在創(chuàng)客教育中項目教學(xué)法的實踐與思考

何金苗

摘 要 為了進(jìn)一步培養(yǎng)中學(xué)生動手能力和創(chuàng)新實踐能力，學(xué)校創(chuàng)客課程校本化和特色化是創(chuàng)新教育普及的有效途徑，在創(chuàng)客教育中實施項目教學(xué)法有利于進(jìn)一步提升中學(xué)生的綜合素質(zhì)。本文重點介紹了項目教學(xué)法在3D打印教學(xué)、Arduino編程教學(xué)等教學(xué)過程中的探索與實踐，以期為學(xué)校創(chuàng)客教育的開展提供參考。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)客教育 項目教學(xué) 實踐 思考

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

創(chuàng)客教育是一種基于學(xué)生興趣，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科解決問題能力的素質(zhì)教育。在創(chuàng)客教育中，學(xué)生們采用一些數(shù)字化工具或者開源軟硬件設(shè)備，完成項目作品以提升自身能力。教育部下發(fā)的普通高中課程方案中，明確指出：“在技術(shù)教學(xué)中，教師應(yīng)時刻關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)，將項目教學(xué)引入課堂，將課堂的主動權(quán)還給學(xué)生，一改以往的課堂教學(xué)形式。通過創(chuàng)設(shè)適合項目學(xué)習(xí)的環(huán)境、資源和條件，使學(xué)生在體驗數(shù)字化環(huán)境過程中養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。”鑒于目前中學(xué)生的認(rèn)知特點，我嘗試將項目教學(xué)法引入創(chuàng)客教育中。通過完成一個完整項目，可以鍛煉學(xué)生自身的動手實踐能力、跨學(xué)科整合能力和合作創(chuàng)新能力，這正是項目教學(xué)法的最大特色所在。

1點亮創(chuàng)新的燈，項目教學(xué)法新模式

項目式教學(xué)法是在老師的指導(dǎo)下， 學(xué)生可以通過小組合作方式，讓學(xué)生自己收集相關(guān)信息，由學(xué)生共同設(shè)計項目的一種教學(xué)活動。在項目制作過程中，學(xué)生通過了解并把握項目每一個環(huán)節(jié)及整個過程，從而掌握相關(guān)知識。譬如： 在3D打印教學(xué)中，設(shè)計《燈籠》這個項目，需要學(xué)生的空間想象能力，學(xué)生要從多個角度去觀察，反復(fù)調(diào)試尺寸，這培養(yǎng)了學(xué)生空間想象力、觀察力及創(chuàng)新能力。又如：在通用技術(shù)教學(xué)中，設(shè)計“板凳”這個項目，我首先將學(xué)生分組，指導(dǎo)學(xué)生討論項目，編寫項目計劃，實施該項目，然后讓學(xué)生展示作品，并講述作品的原理，最后對作品進(jìn)行評價。這種教學(xué)模式培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力。

2項目教學(xué)法在創(chuàng)客教育的實踐

項目應(yīng)來源于生活，關(guān)注現(xiàn)實生活的需求，且最終形成的創(chuàng)客作品能解決生活中的某一問題。要以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維為目標(biāo)，從教師、學(xué)生、資源三個維度開展項目教學(xué)，下面以Arduino開源硬件制作創(chuàng)客作品法為例在教學(xué)闡釋項目教學(xué)法的運用。

2.1明項目——確定主題

在選擇項目主題時，教師應(yīng)該給予學(xué)生指導(dǎo)和建議，盡量選擇與生活貼切，能解決生活中某些問題，具有一定價值意義的主題。在確定主題時，我有時展示一些創(chuàng)客作品案例，通過創(chuàng)客作品開拓思維，激發(fā)學(xué)生的想象;有時創(chuàng)設(shè)某個生活情境，引出問題，也可以是學(xué)生觀察生活，提出問題等等，最后讓學(xué)生暢所欲言，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，初步確定項目的主題。如：在《探究自來水和純凈水的酸堿度》這一項目時，我先是以市場上出售的水切入話題，讓學(xué)生討論，水對人類健康重要性，引入了測試自來水和純凈水酸堿度這一項目，讓學(xué)生進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生在討論過程中填寫（表1）《“金點子”記錄表》。

主題確定好以后，教師及時引導(dǎo)學(xué)生完善項目的計劃和方案，引導(dǎo)學(xué)生討論分工、項目起止時間、分析項目特點、用途、確定使用材料，要求學(xué)生畫出作品設(shè)計圖初稿。在此過程，教師要參與小組確定項目的過程，給出必要的指引，幫助小組細(xì)化方案和步驟計劃和方案，并填寫（表2）《創(chuàng)客項目設(shè)計方案書》。

2.2共合作—協(xié)同創(chuàng)作

2.2.1搭建自主探究支架，提供豐富學(xué)習(xí)資源

首先老師為學(xué)生提供一些本項目相關(guān)的視頻、圖片、文檔、課程、工具軟件、 創(chuàng)作平臺等，為學(xué)生提供豐富的資源。由于Arduino開源硬件開放性，可操性強(qiáng)，基本能滿足一些項目的需求，如果老師提供的資源有限，允許學(xué)生在網(wǎng)上尋找一些資源為本項目服務(wù)，也可以對現(xiàn)有資源進(jìn)行二次開發(fā)。

