創客教育模式在初中信息技術課堂中的應用

【摘要】本文論述創客教育模式在初中信息技術課堂教學中的實踐，提出轉變教學觀念，以創客精神孕育創新精神;以目標融匯學科，以興趣激發潛力;緊密聯系現實，以實踐活動提升綜合素質;加強評價分享，以點評、建議優化學習結果等策略。

【關鍵詞】創客教育 初中信息技術 實踐

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）09A-0148-02

創客教育是一種興起于西方的新型教育模式，其教育目標在于培養學生的創造性思維，使學生具備獨立發現問題、分析問題和解決問題的能力。初中信息技術課程的開設，旨在培養學生對信息技術的興趣，使學生掌握信息技術的基礎知識和技能，具備獲取信息、處理信息和應用信息技術的能力，與創客教育目標有著天然的契合度。目前初中信息技術教學中存在諸多不足，例如，信息技術課程非中考必考科目，未獲得教師和學生的充分重視;課程內容質量較差，且相對滯后;教學方法單一，針對性不強，忽略了學生的個性化學習需要，難以激發學生的學習積極性……針對上述情況，筆者嘗試在初中信息技術課堂中引入創客教育模式，希望能幫助學生制訂具有針對性的學習策略，為學生營造一個發展創新能力的學習氛圍，最終實現提高初中信息技術教學質量的目標。

一、轉變教學觀念，以創客精神孕育創新精神

創客教育源自創客精神，強調DIY與科技相結合，通過行動和實踐發現生活中亟待解決的問題和需求，并努力尋找解決方案，將創意變成現實，其核心內容是創新與實踐，目標是培養學生的創新實踐能力，因此，創客教育模式的教育主體必然要從傳統教學模式下的教師轉向學生。基于此需求，教師應及時轉變觀念，轉換角色，成為創客課程內容的設計者、創客空間的營造者和創客活動的指引者，引導學生從傳統教育中被動的接受者轉變為主動探索的參與者，讓他們在創客活動中主動發現問題、分析問題、尋找資源、解決問題，從而提高學習能力，發展創新思維。

例如，某次筆者帶領學生開展戶外活動時，有學生提到因背了過重的東西，腰背出現嚴重的酸痛問題。對此，在一次信息技術課堂上，筆者以此為題向學生提出問題：如何在保護腰椎和攜帶足夠物品之間找到平衡？學生經過討論認為，如果書包能夠自動提示負重，就能夠避免在裝包時裝入過重的東西，從而保護腰椎。根據這一思路，筆者幫助學生確立了一個創客項目：智能重量預警書包。這一創客項目，是學生根據自身在真實生活中的體驗自主提出的。在項目實施的過程中，教師作為引導者，要充分尊重學生的學習主體性，引導學生主動參與思考，提出解決方案，再通過親自實踐努力實現其創意。與此同時，學生不斷學習相關科技知識，將其運用于解決問題的實踐中，這一過程充分體現了創客精神對學習的促進作用，證實了學生對于從生活中自主探索尋找問題的熱情遠比被動接受指派任務更高。由此可見，創客教育模式的實施，實際上是讓學生在科技的氛圍中，通過動手實踐激發學習的興趣、孕育創新的精神。

二、以目標融匯學科，以興趣激發潛力

創客所強調的實踐性使學生隨時處于親身體驗的氛圍中，促使學習回歸到受興趣所驅使的自然屬性之中，學生在“玩”中不斷發現新知識，并將收集到的新知識運用于實踐之中，這樣可以有效激發學生的學習潛力，提高學生的綜合運用能力。

在“智能重量預警書包”這一創客項目中，當學生完成了項目需求的初步設定后，筆者提醒學生，研究初期對于項目需求應有更加詳細和充分的調查和分析，這樣才能最大程度確保書包的功能滿足實際需求。對此，學生決定就“智能重量預警書包”的功能向全校學生及廣大網友進行問卷調查。在設計問卷的過程中，學生又面臨調查方式的問題。經過集思廣益，學生一致認為可以利用之前學到的網頁制作知識，將調查內容設計成網頁式調查問卷，只要將網址發送給調查對象，通過他們在線填寫、提交，很快就能回收問卷。問卷填寫完成后進行資料的匯總整理分析，學生從中獲得更加詳細而周密的項目需求。在這個過程中，學生不僅鞏固加強了網頁制作的能力，同時也鍛煉了邏輯思維的能力和團隊合作的能力，體驗了項目需求分析過程，體現了信息技術課程與創客教育的充分結合。

此外，創客教育具有一定的跨界性，在進行創新設計時，學生需要同時運用物理學、數學、計算機技術、英語等多學科知識合作完成，因此，創客教育要求學生掌握充分利用不同資源和工具、融會貫通不同學科知識的能力。例如，編程一直是信息技術課程中教學質量較低的內容，學生普遍反映其內容枯燥抽象、學習難度高等。對此，筆者引入了創新技術平臺Scratch，使程序具備可視性，并能在線調試程序，提高程序設計的生動性，學生可以自主設計各種小游戲、圖像情境，借此帶動學生學習編程的熱情。有學生利用Scratch結合英語課程設計了習題系統，系統自動出題，并根據用戶的操作自動判定正誤。此外，還有學生將麥克風與單片機相結合，使之成為了新設備聲控燈，實現了軟件編程和硬件改造的有機結合，不僅改善了編程的枯燥性，同時也幫助學生更加深入地了解電子產品的工作原理?？偟膩碚f，無論是將英語學習和編程練習結合起來，還是在編程學習中融入物理學知識，都是學科的融合，這樣的融合既豐富了學生學習信息技術的體驗，也激發了學生創新實踐的潛力。

