王璇
摘? 要 創客教育具備促進學生知識理解、鍛煉學生實踐能力、培養學生創造力的優點,但目前創客教育在我國初中教育領域的發展尚處于摸索階段。首先對創客教育的理念和發展歷程進行介紹與分析,然后對其在初中教育中的優勢以及發展途徑做出歸納總結,并對創客教育在初中教學中的應用進行探索。
關鍵詞 創客教育;創客文化;創新能力;信息技術;Scratch;
核心素養;Arduino
中圖分類號:G630? ? 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2019)03-0095-03
1 前言
創客教育具有促進學生知識理解、鍛煉學生實踐能力、培養學生創造力的優點,但目前在我國的教育發展中還存在許多不足與弊端。想要更好地對創客教育進行運用,構建出完善的創新教育體系,還需要根據教育現狀,從教學資源、教學平臺、教育理念、教學模式等多方面對我國創客教育進行改進,這樣才能在促進信息技術教育應用的同時,為國家培養更多的創新型人才。
2 創客文化與創客教育
創客文化? 創客一詞最早源于美國《連線》雜志前主編克里斯·安德森所創造的英文單詞Maker,一般指不以營利為目的,將自己的創意想法通過各種手段進行實現的人,如設計師、藝術家、機械制造者、軟件開發者等,都屬于這一熱衷于創新、設計、制造的個人群體。而創客文化則是以用戶創新為核心理念,強調創造力與動手實踐的一種根植于創客人群的亞文化。這一文化在電子科技、3D打印、DIY創作、機器人乃至鑄造、木工等傳統工藝上均有體現,需要具備的是強大的知識管理能力與跨領域學習能力,通過對各領域的共享性學習進行非正式的、網絡化的實踐應用,以彌補現實事物的不足與缺失。創客文化一般依托于網絡社交體系進行知識共享與創意交流,其對于參與者創新能力的培養具有十分重要的教育意義。
初中創客教育的創新能力培養? 當前教育提出要以培養學生的核心素養為教學目標,而創新能力是核心素養中的重要能力之一。因此,創客文化對教育工作者有著十分強大的吸引力[1]。教育工作者迫切希望以此創建出一套極具創新性、與實際生活聯系密切的教育模式,從而彌補傳統教育在學習興趣與創新意識培養上的不足。為此,我國很多地區已經創建創客聯盟,通過提供創客資源、創客教師培訓、創科教學案例設計等方式,為中學創客教育的推廣提供基礎支持,并希望在未來發展中將創客教育能夠利用的資源進行整合,盡快推動創客教育發展。
3 初中創客教育的教學方式
階段性認知教學? 學生處于不同的年齡階段與教育階段時,其對知識的認知程度與學習能力也是不同的。以數學教學為例,由于小學階段學生的思維方式以具體形象思維為主,因此在這一階段的數學教學以具體運算與基礎數學概念記憶為主,并在高年級進行思維過渡[2]。等到初中階段,學生的邏輯思維能力已經初步形成,具備基本的數字化信息處理能力與學習能力,這時就會以邏輯運算、概念理解為主要教學任務。最后在高中,學生的認知能力已經趨于成熟,則可以進行抽象性的思維教學,以鍛煉學生的邏輯分析能力。因此,要根據學生的科學素養特征與認知能力發展程度,開展針對性的教學形式。
初中學生對世界的接觸與認知處于發展階段,這時采用實踐性的教學形式是十分重要的。因此,對于初中創客教育來說,應將教學面向實際,引導學生利用已學知識來思考與解決現實生活中的實際問題,并給予學生更多的動手實踐機會,增強學生的信心,形成以觀察、思考、實際操作、成果展示為主的“做中學”教育模式。
