唐柱榮 吳俊杰

創客教育作為創客文化與教育的結合,是以項目學習的方式,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教育模式。從創客教育的特點來看,它本應是學科教育的伙伴。但實際上,創客教育卻有些“孤獨”——
一方面,創客教育被視為“影響學習成績”的因素,部分學生由于升學、考試壓力而放棄學習創客類課程,有的教師也認為學生學習創客類課程沒有實際意義;另一方面,大多數中小學的創客課程比較“獨立”和“專業化”,與其他學科融合不多,彼此“不相往來”。
那么,該如何改變這種狀況呢?
創客教育主動“出擊”,融合學科教育
創客教育往往以項目學習的方式展開,這其中的許多項目實際上已經容納多個學科的教學場景。例如,在“智能小車制作” 課程中,學生設計機器人小車電路需用到電學知識(物理);設計小車的控制程序需運用編程知識(信息技術、數學);突出小車的個性,需要設計獨特的外形、結構(美術、設計)……
但我們發現,學完“智能小車制作”后,學生在學習數學、物理等學科時好像并沒有什么提升。或許,因為這里呈現出“假融合”——有些創客教師在教學生做項目時,只關注“怎么讓學生做出作品”,對項目中涉及的學科知識很少深究。
那么,如何才能讓創客教育真正與學科教育相融合呢?還是以“智能小車制作”為例,我們在進行教學設計時可以添加“應用基礎學科知識,解決項目中的實際問題”的教學目標。在這個目標的指引下,很容易就能構思出創客教育與學科教育融合的教學片段。比如:不直接告訴學生用什么電源,而是提供電機、驅動器、芯片的電學參數,讓學生利用電學知識分析如何選用合理的電源、是否需要給芯片加電源轉換模塊等問題(物理學);根據希望小車具備的功能,請學生繪制小車控制程序的算法流程框圖,并說明控制小車需要多少個參數、這些參數分別控制什么(數學、信息技術);只給學生提供小車設計的基本方案和相關配件,具體結構和連接方式由學生自己構思設計(通用技術、設計)……
創客教育與學科教育的融合,需要教師具有“鉆研”和“探究”的精神,不能只滿足于技能的學習和項目的完成。以往我們太過注重創客課程的“好玩”“輕松”,而忽略了教學中更高層次目標的達成。若想讓創客教育與學科教育更好地融合,就要大膽地讓它們在學生的學習過程中相遇,不要功利地讓學生按套路去做作品,而要讓學生自由地運用他們的智慧和知識。
學科教育拋下“高冷”,和創客教育“一起玩”
目前,融合創客元素的學科教學比較少見。這可能是因為創客教師和學科教師之間太“疏遠”。若要實現融合性的教學,離不開課程教學的實施者——學科教師和創客教師的共同努力。但在學校里,教師們往往按照學科備課組的形式開展工作,不同組的教師,一起合作的機會很少,這就造成了信息閉塞,從而導致了課程的“獨立化”。
在這種狀況之下,學科教育與創客教育是否就融合無望?實際上,學科教育也可以試著主動與創客教育相融合。
例如,在數學教學中,學習立體幾何時,學生很難想象“三棱錐的外接球”“正四面體的內接球”等空間模型。這時,教師就可以讓學生通過3D建模+3D打印的方法,來實際制作這樣的幾何模型。
又如物理教學,學生很難理解“超重失重現象”的相關規律,比如“超重失重只與加速度方向有關”。而目前很多開源硬件已經集成加速度傳感器,比如“掌控板”。在講授這個知識點時,教師就可以讓學生用這類開源硬件制作一個“加速度監測儀”,自己探究超重失重現象的規律。
此外,化學教學中,可以讓學生根據學到的分子結構,自己動手用3D技術制作分子的空間結構模型;生物教學中,可以用開源硬件傳感器監測小生態箱的狀態,比如用溫濕度傳感器、光照度傳感器檢測環境溫濕度和光照狀態;地理教學中,可以結合3D技術和開源硬件做出動態演示的地理模型,比如動態演示地震的模型、火山噴發的模型等;歷史教學中,可以嘗試用Scratch制作數字故事,展現一個特定的歷史故事……
由此可見,學科教育與創客教育融合并不困難。當學科教師和創客教師走到一起,學科教育和創客教育也就走到了一起。在日常工作中,創客教師需要多和學科教師分享自己的創客項目和“技術”,而學科教師也需與創客教師多交流。
創客教育與學科教育融合的過程,是二者互相“碰撞”、互相“接納”的過程,既不是甲變成乙,也不是乙變成甲。或許,在二者融合的過程中會生成一種新的課程結構,區別于現有的班級授課制的課程體系。就像人工智能在很大程度上改變了人們對知識的基礎認知一樣,創客教育也將在很大程度上改變人們對勞動實踐的認識。
(作者唐柱榮系云南安寧中學高中物理教師,吳俊杰系北京景山學校創客教師)
責任編輯:劉潔