賀甜甜 秦 健 韓恭恩
(1.陜西師范大學(xué) 教育學(xué)院,陜西 西安 710062;2.西安高新第一中學(xué),陜西 西安 710119)
2015年李克強(qiáng)總理提出了“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的口號,創(chuàng)客文化與創(chuàng)客教育也隨之如火如荼的展開,2016年《教育信息化“十三五規(guī)劃”》中強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,應(yīng)利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,探索新型教育模式。在這樣一個日新月異的時代,創(chuàng)客教育的開展對我國創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變具有重要推動作用,我國創(chuàng)客教育在基礎(chǔ)教育階段以創(chuàng)客式教育為主,融入到STEAM學(xué)科中,強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科應(yīng)用。一般的創(chuàng)客教育以創(chuàng)客空間或社團(tuán)形式展開,受眾范圍小,而通用技術(shù)課正是一個可以充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性潛能,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的載體[1]。但實際中的通用技術(shù)課程教學(xué)重理論輕實踐,重分?jǐn)?shù)輕能力,教學(xué)方法單一,若將創(chuàng)客教育理念應(yīng)用到通用技術(shù)課程中,使用創(chuàng)客教學(xué)法,以學(xué)生為主體,創(chuàng)建真實情景,加強(qiáng)學(xué)生對技術(shù)的理解與體驗,可以有效推動創(chuàng)客教育與通用技術(shù)教學(xué)的共同發(fā)展。
1.創(chuàng)客教育
不同的學(xué)者對于創(chuàng)客教育有著不同的見解。大部分西方學(xué)者認(rèn)為創(chuàng)客教育就是通過技術(shù)手段培養(yǎng)將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實的創(chuàng)客型人才,而我國學(xué)者多認(rèn)為創(chuàng)客教育是將青少年培養(yǎng)成具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的人才。祝智庭認(rèn)為廣義的創(chuàng)客教育是一種教育形態(tài),主要是培養(yǎng)大眾創(chuàng)客精神,而狹義的創(chuàng)客教育是一種教育模式,主要是指培養(yǎng)以青少年為主的學(xué)習(xí)者的創(chuàng)客素養(yǎng)[2]。他認(rèn)為創(chuàng)客素養(yǎng)是通過團(tuán)隊協(xié)作一起發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設(shè)計解決方案,用技術(shù)手段或者非技術(shù)手段試驗制作最終形成創(chuàng)意作品的能力[3]。
在建造主義者看來,創(chuàng)客教育是學(xué)習(xí)者在導(dǎo)師或?qū)W習(xí)伙伴的指導(dǎo)下,借助一些工具與技術(shù),動手制作實現(xiàn)創(chuàng)意的作品,而且要分享展示。而實用主義者認(rèn)為,真正的教育要讓學(xué)生置于真正的項目情境中,通過學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題,分析并制定相應(yīng)的解決方案,并動手設(shè)計制作。其實創(chuàng)客教育就是創(chuàng)客文化和現(xiàn)代教育的碰撞和結(jié)合,強(qiáng)調(diào)通過實踐引導(dǎo)造物,鼓勵分享,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和素養(yǎng)。
2.IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法
創(chuàng)客教學(xué)法是創(chuàng)客教育開展過程中常見的教學(xué)方法,是將現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)與新興教育理念相互融合,其具有典型的時代性與先進(jìn)性。創(chuàng)客教學(xué)法的實施具有創(chuàng)新、開放、靈活、共享、全面等特征,可以將其靈活應(yīng)用到各個學(xué)科領(lǐng)域,不僅繼承了做中學(xué)理論、寓教于樂教學(xué)理論,也是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的一大改進(jìn)[4]。
IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法是全國教師教育信息化專家委員黎加厚教授提出的,他認(rèn)為的“創(chuàng)客教學(xué)法”即鼓勵學(xué)生在實際情境中探索、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的教學(xué)方法,是“做中學(xué)”的另一種延伸,主要強(qiáng)調(diào)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變,不是一味地知識說教,提倡學(xué)生發(fā)揮主觀能動性“創(chuàng)造即學(xué)習(xí)”。融入IDMSE理念的創(chuàng)客教學(xué)法應(yīng)突破技術(shù)的局限性與各學(xué)科融合,通過創(chuàng)意(idea)、設(shè)計(design)、制作(maker)、分享(share)和評價(Evaluation)這5個部分,利用信息技術(shù)手段,動手制作,豐富課堂教學(xué)。除此創(chuàng)客教學(xué)法以外,北京師范大學(xué)傅騫教授在《基于“中國創(chuàng)造”的創(chuàng)客教育支持生態(tài)研究》中提出了SCS創(chuàng)客教學(xué)法[5]。
通用技術(shù)是現(xiàn)代社會生活中應(yīng)用比較廣泛且比較基礎(chǔ)的技術(shù),它不像專業(yè)技術(shù)難度較高,是當(dāng)代高中生適應(yīng)社會生活、高等教育、未來職業(yè)發(fā)展所必須要具備的技術(shù)知識,具有一定的育人價值[6]。對于學(xué)生獲取智能時代生活所需的基本技能和就業(yè)意識,進(jìn)行基本的通用技術(shù)教學(xué)是非常有必要的,這也成為素質(zhì)教育的基本組成部分,它對提升全民技術(shù)素養(yǎng)和實施國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展策略有著重要的作用。
創(chuàng)客教育將學(xué)生置于一種造物的學(xué)習(xí)環(huán)境中,注重培養(yǎng)學(xué)生用工具或相應(yīng)技術(shù)解決實際問題,要理解并明確結(jié)構(gòu)、流程、系統(tǒng)的基本思路和方法,這正好對應(yīng)著通用技術(shù)核心素養(yǎng)提出的技術(shù)意識和工程思維;創(chuàng)客教育注重讓學(xué)生在實際情境中發(fā)現(xiàn)問題,并通過動手實踐發(fā)揮創(chuàng)造力,將想法轉(zhuǎn)化為實際的作品,這對應(yīng)著通用技術(shù)核心素養(yǎng)中的創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)和物化能力;創(chuàng)客教育的開展與實施對學(xué)生的要求也逐步增大,學(xué)生需要適應(yīng)快速發(fā)展的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)會調(diào)動身邊的資源,在真實情境中進(jìn)行基于問題解決的主動學(xué)習(xí),在實踐過程中開展基于問題的自主學(xué)習(xí),這對于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有一定的推動作用[7]。
傳統(tǒng)的通用技術(shù)教學(xué)仍然是以學(xué)習(xí)理論知識為主,一般是教師講、學(xué)生聽;教師傳授理論操作,學(xué)生模擬或簡單設(shè)計;學(xué)生的自主參與及技術(shù)探究意識無法得到加強(qiáng),自主探索的潛力也得不到開發(fā),因此,創(chuàng)新型復(fù)合人才培養(yǎng)的質(zhì)量也很難提高[8]。而創(chuàng)客教育在開展過程中也存在課程理論性不強(qiáng),教學(xué)效果不明顯的問題,所以,將創(chuàng)客理念應(yīng)用到通用技術(shù)課程中,對于推動具有技術(shù)意識的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有著重要的影響。
