基于單元整體設(shè)計(jì)的初中創(chuàng)客教學(xué)實(shí)踐研究

摘要：本文以創(chuàng)客教育為背景，以落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，以“智能創(chuàng)意燈”為主題，進(jìn)行了初中創(chuàng)客教學(xué)單元整體設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐。本實(shí)踐內(nèi)容的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括三個(gè)方面：首先，通過整合部分創(chuàng)客教學(xué)資源，制作綜合作品以解決實(shí)際問題。其次，探索了多種教學(xué)策略與方法，以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意想法和創(chuàng)新思維。最后，本單元設(shè)計(jì)為初中創(chuàng)客教育的課程規(guī)劃提供了一些思路和方法。

關(guān)鍵詞：單元設(shè)計(jì);創(chuàng)客教學(xué);智能創(chuàng)意燈

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2021）06-0057-03

● 案例背景

教育部發(fā)布的《2018年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》中指出，推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的深入普遍應(yīng)用，探索信息技術(shù)在眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等教育教學(xué)新模式中的應(yīng)用，逐步形成創(chuàng)新課程體系。在此背景下，筆者所在學(xué)校先后被評(píng)為南京市創(chuàng)新教育基地、棲霞區(qū)首批創(chuàng)客教育基地，正式開啟了創(chuàng)客教育的探索與實(shí)踐。

● 實(shí)踐舉措

縱觀目前中小學(xué)創(chuàng)客教育的實(shí)施現(xiàn)狀，可以看到創(chuàng)客課程存在的一些共性問題：①強(qiáng)調(diào)工具的使用方法和技巧，忽視真實(shí)生活情境中的問題解決和學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。②大多缺少明確的課程規(guī)劃，沒有形成一定的課程體系。③沒有充分整合有效的教學(xué)資源，達(dá)到學(xué)科間的融合創(chuàng)新。

為了整合創(chuàng)客教學(xué)資源，給學(xué)生提供一個(gè)可操作的真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，“智能創(chuàng)意燈”項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。本項(xiàng)目結(jié)合學(xué)生已有的知識(shí)基 礎(chǔ)，以落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，從界定單元主題、定位單元目標(biāo)、劃分單元課時(shí)、選擇教學(xué)策略、確定評(píng)價(jià)方式五個(gè)維度展開，為創(chuàng)客教學(xué)的深入開展提供了新的設(shè)計(jì)思路（如表1）。

1.界定單元主題，整合創(chuàng)客教學(xué)資源

作為創(chuàng)客教學(xué)單元設(shè)計(jì)的綜合項(xiàng)目，合適的主題對(duì)課程的落實(shí)和推進(jìn)起著舉足輕重的作用。筆者所在學(xué)校目前開設(shè)的創(chuàng)客課程包括3D建模、智能硬件編程、機(jī)器人等，這些課程都以各種器材和工具的使用為基礎(chǔ)，以造物為目標(biāo)，因此，在單元設(shè)計(jì)時(shí)，筆者考慮做一個(gè)整合創(chuàng)客教學(xué)資源的綜合項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐的過程中激發(fā)更多的創(chuàng)新思維。

確定了單元設(shè)計(jì)的理念后，筆者選擇了“智能創(chuàng)意燈”這一具體的主題。“智能燈”是機(jī)器人、智能硬件等課程中常見的基礎(chǔ)內(nèi)容，其具有難度較低、易拓展等特征，適合作為綜合制作的入門項(xiàng)目。

2.定位單元目標(biāo)，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)

單元目標(biāo)決定了教學(xué)的價(jià)值取向。學(xué)科核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。本單元內(nèi)容是以信息技術(shù)學(xué)科為依托，綜合勞技、美術(shù)等學(xué)科知識(shí)，形成的綜合創(chuàng)客項(xiàng)目。因此，本單元總目標(biāo)主要從信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，即信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)維度進(jìn)行定位。

本單元實(shí)踐目標(biāo)主要包括三個(gè)方面：①能熟練掌握LED燈與常見傳感器的互動(dòng)應(yīng)用;②能利用三維建模軟件繪制模型;③能合作完成“智能創(chuàng)意燈”作品，并進(jìn)行展示交流。

3.制訂單元實(shí)施路線，促進(jìn)系統(tǒng)有序?qū)W習(xí)

（1）技術(shù)路線

本單元共分為10個(gè)課時(shí)，主要包括智能硬件、3D建模和激光雕刻三個(gè)部分，具體的單元設(shè)計(jì)框架如表2所示，實(shí)施流程圖如圖1所示。

（2）教學(xué)策略

新課導(dǎo)入階段——通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生頭腦風(fēng)暴，產(chǎn)生有個(gè)性、有創(chuàng)意的思維火花。

