□ 蔣雄超
“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,具有開源、開放、共享、合作的理念,以提高學生創(chuàng)新精神與實踐能力為目的的創(chuàng)客教育成為教育領域關注的熱點。創(chuàng)客教育并非傳統(tǒng)的社團小組、綜合實踐活動,更不是一門學科課程,而是“以創(chuàng)造中學為主要學習方式和以培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才為目的的新型教育模式”,強調(diào)實踐創(chuàng)造的行為和精神,強調(diào)學習成果的物品化。創(chuàng)客教育與設計性學習均強調(diào)學習過程的情境化、設計性以及成果化。因此,依托設計性學習開展創(chuàng)客教育,通過設計來達成創(chuàng)客教育的育人目標具有明顯的優(yōu)勢和可操作性,能為創(chuàng)客教育融入日常學校教育教學提供有意義的參考模式。
創(chuàng)客教育是基于學生興趣,通過項目選題、設計和實踐的完整過程,培養(yǎng)學生跨學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。設計性學習的關鍵是“設計”,即學生在真實問題引領下,通過“設計”創(chuàng)制作品達成學習需求,其本身就是一種創(chuàng)造性解決問題的活動。由于兩者均以“設計”作為學習中介,都強調(diào)在探究中解決問題等共性理念,因而設計性學習是開展創(chuàng)客教育的前提和基礎。
基于理念上的共性,設計性學習在具體方法和策略上為創(chuàng)客教育提供了參考。在設計性學習中,學生需要經(jīng)歷選題、分析、設計、實踐操作等階段,每個階段都包含具體的目標與策略方法,凸顯了創(chuàng)客教育“問題導向、設計解決”的活動思路和形成創(chuàng)客素養(yǎng)的過程。因此,依托設計性學習來開展創(chuàng)客教育,是推動創(chuàng)客教育“落地”的一條有效途徑。
基于設計性學習的創(chuàng)客教育強調(diào)真實情境問題,強調(diào)學生主動探究與相互協(xié)作,在問題解決過程中實現(xiàn)多學科知識的綜合運用與能力發(fā)展,呈現(xiàn)出問題解決學習、實踐操作學習和團隊合作學習等學習樣態(tài)。
基于設計性學習的創(chuàng)客教育,是以學生收集、運用資源的方法解決真實情境下的問題或完成現(xiàn)實任務,注重物化的成果實現(xiàn)。因此,教師要以觀察生活、親近自然、融入社會等維度提出真實的、有意義的、學生感興趣的問題,進而在設計與創(chuàng)制的過程中,融合科學、技術、工程、數(shù)學等學科知識,促進學生發(fā)現(xiàn)問題與解決問題能力的發(fā)展。
祝智庭教授指出:“創(chuàng)客教育實質(zhì)上是一種‘Learning by Doing’的升級版,是對已有實踐導向、創(chuàng)新導向的各類教育樣式的繼承與發(fā)展?!被谠O計性學習的創(chuàng)客教育,倡導學生動手實踐,關注直接經(jīng)驗的“創(chuàng)中學”“學中創(chuàng)”,基于問題的設計、探究、創(chuàng)制、改進等環(huán)節(jié),使學生在親身參與中把握技術、流程、工藝等操作方式,體驗過程,實現(xiàn)知識的應用與再獲取。
基于設計性學習的創(chuàng)客教育,為學生提供了多方位的實踐操作、探究創(chuàng)意的空間與機會,在團隊成員相互合作與支持中實現(xiàn)“創(chuàng)”的過程。團隊成員在問題的驅(qū)動下參與實踐,并在與其他成員的創(chuàng)意激蕩、交流研討、設計實踐的過程中實現(xiàn)對知識意義的理解和建構(gòu),進而不斷提升學生的團隊合作能力。
基于設計性學習的創(chuàng)客教育實踐,鼓勵學生運用已有知識、經(jīng)驗和技能,針對問題設計方案并開展活動,開展基于創(chuàng)造的多種學習,培養(yǎng)學生的解決問題能力、合作能力和創(chuàng)新能力。實施框架主要包括學習任務理解與分析、方案設計表達與優(yōu)化、實物作品創(chuàng)制與改進、量規(guī)評價設計與分析等部分。
學習任務是基于設計性學習的創(chuàng)客教育的立足點,即任務設計要以真實情境問題為起點,使學生通過對問題的解構(gòu),理解其所蘊含的知識要點并開展方案設計和分析,做到知己知彼,推陳出新。
1.問題引領,理解挑戰(zhàn)
設計性學習中的問題以劣構(gòu)問題為主,旨在激發(fā)學生通過多條途徑尋找解決問題方案的意識,幫助學生從多角度理解問題。如《電子報警器的設計與制作》一課,教師以“夏天夜間窗戶開啟導致的安全問題”引發(fā)學生思考:怎樣幫助居民設計一個報警器呢?接著,教師出示報警器的實物,指導學生認識報警器的組成部分,通過小組研討,充分認識報警器各部分的設計要點與聯(lián)系。教師以問題為起點,但又不限于正確答案,通過富有啟發(fā)性、創(chuàng)造性、真實性的情境問題,幫助學生明確任務挑戰(zhàn)。
2.資料查找,設計分析
設計分析,是指清晰表達任務設想的過程,也是指借助信息的搜集與處理,闡述解決問題的步驟、要求、方法等的過程,是學生富有創(chuàng)造性的活動。
仍以《電子報警器的設計與制作》為例,在線下,學生圍繞“夏天窗戶開啟的隱患”的問題,采用問卷、訪談等傳統(tǒng)方式對學生、家長等群體開展調(diào)查研究;在線上,學生收集與活動相關的作品視頻、圖片等資料,了解相關部件的作用及工作原理;最后,學生借助信息化工具與傳統(tǒng)方式查找到的資料,通過線上線下的融合學習,與同伴共同開展協(xié)作分析并分享設計信息。
