，并且將自己的作品展示給各位同學。創客模型除了拼搭細節，還包括展示階段，學生通過小組合作分工制作PPT，并以小組的形式進行展示，讓課堂成為以生為主的課堂。相比傳統課堂，這樣更能鍛煉學生的動手能力和交際能力，小組內的輪流上臺展示鍛煉了學生的演講能力。教學中先讓孩子了解模型結構的原理，并將物理學中的知識應用到其中，包括力學和機械學知識等，例如，我們先讓孩子學會結構學，再通過稱重實驗，讓孩子體驗生活中的物理原理。

除了力學知識，孩子們還需要學會模型電路連接，這就必須懂得物理中的電學與美學中的布線，這一知識點體現了STEAM教育和創客教育的結合，例如，孩子在模型制作中進行了電動驅動器的組裝和布線，并將坦克車履帶里面涉及壓強的知識進行了應用。

模型面要廣泛，除了汽車模型我們還開展了飛機模型簡單制作，讓孩子了解空氣動力學，親自放飛自己的作品，這樣可以培養孩子的自信心，而且還能讓孩子在體驗中進行改進：課堂上死記硬背的物理知識在創客室卻變成了自己可以動手實踐的模型，就算女生也會喜歡這樣的課堂。

（三）課后活動助學

利用Pad的學生端進行問卷式的課堂反饋，能及時了解孩子對本節課的掌握情況，還能將學生的作品通過教師端分享給家長，讓家校共同為孩子的教育而努力，遇到本節課還未解決的問題或某個模塊孩子未能解決的問題，都能用課后作業的形式讓孩子參照說明回家再嘗試。每節課的課件講解會通過教師端的錄制功能記錄下來并傳送給學生端，學生能在課后隨時查看本節課。教師還可以收集相關的模型拼湊技巧教學微課視頻發給學生。相比傳統課后作業的反饋形式，新的課堂利用了Pad的高效性，使得不同水平的學生能夠根據自己的需要在課后查看相應的視頻進行學習。

（四）參賽展示和外出交流

在基本知識得到鞏固后，我們會提高難度，讓學生自行設計模型，并用所學知識將其充分應用，我校初二年級的三位創客學生設計的“尚雅號”吸塵車榮獲2017年度江門市科技創新大賽三等獎。

四、創客教育的改進

當下，“生本智慧課堂”模型課幫助學生利用平臺開展相關的項目學習，既提高了學生的學習興趣，增強了自主學習能力，也方便學生進行小組交流學習；今后，在學生培養方面要更注重創新能力，多鼓勵學生參加科技類設計比賽，擴大模型班，讓更多的孩子體驗模型創造的樂趣，也讓創客教育從學校走到每個家庭中。