持續分享與協作學習? 創客活動不是單打獨斗,創意交流、團隊實踐也是十分重要的。初中創客教育應采取分組學習的模式,以小組為單位參與科學實踐活動,引導學生進行明確分工,發揮出自身能力優勢,為團隊的成功做出努力。同時,在實踐活動后也可以進行成果展示與創意交流,將新建構分享式學習理念引入課堂教學,這種持續性的分享能夠拓展學生的思維與視野,還可以形成學生間的良性競爭,進而激發學生的學習動力。
跨學科教學? 前文提到,創客需要具有知識管理能力,由于在很多實踐創造中會涉及多個領域的知識,因此在創客教育中需要根據問題需要進行多學科合作教學,而不是局限在某一學科領域。以信息技術課的機器人制作為例,就需要對生物力學、美術、數學方程、電路學、芯片處理等多個領域進行結合運用,當然在初中教學中知識涉及較淺,可選擇從結構較為簡單、規模較小的項目入手,對生活中常見的小物件進行實踐創作,以有效調動學生的生活經驗,讓學生認識到教學的現實意義。這樣也可以更好地節約教學成本,提高教學效率。
創客空間形式的平臺教學? 創意客空間是提供創意、交流創意、創意與產品離線整合、創新與網絡社區相結合的平臺。創客空間可分為物理創客空間與網絡創客空間,而在教學中也可利用這兩種創客空間,采取線上、線下兩種方式的平臺教學:線下利用創客教學實驗室的形式進行實際操作;線上利用論壇等網絡社交工具進行學習與創意交流,并采取翻轉課堂、微課等課堂教學形式進行創客教育,在充分利用教學時間的同時,也能夠對創客教育實踐活動進行自主、合理安排。
校園創客文化的影響? 在實際教學中,良好的創客文化對于創客教育的開展具有非常積極的作用。因此,學校與教師應經常舉辦一些創客相關活動,如創客作品展覽、創客大賽、創客夏令營等一系列的校園活動,在日常生活中與課余時間營造創客文化氛圍,更好地提升學生對于創客教育的認同感,讓創客教育從課堂教學深入成為生活教學。另外,還可以組織學生參加一些民間創客組織的交流活動,這樣既可以增長學生見聞,激發學生的創造興趣,又能夠以一些優秀創客作為學生的學習榜樣,讓學生在創客教育中具有更大的學習動力。
重視對創新意識的培養? 在實際教學過程中,雖然學生通過創客教育實踐活動的鍛煉,快速具備一定的創新能力,卻產生對創新目的與目標并不明確的情況,而這也正是目前創客教育中所存在的重要問題。因此,創新教育必須融入現有的教育體系,結合價值觀塑造與思想政治教育工作,讓學生對創新的意義與作用有更加深刻的認識。在教學過程中注重對學生創新意識的培養,為之后高等教育中的創客教育打下良好基礎。
課程開發與校企合作教學? 由于創新目的不同,學校的創客教育在創新意識與科技水平上和高科技企業之間還有許多差距,而高新科技對于人才的需求也有很大的缺口,因此,讓企業參與學校創客教育是一個可以實現互利共贏的戰略合作。高科技企業的參與可以保證創客教育的活力與可持續發展性,也能夠讓創客教育實踐活動更加真實,具有更高的科技水平。在這一模式中,學校可以為學生提供一體化的創新型引導式教育,激發學生的創新思維[3]。結合企業的基礎項目,讓學生體驗企業的設計、生產工作,提高學生的創新興趣與學習積極性。
另外,還可以利用校企合作優勢,在企業創新技術人員與創客教育專家的指導下進行課程開發與改造,根據創客教育中培養創新能力的基本理念,在課堂內容、課時、教學方法等方面進行針對性調整,使得課程能夠適應創客教育實踐活動的需求,更適合創客教育模式,從而形成更好的創客文化氛圍,達到培養學生創新思維與創新能力的教學目標。
4 讓初中信息技術教育成為創客教育的主陣地
