王克偉 山東省臨沂市高都小學(xué)
創(chuàng)意智造課程是通過項(xiàng)目的形式,引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)實(shí)生活中的具體問題開展深入的探究和實(shí)踐,融合利用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的方法和過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、設(shè)計思維、編程思維和工程思維等高階思維能力。它是人工智能類課程的重要組成部分,也是創(chuàng)客教育中最重要的一門課程。筆者根據(jù)學(xué)生在創(chuàng)客基本知識、科學(xué)探究能力、動手實(shí)踐能力等方面的不同的發(fā)展水平,開發(fā)了“玩·創(chuàng)·造·樂”創(chuàng)意智造課程體系,并進(jìn)行了實(shí)踐。
創(chuàng)意智造是面向生活、動手動腦、指向“創(chuàng)造”的課程。課程的核心以培養(yǎng)“未來創(chuàng)客”為目標(biāo),采用項(xiàng)目設(shè)計、玩中學(xué)、做中學(xué)的課程理念,讓學(xué)生面向現(xiàn)實(shí)生活世界的真實(shí)問題。在解決問題的過程中,它以工程化的思維策略綜合運(yùn)用開源硬件、圖形化編程、數(shù)字化工具、創(chuàng)新方法來設(shè)計和制作創(chuàng)客產(chǎn)品,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的目的。
課程總體目標(biāo)是融合信息技術(shù),以項(xiàng)目驅(qū)動的方式設(shè)計創(chuàng)造實(shí)體作品,在解決問題和動手制作過程中,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。具體目標(biāo)設(shè)計如下。
(1)創(chuàng)客基本能力的培養(yǎng)
基礎(chǔ)的創(chuàng)新方法和基本的信息技術(shù)設(shè)計操作能力是創(chuàng)意智造之基,并構(gòu)建創(chuàng)新方法、開源電子、軟件編程、數(shù)字化工具等內(nèi)容為主的課程群,通過序列化的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造的基本能力。
(2)工匠精神的傳承
“工匠精神”是一名創(chuàng)客必備的精神內(nèi)涵。在創(chuàng)意智造課程中,鼓勵學(xué)生動手實(shí)踐,并將其逐步內(nèi)化成自己的一種品質(zhì)。
(3)創(chuàng)新素質(zhì)的形成
創(chuàng)新素質(zhì)是綜合創(chuàng)新品質(zhì)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)。依托信息技術(shù)融合創(chuàng)新,在實(shí)踐中逐步讓學(xué)生形成創(chuàng)新素質(zhì),適應(yīng)在未來的社會生存,這是培養(yǎng)未來創(chuàng)客的本質(zhì)需求。
(4)全人發(fā)展的落實(shí)
“全人發(fā)展”是蘇霍姆林斯基倡導(dǎo)的一種教育觀。創(chuàng)意智造不僅要修煉創(chuàng)客的專業(yè)能力、學(xué)習(xí)創(chuàng)新解決問題的策略,還涉及到團(tuán)隊協(xié)作、人際溝通等學(xué)生的全方位能力和素質(zhì)的發(fā)展。
創(chuàng)意智造是培養(yǎng)學(xué)生“通過設(shè)計制造解決問題”的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,筆者結(jié)合創(chuàng)客活動“從創(chuàng)造中學(xué)習(xí)”學(xué)習(xí)理念的特點(diǎn),對課程中“玩”“創(chuàng)”“造”“樂”四種學(xué)習(xí)活動之間的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)分析:在內(nèi)層的循環(huán)中,從“創(chuàng)”到“造”是理論到實(shí)踐的過程,從“造”到“創(chuàng)”是實(shí)踐深入理論的過程,這恰恰是工程師解決問題的思維策略,也是創(chuàng)客作品優(yōu)化迭代,直到解決問題的過程;在外層的循環(huán)中,從“玩”到“樂”是玩中學(xué)、做中學(xué)、玩中樂的一種知識和方法探求的心理過程,從“樂”到“玩”是一種心理的激勵,在課程學(xué)習(xí)中快樂的體驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí),這是創(chuàng)客心理特質(zhì)優(yōu)化迭代的過程(如圖1)。