三、緊密聯系現實，以實踐活動提升綜合素質

引入創客教育模式的信息技術課程，其目的在于幫助學生掌握一定程度的信息技術，并具備創新精神，從而研發出生產生活中實用的新設備、新工具。由此，教師在課程設計時應該緊密結合現實生活，確保學生接觸到真實而具體的生產生活需求，為解決實際問題作好鋪墊。

在上述“智能預警書包”創客主題設計過程中，當學生完成問卷調查后，便進入了實際設計階段。這時，學生面對的是現實需求所提出的種種技術問題，例如，從調查問卷總結出的設計需求有“書包應該自動感知重量”“在光線暗弱時書包應該發光預警，提高出行的安全性”“書包感知超重后應該有明顯提示”等，這些實際需求涉及到如何檢測超重、如何就超重提出聲音報警、如何滿足光線暗淡時自動亮燈示警等技術問題。針對這些問題，筆者引入了Arduino開源電子平臺，指導學生進行程序設計學習，并根據設計方案向學生推薦并講解壓力傳感器和光敏傳感器的工作原理。

首先，學生根據自身體驗和調查結果，將超重標準設定為書包重量達到自身體重的15%，學生將自身體重數據輸入Arduino系統后，若書包重量達到超重標準，則由壓力傳感器將力信號轉為電壓信號傳至系統，再由控制器利用AD轉換模塊將其再次轉換為數字信號，這樣一來解決了測重問題。接下來，是解決超重示警提示聲問題，學生經過討論測試，決定利用IF條件語句編寫判斷程序，使書包重量值數據達到預設閾值后，激發語音輸出芯片發出預先錄制的預警提示音，這就解決了提示音的問題。根據之前的設計需求，并結合日?；顒犹攸c，學生一致確認智能預警書包應該具備光線暗弱時亮燈示警的功能，于是學生將筆者推薦的光敏傳感器納入設計，當光線減弱到設定值時，觸發LED燈亮起，這就解決了智能書包的亮燈示警功能。

當學生實現了上述設計需求后，筆者再次提出問題：亮燈示警功能是為光線暗淡的戶外行動而設計，如果已經抵達安全地點，即使光線暗淡，是否還需要讓LED燈繼續保持點亮狀態？學生表示不需要，于是再次出現設計需求：如何在安全地區關閉亮燈示警功能？學生經過反復討論，從行動特征方面找到突破口：當書包處于移動狀態時，在光線暗淡的地方會激發亮燈示警功能，當書包保持較長靜止狀態時，在光線暗淡地方也認定為安全地點，會自動關閉亮燈示警功能。筆者對學生的設計思路表示高度贊許，并向學生介紹了振動傳感器，當書包處于光線暗淡且震動狀態時，光敏傳感器和振動傳感器將開啟亮燈示警功能，完美地解決了這一難題。

在這一階段的設計和制作中，教師始終扮演著引導者的角色，不斷引導學生緊密聯系現實，從真實生活需求出發進行積極思考和探索，確保每位學生都能全程參與實踐操作。學生在項目實施過程中，面對復雜的技術問題和操作困難，需要與團隊進行廣泛交流、密切合作，并針對問題大膽嘗試，反復分析測試，探究解決困難之道。這樣的實踐活動無不鍛煉和提升了學生自身的探究能力、團隊協作能力、創新思維能力及語言表達能力等，使學生的綜合素質得到極大的提高。

四、加強評價分享，以點評、建議優化學習結果

評價和分享是創客教育模式必不可少的組成部分。筆者曾組織學生利用創新技術平臺Scratch舉辦小游戲設計大賽，學生利用現場操作、PPT講解、視頻錄制等方式對自己所設計的游戲進行展示講解，全體學生針對參賽游戲的設計思路、目的、可玩性、難易程度、界面友好性等多方面進行評比，從中評選出得分最高的三款游戲，并對感興趣的游戲進行點評和建議，提出各自的修改意見。評比現場氣氛非常激烈，學生對參賽的游戲各抒己見，積極討論，最終“格斗武士”“飛碟射擊”和“逃離迷宮”三個游戲勝出。在此過程中，學生表現出極大的參與熱情，評比結束后學生還不斷地對游戲進行更新和修改，在享受游戲樂趣的同時鞏固了信息技術知識和技能。

展示和評價學生在創客教育模式下的課堂設計成果，一方面，是對學生價值的充分肯定，是一種莫大的精神激勵，能推動學生以更大的熱情投入此后的學習;另一方面，學生對自己成果的講解說明，是對自己研究思路和研究過程的最好梳理，學生能夠從中清晰準確地總結出知識要點，從而更好地掌握信息技術知識。同時，通過對研究成果的評價和分享，能夠引導學生發現設計中的不足，進行更進一步的優化改良，并積極開展新的探究活動，學習更多的信息技術知識技能。因此，教師在講授課程內容的同時，也應該重視評價和分享在學習過程中的巨大價值。

創客教育模式對于初中信息技術課堂教學有著極大的促進作用，能夠為學生提供一個主動探究、親身實踐、自由創新的學習環境。通過創客教育，學生不但能夠更加深刻地掌握信息技術知識和技能，同時能夠從中激發靈感，并通過實踐的不斷驗證和改善，實現創造性學習，培養自身包括創新能力、探究能力、實踐操作能力、團隊合作能力、邏輯思維能力、語言表達能力等多種能力，全面提高自身綜合素質。

作者簡介：楊占材（1977— ），男，廣西玉林人，中學一級教師，研究方向：信息技術與學科融合。

（責編 黃健清）