Scratch與創客教育? 當前的初中信息技術課仍然以應用軟件的學習為主,但隨著學生信息素養的提高,他們對計算機應用軟件技能的掌握越來越低齡化。因此,初中單純的學習軟件應用已不能滿足學生的認知需求。同時,智能化社會的不斷發展也要求初中生接觸智能相關技術,于是編程在初中信息課中占的比重越來越大。所謂編程,就是按照某些編碼規則,將人類思想轉化為計算機可識別的代碼和語言。編程可以培養學生的邏輯思維能力和創造力,同時鍛煉他們項目開發的能力,這也剛好符合創客教育的目標。初中加入編程教學后,讓信息技術課開始涉及計算機的本質工作原理。
模塊式編程工具如Scratch的出現讓更多的學生輕易地跨過枯燥乏味的編程語言的學習。Scratch是由MIT設計和開發的編程工具,特點是通過圖形化的模塊來實現程序,用鼠標拖動就可以搭建出具備豐富功能的程序來,規則簡單,容易學習,每個程序模塊能夠自動組合,學生開發更自由,無須記住枯燥的編程語言,只要發揮自己的想象力,就能取得很好的效果。有了這個工具,學生可以快速掌握編程的核心思想,然后去創作自己的游戲和軟件。學生在軟件創作過程中學到嚴謹的邏輯思維能力,學會相互溝通能力、協作能力、自我反思能力、解決問題能力及創新能力。Scratch教育無須資金投入,既可以成為學校教育開展創客教育的突破口,也可以作為學校特色發展的新亮點。
開源硬件與創客教育? 最熱門的開源硬件單片機當屬Arduino,它是一個簡單又功能豐富的開源電子原型平臺。它能通過控制LED燈、各種傳感器、舵機和其他的裝置實現各種有趣有實用的功能,編程語言可以用傳統的C語言,也能夠通過Scratch進行簡單開發。Arduino開源硬件的引入,使得教師和學生可以在很短的時間內開發出自己的產品。更重要的是,價格便宜,讓絕大多數的學校和家庭負擔得起,讓創客教育的項目開發不再是霧里看花。利用開源硬件使以前想象中的物體通過自己的不斷動手嘗試修改,最終變成真實的、具有一定應用價值的智能工具,使學生的創新力不僅僅停留在想象之中,而是讓想象變成現實。
信息技術課能夠更好地融合創客教育思想? 創客教育是現代教育的延伸,而許多現代教育方法,如基于任務的教學、探究型教學、合作學習都能在信息技術教學中得到很好的發揮。創客教育也能夠將信息課中的技術學習和能力培養很好地融合在一起。信息技術課講究實踐和應用,這也是培養學生創新能力的基礎。沒有憑空而生的創新,創新只是大量重復、修正與不斷改進的結果,而這些都是建立在不斷實踐應用的基礎上的。另外,創客教育強調多學科的整合,而信息技術教學剛好是多學科整合的潤滑劑。
如學生利用編程知識和硬件搭建完成一個智能滅火小車的設計和制作,在項目研究中需要數學知識解決算法和邏輯問題,需要機械知識解決機械手臂的搭建問題,需要電學解決單片機和機械結構的連接問題,需要化學知識解決滅火劑的問題。在整個實驗探索中,整合了多個學科的技能,培養了學生知識的綜合運用能力、創新能力和項目開發能力,充分體現了創客教育思想。所以說初中信息技術教育是創客教育實施的重要抓手和主要途徑。
5 結語
總之,創客教育在對創新能力的培養上具有十分顯著的作用,在初中教學中需要根據學生的認知發展與科學素質制定教學策略,同時實行跨學科教學與合作學習,更好地對新教學模式進行應用。此外,還應該通過創建創客空間、開展校企合作、培訓創客教育教師等手段進一步促進初中創客教育的發展,為我國可持續發展的創新教育體系提供成功案例。■
參考文獻
[1]黃榮懷,劉曉琳.創客教育與學生創新能力培養[J].現代教育技術,2016,26(4):12-19.
[2]朱龍,胡小勇.面向創客教育的設計型學習研究:模式與案例[J].中國電化教育,2016(11):23-29.
[3]李小濤,高海燕,萬昆,等.“互聯網+”背景下的STEAM教育到創客教育之變遷:從基于項目的學習到創新能力的培養[J].遠程教育雜志,2016,34(1):28-36.