凌秋虹
以信息化帶動教育現代化是實現我國教育發展的必然選擇,創新是教育現代化的重要內涵之一。創客教育繼承了項目教學法、做中學、探究學習等以學生為中心的教育思想,借助與信息技術的融合,開拓了創新教育的實踐場。而創客比賽是推動學校創客教育、引領創客文化建設的有效方式與途徑,通過比賽可以宣傳創客文化,讓更多的人了解、支持創客教育運動,吸引和鼓舞更多的學生參與到創客運動的行列中來。
筆者所在的江蘇省蘇州市姑蘇區從2013年起成立了“姑蘇區教育創客工作室”,并陸續開設了一系列STEAM教育類的創意實踐活動課程,不少學生參與了制作體驗。同時,在區域層面,姑蘇區教師發展中心通過舉辦姑蘇區小學生創客嘉年華活動、創新項目展示活動、區域小學生創客大賽等活動來推動學校創客運動。隨著對創客教育及創客文化理解的不斷深入,姑蘇區組織創客比賽逐步從“高端化”走向“草根化”,意在讓更多的學生投入到創客比賽中,努力向萬眾創新的目標前行。
1.“高端化”創客比賽優劣分析
在以往的區域創客比賽中,主要形式是學生現場展示作品,如收集乒乓球的機器人、智能拐杖、智能駱駝風扇和智能帽等,都體現著諸多生活元素、智能元素和科技元素……但賽后冷靜思考,這些作品的背后,學生參與了多少?收獲了多少?另外,創客比賽現場雖然展示形式熱鬧,但學生創新、實踐的過程無法真實呈現。同時,創客比賽的參與學生需經過層層選拔,只有極少部分學生能真正參與到比賽中,創客活動成為少數精英人才的活動。
2.“草根化”創客比賽的特征
姑蘇區在開展創客比賽的過程中堅持以生為本的原則,針對小學生知識儲備比較少和能力較弱的特點,在設計任務時充分考慮參與對象的年齡特征、發展差異、興趣愛好及能力水平。因此,筆者在學生的生活與學習中尋找“草根化”創客比賽的原型,并在實踐中總結出其具有的基本特征,即“切口小、大眾化、本土化”。
(1)切口小。這里的切口小,一是指區域或學校舉辦創客比賽主題的選擇角度要小,二是指所完成的任務涉及范圍要小。其主題研究內容可針對學生生活與學習中接觸到的事物來展開,這樣的選題設計讓學生思考問題的寬度就相對小一些,并使學生能夠借助已有的生活經驗和知識進行深層次的綜合應用研究。
(2)大眾化。大眾化是指創客比賽的主題,要廣受學生歡迎。同時,比賽對硬件的要求不能高,技術門檻要低,所用外部硬件設備、輔助材料和編程軟件都是學生所熟知的,這樣的比賽更能發揮學生參與的主動性、實效性和創造力。
(3)本土化。本土化是指活動設計要與區域創客文化相結合,要與區域的創客研究方向相結合,要與區域校園文化相結合。創客比賽的開展要基于區域教育發展現狀。
“紙電路創意賽”是姑蘇區“草根化”創意比賽的一個典型案例,該案例主要從聽、畫、裝、布、編、展等方面來鍛煉學生的創新實踐能力,實現了多學科的融合,以及多種創新能力的聚合與展示。
1.聽音樂畫旋律,表達感受
本次比賽的主題是“熱鬧的森林”,首先教師播放音樂,學生隨著音樂的旋律起伏、節奏快慢、音調力度在銅版紙上自由勾線作畫。學生通過畫線來表達對音樂的理解,抒發對音樂的感受,體驗不一般的創作過程。
2.圍繞主題添元素,發揮想象
該環節讓學生圍繞局部外形特征進行想象添畫,將抽象的線條畫變為具象的森林圖,然后用油畫棒進行涂色,從而形成各具特色的“熱鬧森林”。這樣的繪畫方式充分發揮了學生的想象力和創造力,實現了畫畫與音樂的有效結合。
3.裝燈布線揚個性,體現融合
以比賽主題為依據,根據畫面意境添加LED燈來實現繪畫藝術與現代科技的結合,學生在畫面中添加了LED燈呈現森林的熱鬧情景,并在畫面背部通過銅箔紙布線連接電路。這一環節的設計鍛煉了學生的創新實踐能力。
4.編寫程序顯功能,鍛煉思維
為了讓添加的LDE燈亮起來實現彩燈效果,學生以小組為單位進行大膽創想,通過編程語言編寫程序,借助生活經驗以及對畫面主題的理解進行程序創編。學生通過編程來實現自己的設計,巧妙地用到了“開”與“關”命令,有的還使用了變量、隨機函數和多重循環等,使原本靜態的畫面增加了夢幻感,呈現出完美的視覺效果。
5.添加設備展創意,體現能力
該環節的設計主要是讓學生利用已學過的傳感器知識及原理巧妙地開啟LED燈。有的學生將超聲波傳感器當作貓頭鷹的眼睛,當人與畫面的距離小于一定范圍時畫面彩燈就開啟;有的設定當外部環境亮度低于一定范圍時,彩燈就開啟……每一種開啟方式都充分體現了學生求變、求新、求趣的特性。
6.交流分享談體會,體驗成功
“交流分享”是創客比賽中的重要環節。學生針對自己創作的畫面談設計,談過程,談收獲,和小伙伴們一起分享成功的喜悅,得到更大的收獲。
“草根化”創客比賽是與當地的創客教育相結合,以項目學習的方式,使用數字化工具,倡導造物,鼓勵分享,培養跨學科解決問題的能力、團隊協作能力和創新能力的一種素質教育。作為區域的“草根化”創客比賽,不僅要符合創客的理念,還要充分考慮以下幾點。
1.高融合、短周期是基本要素
高融合,一是指創客比賽過程中任務設計要實現跨領域、跨學科的融合,讓學生在設計中創造;二是要需遵循百花齊放的原則,融入不同創客硬件品牌,同時相關輔助器材可以是學生平時學習和生活中常用的材料。周期短是指區域創客比賽所需要的時間一般不會超過半天,在半天的時間內讓學生以小組為單位完成“造物”或完成一項有趣的小制作。
2.注重比賽過程是核心要點
創客教育不只是創客空間、3D打印機和木工工具,更是一種“看過程大于看成果”的價值理念。在活動設計中要注重學生的體驗,它是一種基于任務的學習,運用科學探究過程和工程設計流程,連接抽象知識和實際問題的鍛煉,讓學生在動手實踐的過程中發現、創造、設計、合作并解決問題。因此,比賽主題要有趣味性、互動性、創新性,難度要適當,要讓學生感興趣、有能力、敢挑戰。同時,要注意比賽評價指標的過程性,關注每位學生在比賽中的表現,并在交流分享中,通過有效提問的方式來評價學生的多元能力。
3.凸顯學生創新能力是根本目標
創客教育以信息技術的融合為基礎,提倡“基于創造的學習”,強調學習者融入創造的情境、投入創造的過程,最終實現具有創新意識、創新能力和創新思維的創新型人才。在創客比賽設計時,教師要以學生創新能力的培養為根本目標,從流程安排、環節設計、主題命名、器材安排等方面設計讓學生能融入創新的環境,給他們足夠的時間與空間去創造,去實踐。