方案設計的表達與優(yōu)化是基于設計性學習的創(chuàng)客教育的關鍵部分,也是最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)。當學生明確了任務目標和限制條件后,就可以開始著手制訂設計方案,獲取相關反饋和建議,對設計方案進行修正完善。
1.創(chuàng)意構(gòu)思,設計表達
設計表達是學生從需要實現(xiàn)的作品結(jié)構(gòu)、功能、材料利用等方面出發(fā),進行創(chuàng)意構(gòu)思并嘗試設計,提出解決問題的多個設想,制訂符合一般設計原則和相關設計規(guī)范的完整設計方案。
如在《環(huán)保小臺燈》的設計中,學生先要根據(jù)前期的調(diào)查,了解用戶需求,明確設計方向,如臺燈的設計要體現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能,可采用哪些技術與外觀;其次,既要發(fā)揮團隊中的個人特長,又要分工協(xié)作、相互啟發(fā),提出小臺燈的多種創(chuàng)意構(gòu)思并設計、繪制成草圖;最后,根據(jù)可實現(xiàn)性、美觀性、創(chuàng)造性和安全性等評估標準對小臺燈的初步設計方案進行分析、比較,選出小組最佳創(chuàng)意方案。
2.協(xié)同對比,設計優(yōu)化
“設計”是創(chuàng)客教育中的一項創(chuàng)造性活動,旨在通過設計對比與優(yōu)化,促使學生個人與小組、新知與舊識、創(chuàng)新與改進等過程交叉融合,不斷循環(huán)往復。
例如《LED小夜燈》一課中的設計,學生通過組間比較發(fā)現(xiàn):將小夜燈的底座、支架、燈罩合為一體,整體效果更好;采用磨砂或半透明的燈罩可以使光線更柔和;選用低亮度LED燈能使燈光比較溫馨等。于是,學生在小組最佳創(chuàng)意方案的基礎上不斷進行細化設計,確定了設計方案并進行全班展示,同時聽取其他小組的建議,進行多次改進,不斷完善,形成最終的設計。
基于設計性學習的創(chuàng)客教育應重視“設計”中的實踐操作,應用多學科知識,創(chuàng)制出可視化的物品,并在不斷改進中深化理解知識。
1.選擇資源,分工制作
選擇合適的工具、材料,以合作的形式開展學習是創(chuàng)客教育的重要保障。實物作品創(chuàng)制可采用學生機床、激光雕刻機、3D打印機、傳統(tǒng)工具等的實踐操作,使傳統(tǒng)工具與現(xiàn)代工具緊密結(jié)合,實現(xiàn)學習成果的可視化,體現(xiàn)了工藝多樣化、材料低成本、制作高效率的特點;同時,通過小組分工、同伴合作實現(xiàn)學習過程任務化,使學生在解決現(xiàn)實問題的過程中得到充分體驗,提升學生的創(chuàng)造力和動手能力。
以LED小夜燈制作為例,學生使用3D打印機打印燈座,以發(fā)光二極管為光源,以運動檢測傳感器作為控制開關,用焊接及熱熔膠等方式進行連接組裝。在制作過程中,學生根據(jù)需要選擇不同的材料、了解不同工具的性能和使用方法,結(jié)合軟件與硬件設備,將習得的知識應用于具體操作中,在合作中實現(xiàn)作品創(chuàng)作。
2.測試改進,優(yōu)化作品
通過測試可以檢驗學生所設計的作品在造型、結(jié)構(gòu)和工藝等方面的科學性、合理性,發(fā)現(xiàn)存在的問題,有利于團隊針對問題進行討論,提出多種解決方案進行改進,直至形成最優(yōu)設計與制作,提升學生應用知識解決問題的能力。
例如學生制作完成空氣動力車后,從車軸長度、輪子數(shù)量、噴氣管長度和方向、出氣口大小、車身重量等方面進行測試,以了解設計的達成度并分析造成達成度低下的原因,借此理解技術對于創(chuàng)意與設計的影響。通過評估問題,學生再次回到設計,以小組討論的方式更新設計或做出其他選擇,再次制作后重新進行測試,在循環(huán)改進中不斷優(yōu)化作品。
基于設計性學習的創(chuàng)客教育其本質(zhì)是面向真實世界的問題解決,其學習評價并不適合采用標準測試這一傳統(tǒng)方法,而要結(jié)合過程性評價和總結(jié)性評價,綜合運用多種方法進行評價。其中,量規(guī)評價的方式更適合創(chuàng)客教育中對學生的學習行為和表現(xiàn)的評價。
良好的評價量規(guī),既包括反映各項標準的具體內(nèi)容和活動概念生成的部分,也包括某些無形的方面。教師可以結(jié)合成果展示,開發(fā)設計創(chuàng)客學習評價表、問題解決評價表、創(chuàng)客作品評價表等量規(guī)評價工具,將學習目標的各個達成程度進行細化。通過量規(guī)評價幫助學生理解、分析個人在整個活動中的學習情況,幫助教師發(fā)現(xiàn)指導中存在的問題并進行后續(xù)改進。
以設計性學習為依托,構(gòu)建學校創(chuàng)客教育的學習樣態(tài)與實施框架,轉(zhuǎn)變了教師“教”與學生“學”的方式,促使學生自主發(fā)現(xiàn)問題,并對問題開展設計分析與實踐,發(fā)展了學生的創(chuàng)新實踐能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)客思維,提高了教師的創(chuàng)客教育能力,也為創(chuàng)客教育在普通學校落地提供了有意義的參考。