淺談翻轉式創客教學模式

陳小樂

摘 要：“創客”一詞來源于英文單詞“Maker”或“Hacker”，簡單來說就是把自己想到的東西想辦法去制造出來的人。近來，創客運動在美國興起，一個個社會和家庭的創客空間生根發芽，甚至被稱為"第三次工業革命"。中國早期的創客教育多為少數學校和少數教師的自發探索。然而，在小學實施創客教育，遇到了很多問題，如學生很有想法，但是不能自己獨立實現；學生創客基礎知識不扎實、不能靈活運用這些知識等。采用翻轉式創客教學模式能讓學生更好地掌握基礎知識，并更加能激發他們的創想。

關鍵詞：創客；翻轉式；校本課程

一、翻轉式的創客教學模式

（1）使用Arduino做開發

Arduino的硬件原理圖、電路圖、IDE軟件及核心庫文件都是開源的，在開源協議范圍內可以任意修改原始設計及相應代碼。Arduino簡單的開發方式使得開發者更關注創意與實現，更快的完成自己的項目開發，大大節約了學習的成本，縮短了開發的周期。

Arduino的程序設計可以通過圖形化編程軟件 Scratch來進行編譯。Scratch已添加了電子模塊指令，對通訊協議進行了擴展，新增Arduino庫的支持。小學生也可以通過Scratch來編寫Arduino語言并寫入到Arduino板，實現與Arduino開發板的硬件對接。

（2）開發Arduino的校本課程

Arduino的書籍比較多，但是缺乏圖形化編程軟件的編譯，不適合小學生閱讀。運用圖形化編程實現Arduino硬件開發的書籍，在當當網上只能找到一本名為《小創客玩轉機器人》的書在售。溫州市白蓮路小學的信息老師張曉勝也開發了自己一套使用圖形化編程軟件實現硬件對接的視頻教程。然而沒有形成教材，學生沒有配套的書面教程來鞏固加深知識，而在激發學生創造力上也沒有提到。總的來說，現在國內還比較缺乏Arduino創客課程的開發與研究，開發翻轉式的Arduino的校本課程非常必要。

（3）采用翻轉式的校本課程

①課程難度的需求

Arduino的創客課程對小學生來說難度較大。翻轉式校本課程可以根據每個學生的學情，從探究、自學、微課、授課的方式層層遞進，讓學生逐步掌握課程知識。

②學生興趣的需求

學生在學習創客過程中，會由于個體的差異，對創客課程的興趣產生不同的影響。普通的校本課程，在普及的基礎上難以對特長生進一步提升。翻轉式的校本課程，可以讓感興趣的學生利用課余時間也能進行學習。

③創客創作的需求

創造力是可以培養的，創客是可以教出來的。在創客校本課程中，必須滲入創客思想，沖破學生思考問題的枷鎖，讓學生學會發現問題、提出問題的思維模式。傳統課程上學生的提問、解答會受到優秀學生的影響，如自己還沒有想到就被其他同學說出來了。使用翻轉式的校本課程，可以讓每位同學都能發表自己的想法，老師收集好同學的想法，再進行總結分析，這樣將會得到更多同學不同的創想。

二、翻轉式創客教學課程實施程序

（1）建設創客空間。

對于小學生來說，創客工具不僅簡單實用，還要注意安全性。因此，學校以電腦二室為主要活動場所，適合學習基礎類的創客課程。準備各類金屬、木制、塑料以及電子工具，Arduino基本器材、傳感器模塊，還有存放學生的創客作品和半成品的儲物柜等。將學校電腦二室進行創客空間式的裝修與改造，實現一室多用。

（2）編寫Arduino校本教材。

制作Arduino校本教材，引導學生主動編程。推出社團版，讓特別感興趣的或是拔尖的同學利用社團時間學習。教材會紙質教材與電子教材同步使用，可以通過書本的鏈接輕松獲取到一些程序案例和對應講解。

（3）開發創客微視頻資源庫、案例庫。

當學生基本掌握scratch的操作后，就進入Arduino創客拓展課程的學習。主要讓學生明白scratch寫入Arduino的原理和學會基本的實例操作。scratch拓展的創客課程，由于實例較多，而且難度較大，課題組成員還會制作一系列微課校本課程，讓學生想學什么傳感器就對應微課視頻來學習，鞏固加深，而且隨時翻看。

（4）融入激發學生創意的創客課程。

根據小學生的年齡特點，開發創客課程主要培養學生的興趣，激發想象力，努力將他們的奇思妙想實現出來。創客空間的建設，極大地滿足學生動手實踐的需求。當學生已經了解到多個傳感器與電子自動化設備運作原理后，就可以激發他們的創造力，讓他們大膽地去創想，去提出生活中的問題，并思考解決問題的方法，從而提出自己的創客作品設計。創造力是可以教出來的，這在很多文獻上已得到驗證，經過學習后，同學們也在老師的引導下提出了很多想法，為他們創造新事物提供了可參考的視為模式。

（5）研發創客作品。

學生有了自己的想法，就應該鼓勵學生將想法變成現實。學生有了自己的想法，利用社團時間，由老師針對性的輔導，協助同學完成作品的創作。

三、翻轉式創客教學模式的意義

翻轉式創客教學模式給小學創客教育提供一套巧妙攻破重難點的可行性課程。Arduino的程序設計和電路板接線是課程的難點。配套校本教材，學生可參考微視頻和案例資源庫予以輔助學習。創客教育，技術是基礎，創意是關鍵。創意教學是本課程的重點課程，可以改變學生思考模式，激發學生發現問題潛能，培養學生創造力。小學創客教育翻轉式校本課程，學生借助課程平臺、微視頻、案例資源庫，在教師的引導下將依循探究、自學、微課、授課的步驟展開學習。課程一旦成型，可以給其他學校提供一套可參考的課程和給廣大小學創客提供自主學習的教材。不僅如此，在學生學習的過程中，還提高了學生的編程能力、動手能力、解決問題的能力和創造能力。

本文系全國教育信息技術研究2016年度青年課題《基于Arduino的小學創客教育翻轉式校本課程的實踐研究》成果，課題立項號：163643769。

（作者單位：中山市小欖豐華學校）