圖1

圖2

圖3
基于上述分析,在創(chuàng)意智造課程內(nèi)容設(shè)計上,筆者以跨學(xué)科、重實(shí)踐、面向真實(shí)世界的問題解決為導(dǎo)向,將課程內(nèi)容分為創(chuàng)客能力基礎(chǔ)知識、數(shù)字化設(shè)計加工技術(shù)、開源軟硬件,以及綜合項(xiàng)目創(chuàng)新四部分,分別體現(xiàn)了玩、創(chuàng)、造、樂相融合的教學(xué)活動(如圖2)。
基于項(xiàng)目的綜合項(xiàng)目創(chuàng)新實(shí)踐讓學(xué)生置身于現(xiàn)實(shí)世界的情境中,圍繞師生提出的真實(shí)問題展開活動,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中面對的是一個個富有挑戰(zhàn)性、復(fù)雜性、新穎性的項(xiàng)目,在項(xiàng)目制作中,學(xué)生的創(chuàng)客能力和實(shí)踐能力得到培養(yǎng)和提升。
由于綜合項(xiàng)目創(chuàng)新實(shí)踐是創(chuàng)意智造校本課程的核心,建議將其設(shè)計為“六階段結(jié)構(gòu)框架”,設(shè)置成18課時,并將每個階段分解成具體的課時安排,充分利用課外活動和學(xué)生的零散時間以創(chuàng)新合作小組的形式進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計制作。學(xué)生在“創(chuàng)·造”中不斷優(yōu)化迭代創(chuàng)新產(chǎn)品,體驗(yàn)“創(chuàng)·造”的快樂。框架圖具體如圖3所示。
項(xiàng)目調(diào)研階段主要是從生活中進(jìn)行選題和調(diào)研,采取頭腦風(fēng)暴的形式確定研究課題;根據(jù)調(diào)研的結(jié)果,進(jìn)行三稿的方案設(shè)計,建議學(xué)生優(yōu)先選擇人工智能和編程解決問題,要求每一次方案的設(shè)計都要有新的思路和具體的改進(jìn);設(shè)計完稿后,采用Arduino智能控件、傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行創(chuàng)意編程,對編程過程中遇到的難題采取生生、師生共同解決的形式;編程完成后,進(jìn)入加工制作和改進(jìn)完善階段,這也是優(yōu)先采用數(shù)字化加工工具進(jìn)行外殼的封裝,并對各功能器件進(jìn)行定位,在“創(chuàng)”“造”中不斷改進(jìn)完善產(chǎn)品;分享延伸階段主要是撰寫研究報告、產(chǎn)品可拓展的領(lǐng)域分析等。
創(chuàng)客校本課程的評價以過程性、全面性、多元化、激勵性為主要評價原則,對學(xué)生創(chuàng)客學(xué)習(xí)過程的評價以問題發(fā)現(xiàn)和方案規(guī)劃能力、工具應(yīng)用和問題解決能力以及溝通協(xié)作能力為主要評價內(nèi)容,將過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合,充分體現(xiàn)創(chuàng)意智造課程培養(yǎng)目標(biāo)。針對“玩·創(chuàng)·造·樂”四種教學(xué)活動,分別設(shè)計不同的評價標(biāo)準(zhǔn)和具體要求。對學(xué)生每階段的學(xué)習(xí)活動成果進(jìn)行記錄和評價,并結(jié)合最后的作品進(jìn)行總體評價。
創(chuàng)意智造課程為學(xué)生帶來很多改變,學(xué)生的興趣愛好得到了滿足,個性得到了張揚(yáng),學(xué)生走出了校園,走上社會,走進(jìn)自然,實(shí)踐能力得到了發(fā)展,合作能力、創(chuàng)新能力、交際能力、自主意識、參與意識以及自信心等得到了不同程度的提高,并增強(qiáng)了學(xué)生的社會責(zé)任感。