新課講授階段——通過示范模仿，學(xué)生掌握章節(jié)的知識(shí)技能，建立起新知和舊知的聯(lián)系。

新課遷移階段——通過協(xié)作探究，學(xué)生完成課堂作品制作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的遷移運(yùn)用和個(gè)性的創(chuàng)意表達(dá)。

（3）教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)主要從課堂表現(xiàn)（過程性評(píng)價(jià)）和學(xué)生作品（總結(jié)性評(píng)價(jià)）兩個(gè)方面展開，評(píng)價(jià)的主體包括學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)與教師評(píng)價(jià)。課堂表現(xiàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括對(duì)課堂知識(shí)技能的掌握情況、課堂參與度以及合作交流的能力等。學(xué)生作品的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括作品的完成度、功能性、美觀性和創(chuàng)造性。本單元試圖通過設(shè)計(jì)多維的評(píng)價(jià)體系，提高單元內(nèi)容的科學(xué)性和適用性。

● 教學(xué)案例設(shè)計(jì)示例

《光控小夜燈——選擇結(jié)構(gòu)及編程應(yīng)用》教學(xué)案例設(shè)計(jì)如下。

1.學(xué)科核心素養(yǎng)

①善于從生活中挖掘素材，采用有效的策略或操作方法解決問題，設(shè)計(jì)出光控小夜燈作品。（信息意識(shí)）

②通過分析與綜合各種信息資源，利用智能硬件設(shè)計(jì)光控小夜燈，讓學(xué)生直觀理解選擇結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程及其在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)問題解決能力和創(chuàng)新能力。（計(jì)算思維）

③學(xué)會(huì)利用課件等資源開展自主學(xué)習(xí)、知識(shí)分享與創(chuàng)新創(chuàng)造，創(chuàng)造性地解決問題。（數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新）

④通過設(shè)計(jì)與制作光控小夜燈作品，培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，并體會(huì)技術(shù)服務(wù)生活、創(chuàng)意改變生活的理念。（信息社會(huì)責(zé)任）

2.教學(xué)目標(biāo)與要求

①認(rèn)識(shí)光線傳感器、觸摸傳感器，學(xué)會(huì)使用“光線傳感器”“彩燈控制”“觸摸傳感器”程序塊。

②理解選擇結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程，并會(huì)編寫模塊化程序。

③能夠綜合運(yùn)用智能硬件，并結(jié)合程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)光控小夜燈作品。

④通過光控小夜燈作品的制作，激發(fā)運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的熱情，并體會(huì)技術(shù)服務(wù)生活、創(chuàng)意改變生活的理念。

3.教學(xué)過程（如圖2）

● 實(shí)踐成果與反思

本單元作為筆者所在學(xué)校創(chuàng)客教學(xué)的重要實(shí)踐內(nèi)容，整合了創(chuàng)客教學(xué)資源，給學(xué)生提供了融合多種知識(shí)技能進(jìn)行綜合創(chuàng)作的平臺(tái)。學(xué)生在實(shí)踐的過程中，產(chǎn)生了一系列的創(chuàng)意想法和作品，并多次在市、區(qū)舉辦的創(chuàng)客比賽、機(jī)器人競賽等活動(dòng)中獲獎(jiǎng)。

本單元的創(chuàng)客教學(xué)實(shí)踐也促進(jìn)了筆者的反思。首先，創(chuàng)客教學(xué)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的真實(shí)生活情境，在綜合的項(xiàng)目情境中解決實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的物化作品。其次，學(xué)生創(chuàng)意思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的，需要教師采用靈活多樣的方法加以激發(fā)和引導(dǎo)，如以生活實(shí)例的問題解決需求導(dǎo)入課程、以頭腦風(fēng)暴激發(fā)學(xué)生對(duì)開放性作品的想法和創(chuàng)意、以對(duì)比分析建立新知和舊知之間的聯(lián)系達(dá)到知識(shí)的遷移等。最后，創(chuàng)客教育不能是單一學(xué)科、單一課程的孤軍作戰(zhàn)，而是多學(xué)科的融合創(chuàng)新。在創(chuàng)客課程建設(shè)的過程中，要有明確的課程規(guī)劃，形成完整的課程體系，實(shí)現(xiàn)向課程要增長、向研究要質(zhì)量、向課堂要效益的良性循環(huán)。

作者簡介：孫苗（1990.12—），女，漢族，江蘇淮安人，碩士研究生，中學(xué)一級(jí)教師，主要從事信息技術(shù)教學(xué)工作。

本文為江蘇省教育科學(xué)“十三五”重點(diǎn)資助課題“基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)理論的初中創(chuàng)客課程建設(shè)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：E-a/2020/04）階段性成果。