2.2.2采用混合式學(xué)習(xí)，提倡“做中學(xué)，學(xué)中做”

學(xué)生通過小組合作方式開展項目制作，學(xué)生遇到問題時小組一起分析、共同查找解決辦法。在課外，我首先讓學(xué)生進(jìn)行微課學(xué)習(xí)，然后查找此項目相關(guān)資料;在課堂中，我先是組織學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴式的討論、思辨，然后讓學(xué)生動手實踐，逐步解決問題。教師要及時鼓勵學(xué)生遇到問題時利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館等手段查閱資料，或向企業(yè)的技術(shù)人員甚至是行內(nèi)的專家請教。教師在項目教學(xué)過程中扮演著不同的角色，既是組織者，又是引導(dǎo)者和探究者。

2.2.3運用創(chuàng)意思維工具，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)新思維

創(chuàng)新是創(chuàng)客教育的靈魂，要用創(chuàng)意思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。在“探究自來水和純凈水的酸堿度”的項目教學(xué)中，有一組學(xué)生使用多功能工程結(jié)構(gòu)件設(shè)計制作出一個可以同時測量兩杯不同水酸堿度的外觀結(jié)構(gòu)，沒有將Arduino UNO多通道可編程主控板平穩(wěn)的固定在結(jié)構(gòu)背部，不方便了整體結(jié)構(gòu)的操作和演示。此時老師及時引導(dǎo)，讓學(xué)生發(fā)散思維，改進(jìn)作品，最后設(shè)計的作品起到了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定支持作用（如圖1、圖2）。

學(xué)生在設(shè)計主控板的位置時，學(xué)生不知放在哪個位置？此時老師及時引導(dǎo)，主控板的位置是為了更好的服務(wù)其它智能電子硬件，有效的實現(xiàn)演示科學(xué)現(xiàn)象和原理，要求能與力傳感器進(jìn)行連接，方便與電腦連接，讓布線更美觀便捷。此時學(xué)生立刻頓悟，豁然開朗。

2.3理收獲——交流分享

教師應(yīng)善于為學(xué)生創(chuàng)造一個分享和交流的平臺，并讓學(xué)生在各種平臺上創(chuàng)作和分享作品，讓學(xué)生體驗項目教學(xué)的魅力，享受成功的喜悅。

在完成創(chuàng)客作品制作后，我通常會組織一節(jié)交流分享課，要求各小組向大家分享作品的創(chuàng)意和制作過程，體其它小組提出建議和改進(jìn)方法，真正做到了集眾人的大智慧，為小組新一輪的項目改進(jìn)提出方向。

最后就是評價，我用發(fā)展眼光評價孩子作品，采用多元評價，為改進(jìn)教學(xué)提供依據(jù)。創(chuàng)客教育不僅僅是造物，在造物過程中養(yǎng)成的態(tài)度、思維和能力也十分重要。我專門設(shè)計了一些量表，用于記錄評價學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。另外我還組織校級創(chuàng)客展，展示學(xué)生的創(chuàng)客作品，這些都為學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)客教育提供源源不斷的動力。

2.4提效能——總結(jié)延伸

完成作品后，我鼓勵學(xué)生在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)作品，重新上傳，再次給學(xué)生演示的機(jī)會，增強(qiáng)學(xué)生的成就感。在這個環(huán)節(jié)中，我引導(dǎo)學(xué)生思考項目的最佳方法，把項目進(jìn)行拓展和延伸。提倡“一個問題，多個解決方案”，對于一個項目，老師也應(yīng)展示解決項目不同方法，然后師生共同評價各種方法的優(yōu)缺點及適用范圍，以便讓學(xué)生可以學(xué)到更多的操作技能，全面吸收整個項目活動的精髓。

3項目教學(xué)法在創(chuàng)客教育的思考

項目教學(xué)法讓教師不再把將知識和技能直接傳遞給學(xué)生，更是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者和幫助者。項目教學(xué)法是讓學(xué)生運用知識和方法進(jìn)行項目分析、規(guī)劃與實施，尋找得到這個結(jié)果的途徑，逐步掌握處理問題的步驟;在制作過程是讓學(xué)生學(xué)會分享，學(xué)會交流，互相幫助，共同提高，最終得到知識的應(yīng)用和遷移。項目教學(xué)法學(xué)習(xí)的重點在于過程而非結(jié)果，有了適合學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，就能達(dá)到事半功倍的效果。

4結(jié)語

目前，中國的創(chuàng)客教育在中學(xué)階段全面實施仍不樂觀。 例如，教材的建設(shè)不完善，并且大多數(shù)教材都是引薦國外教材。 我國現(xiàn)有的創(chuàng)客課程是基于對一線教師經(jīng)驗總結(jié)或企業(yè)對創(chuàng)客課程的探索，尚未深入探究“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)”本質(zhì)及其教學(xué)方法。大多老師擅長講授不擅動手，實施項目教學(xué)法存在一定困難。項目教學(xué)法是培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)造、合作、探究能力的重要途徑，同時，也是一個跨學(xué)科學(xué)習(xí)的過程，項目教學(xué)恰好彌補(bǔ)了這一空白。

基金項目：本文為安徽省教育信息技術(shù)研究2017年度課題《中學(xué)創(chuàng)客教育校本課程開發(fā)研究》（立項號：AH2017032）成果。

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