在K12基礎(chǔ)教育階段,創(chuàng)客教學(xué)法應(yīng)用最廣的是信息技術(shù)與通用技術(shù)領(lǐng)域,常會涉及到三維制作、平面設(shè)計與產(chǎn)品設(shè)計等。普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書通用技術(shù)必修1——《技術(shù)與設(shè)計1》中,主要包括技術(shù)世界的作品設(shè)計過程、原則及評價,發(fā)現(xiàn)明確問題,進(jìn)行方案的構(gòu)思,設(shè)計圖樣的繪制,模型或原型的繪制與制作等,這與IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法中“創(chuàng)意、設(shè)計、制作、分享、評價”的內(nèi)容有著共通之處。一般學(xué)校常見的創(chuàng)客課程有程序邏輯類、電子機(jī)械類、結(jié)構(gòu)創(chuàng)意類以及藝術(shù)創(chuàng)作類等,激光切割既屬于結(jié)構(gòu)創(chuàng)意類,又屬于藝術(shù)創(chuàng)造類,對于學(xué)生動手來說難度適中,也具有新穎性、適用性和分享性。
下面筆者主要以通用技術(shù)實踐課——激光切割機(jī)的使用為例,說明IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法在通用技術(shù)實操課上的應(yīng)用。
本次實操課的教學(xué)目標(biāo)是以coreldraw為三維圖形制作軟件,激光切割機(jī)為工具,讓學(xué)生根據(jù)實際問題設(shè)計作品,教師引導(dǎo)學(xué)生體驗三維設(shè)計和物品加工的一般流程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意設(shè)計和物化的能力。
教學(xué)內(nèi)容是coreldraw軟件的使用;激光切割機(jī)的操作。
教學(xué)重點(diǎn)是使用coreldraw軟件制作時,學(xué)生需要根據(jù)實際需求設(shè)計作品并將其物化。
教學(xué)難點(diǎn)是物化的過程對學(xué)生的空間想象能力要求比較高,很難將作品一次雕刻成想要的效果。
1.引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘問題,激發(fā)創(chuàng)意思維
IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法中的“I”是Idea的首字母,主要指創(chuàng)意和想法。由于學(xué)生前期已經(jīng)學(xué)習(xí)過產(chǎn)品一般的設(shè)計流程,所以,在實踐操作課的時候教師應(yīng)該從通用技術(shù)課程的角度出發(fā)。先設(shè)定具體情境導(dǎo)入課程,學(xué)生通過在具體的情境中發(fā)現(xiàn)問題,然后構(gòu)思解決方案,教師可以引導(dǎo)敘述采用創(chuàng)造技法,比如:列舉法、設(shè)問法、頭腦風(fēng)暴法等,教師可以根據(jù)具體情景決定。比如:教師給學(xué)生演示打球機(jī)器人的收發(fā)球過程,學(xué)生發(fā)現(xiàn)球有時容易從軌道中飛出,為解決機(jī)器人存球裝置不合理、容易漏球的問題,經(jīng)小組討論學(xué)生想自己設(shè)計一個個性化的擋板模型并使用激光切割機(jī)切割成成品安裝在機(jī)器人上。
2.積極融入STEAM理念,構(gòu)思設(shè)計方案
“D”是Design的縮寫,主要指設(shè)計,可以是方案計劃也可以是圖樣設(shè)計。這個環(huán)節(jié)學(xué)生需要根據(jù)想法先手繪設(shè)計圖樣,再使用coreldraw等三維設(shè)計軟件進(jìn)行繪制。繪制樣圖時教師要注意引導(dǎo)學(xué)生,需要從尺寸、材質(zhì)、硬度和美觀等方面進(jìn)行考慮,除此之外學(xué)生需要應(yīng)用跨學(xué)科知識,如物理、數(shù)學(xué)、設(shè)計、科學(xué)、工程等來設(shè)計。在初步設(shè)計方案基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)險評估,準(zhǔn)確判斷設(shè)計原則之間的比重,最終給出優(yōu)化后的設(shè)計方案或設(shè)計圖樣。
3.合理使用工具材料,優(yōu)化制作流程
M是“Maker”的代表,指具體的制作和創(chuàng)造。學(xué)生設(shè)計完圖樣后就是具體的模型制作實操環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)是整個實操課程較為重要的部分[9]。比如:使用激光切割機(jī)來切割雕刻作品,要選擇合適的材料,使用適當(dāng)?shù)墓ぞ撸诒WC安全的基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生自主操作。激光切割機(jī)不像傳統(tǒng)的加工工具需要手工來劃線鋸割切削,它是根據(jù)電腦設(shè)計圖樣的指令來執(zhí)行操作切割雕刻的,所以,要求設(shè)計的圖樣更加精準(zhǔn),比如盡量減少非閉合曲線的出現(xiàn),否則雕刻效果不佳。若設(shè)計的圖樣中包含文字需要考慮刻刀的大小精度是否能刻出來,比如刻刀直徑為1.5mm,字體的直徑就要盡可能大于1.5mm,否則雕刻出來的字體效果會不清晰。