創客教育下初中生創新思維培養的策略研究

詹宋強

【摘要】創客教育近幾年來在湛江市逐漸得到重視，其在培養初中生創新思維與信息技術學科的核心素養相吻合，目前在國家層面，培育和發展更多的創新人才已成為建設創新型國家的發展戰略。本文就如何在創客教育中培養初中學生的創新思維及相關注意問題進行探討。

【關鍵詞】創客教育;創新思維;策略

創新思維是指用個體獨創、新穎奇特的方法去解決問題的思維。在當前發展得如火如荼的創客教育浪潮中，學生經常在學習和創作中天馬行空，產生大量與眾不同的想法，并通過造物工具予以實現。創客教育所取得的成績得到了專家和同行的肯定，越來越多的學者開始就如何在創客教育中培養學生的創新思維進行研究，以下是筆者在多年創客教育中對初中生創新思維培養的策略。

一、培養學生創新思維的有效途徑

第一，以激發興趣為基礎，讓學生在“玩中學”。興趣是學習最好的老師。沒有興趣，學生便失去了學習的動力，更談不上掌握探究和創新的能力。隨著簡單易懂，富有趣味性的圖形化編程軟件在國內普及，學生不用再去記憶復雜的代碼，他們往往會為掌握某一項開發技能或成功創造出某一種作品而興高采烈。學生基本是以“玩”的心態在課堂中學習，在“玩中學”這種方式更容易激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維，提升學生解決實際問題的能力。比如，在講授《重復執行語句》一課時，為了讓學生理解重復執行的應用，我讓學生觀察教室里時鐘秒針的運動軌跡，再嘗試用Mind+實時模式模擬出秒針的運行功能。由于時鐘在生活中隨處可見，對于能利用編程實現這樣的功能，學生感到非常神奇，他們興趣盎然，開始專注于時鐘的創作。在充分理解秒針的旋轉角度問題后，他們在短時間內相繼完成了作品的創作。在這個過程中，學生的興趣和關注度較高，這為培養學生的創新思維奠定了基礎。

第二，設置多維的拓展任務，點燃學生探索的火花。簡單的任務往往讓學生覺得沒有挑戰性，從而導致學生在完成簡單任務后失去后繼學習的興趣。教師在教學設計中要根據學生實際設置不同梯度的學習任務，才能激發學生的創作熱情和探索欲望。教師甚至可以引導學生主動參與教學過程，讓他們通過自己的努力去獲取知識，鍛煉思維，最后獲得發展。在教導學生完成模擬時鐘的秒針制作方法后，我接著提出兩個拓展任務：（1）在表盤中再繪制一根分針，并模擬其運動軌跡;（2）在表盤中再繪制一根時針，并模擬其運動軌跡。秒針加上分針、時針，這不是簡單的累加，其中涉及了循環的嵌套。這不僅要求學生掌握秒針、分針、時針旋轉角度的數學知識，也需要學生掌握三個角色之間通過廣播方式傳遞信號的功能。如果學生都掌握了這些知識，那么下一步還可以增加讓時鐘調取系統當前時間、顯示系統日期、設置鬧鐘等功能。這樣的時鐘，和生活中真實的時鐘非常接近。在這個作品中，我們將時鐘的制作設置成秒針、分針、時針的多維任務，學生在完成一項任務后，會非常渴望解鎖下一個任務、學習更多的知識，探索的激情一旦被點燃，學生的思維便會處于一種興奮的狀態，進而激發創新思維的自覺性。

第三，善于觀察生活，激發創作靈感。想象力是創造性思維最重要的因素，豐富的想象力是創新能力的催化劑。學生有了一定基礎后，就可以進入到開源硬件的學習中來。硬件作品當中涉及各種各樣的傳感器，如聲、光、溫度、濕度、紅外傳感器、及舵機等，在生活中有大量的應用案例。教師在課堂上要緊密聯系生活，積極鼓勵學生放飛想象的翅膀，讓學生的智力體系和知識體系不斷提升，形成思維風暴。比如，在教學紅外接近傳感器相關知識時，我讓學生根據生活實際，設計一個能統計每天進出校園的人流量計數器。在創作前，學生就要在大腦中形成作品的構思圖，思考一系列問題：使用什么傳感器？如何使用變量實現人數的累加？如何將結果展示到屏幕上？這都需要學生去思索。在創作環節，學生根據大腦的構思圖畫出程序流程圖，并上機編寫代碼，進行測試并最終完成作品的創作。當學生掌握紅外接近傳感器、LCD屏的功能后，教師還可以引導學生根據創作經驗提出新的設想，進而對知識結構進行遷移運用，產生更多新的想法。如利用紅外傳感器制作出“投籃”計數器、“停車場計數器”等作品，諸如此類的再創造活動讓學生的想象力得到再次發揮。

第四，給學生更多的成就感，激發其創作欲望。初中生因其知識結構不完整，加上信息技術課堂時間有限，許多作品往往不能按時實現。比如在制作人流統計器時，很多學生沒有加入防抖功能，導致統計的人數不準確。面對這種情況，教師要多鼓勵，少批評，不管作品是否存在缺陷，都要讓學生體驗到創作的樂趣，都應予以點贊，讓學生獲得創作的喜悅，從而保持探索的欲望。教師在課后還要找時間和學生一起查找作品存在的問題，提升學生分析問題、解決問題的能力，而這種能力的提升與拓展學生的創新思維是相輔相成的。

二、注意的問題

目前，創客教育已漸漸成為一個以創新文化為背景、人人可參與的創新交流平臺，創客教師要不斷更新自身知識結構，革新教學方式，改變教學方法，努力為學生創設開放的學習環境。

1.放開手腳，讓學生插上聯想的翅膀

任何創作活動都始于思維，在教學過程，教師切莫“過度”引導學生。在教學的過程中，我們應該做好以下兩點：一是任務設計要注重開放性和可拓展性，能讓學生根據自己已有知識體系和日常生活經驗去思考問題，以個人特有的方式去尋求解決問題的方法;二是在教學中給予學生想象的空間，讓學生插上聯想的翅膀，鼓勵學生在已完成的作品基礎上進一步展開想象與創作，使作品的功能更加完整。

2.一題多解，讓學生體驗不同算法的優劣

在創作作品的過程中，編程算法不可能千篇一律，任何可正常運行的作品只存在算法的優異，不存在對錯。老師要鼓勵學生敢于質疑，勇于創新，主動探尋不同算法中的差異和挖掘它們的優勢。

3.學會合作，在協作中點燃創新的火花

創客教育在很多情況下是以項目學習、小組結對的形式進行創作的，這種小組合作學習的模式，可以為學生提供一個更為寬廣、更為有效的學習環境，讓他們在交流中點燃創新的火花，從而促進創新思維的形成。

總而言之，創客教育關注的是學生的創新思維，它能讓學生旺盛的求知欲和“知行合一”的教育思想緊密契合。雖然初中生的創新思維還處于起步階段，但如果老師在初中生人生成長的黃金階段埋下這樣一顆種子，讓他們在創作實踐中不斷積累，不斷提升，這顆種子將會成長為參天大樹。

【本文系廣東省教育科研“十三五”規劃2019年度教育科研一般項目“湛江市信息技術學科多元化引領實踐研究”（課題批準號：2019YQJK406）研究成果】

參考文獻：

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