這些都是需要在設(shè)計過程中學(xué)生根據(jù)實際需求來設(shè)計并反饋,要怎樣更改效果才能更佳。直接設(shè)計好的圖樣還不能直接被激光切割機(jī)識別,需要通過相應(yīng)軟件轉(zhuǎn)化格式;再對設(shè)計圖進(jìn)行拆分,設(shè)定切割順序、精度以及雕刻方式和深度等;設(shè)置完之后可以進(jìn)行模擬雕刻,預(yù)覽效果,確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊機(jī)器工作,執(zhí)行并確認(rèn)系統(tǒng)會生成指定格式文件,將其上傳到激光切割機(jī)上;最后在加工案板上夾好材料,先將鉆頭進(jìn)行調(diào)零點(diǎn),設(shè)置完參數(shù)后開始執(zhí)行,要注意切割速度的設(shè)置,一般木質(zhì)速度稍微慢一些,鋁材或者鐵材切割速度相對快一些,具體設(shè)備的參數(shù)設(shè)置可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。
4.鼓勵互相作品展示,線上線下分享
IDMSE中的“S”指Share分享,可以是設(shè)計方案的分享,也可以是作品展示,建議以小組為單位進(jìn)行設(shè)計制作匯報,比如:當(dāng)各個小組都完成了自己的作品后,可以進(jìn)行作品分享答辯,互相交流設(shè)計理念以及心得體會。首先進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗,學(xué)生需要把自己的作品安裝在機(jī)器人上,看是否解決了發(fā)球漏球的問題,并根據(jù)實際情況給出試驗測評和報告。學(xué)生也可以在一些網(wǎng)絡(luò)社區(qū),比如:在創(chuàng)客作品分享論壇上上傳作品,讓大家提意見或者優(yōu)化方案等。
5.注重各階段性評價,評價方式多元
IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法中的“E”指Evaluation,即評估、評價。在制作作品實操課中,評價對于作品的再次優(yōu)化和更新有重要的作用。新課標(biāo)中要求要建立學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)過程并重的評價機(jī)制,所以,教師除了結(jié)果性評價外,還要注重過程性評價,且評價方式要盡可能多元化。作品的好壞與最終的圖樣設(shè)計和制作過程中的工藝精度是分不開的,教師可以通過學(xué)生的作品匯報和文檔說明評估學(xué)生對技術(shù)設(shè)計流程的掌握程度;也可以從技術(shù)的功能性、可靠性、創(chuàng)新型和美觀性等角度對作品的設(shè)計過程和最終產(chǎn)品進(jìn)行整體評價[10]。
除了教師評價外,學(xué)生自評和小組互評也有著關(guān)鍵的作用,更容易調(diào)動學(xué)生的積極性和參與度;對學(xué)生辯證看待自己的作品有很大的幫助,若作品存在問題可以從哪些方面優(yōu)化并重新完善,在這個過程中還要激發(fā)學(xué)生的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識以及認(rèn)知判斷、利弊權(quán)衡能力。
筆者根據(jù)IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法在通用技術(shù)實操課中的教學(xué)實踐構(gòu)建了一種應(yīng)用模式(如圖1所示),通過創(chuàng)意、設(shè)計、制作、分析和評價五個環(huán)節(jié)將通用技術(shù)課程與創(chuàng)客教學(xué)理論與實踐融合,以期為通用技術(shù)課程的開展提供參考。
圖1 IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法在通用技術(shù)課上的應(yīng)用模式
該課程主要采用IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法,著重強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生自己主動去發(fā)現(xiàn)和解決問題,并在這一過程中學(xué)習(xí)到知識,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。教師在教學(xué)過程中要注意引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科知識的應(yīng)用以及初步的三維建??臻g構(gòu)建;提升學(xué)生在創(chuàng)作過程中所需的創(chuàng)造、設(shè)計、物化等能力;創(chuàng)客教學(xué)法的實施對教師的要求較高,教師在教學(xué)過程中需要通過實際情景引導(dǎo)學(xué)生將目標(biāo)知識轉(zhuǎn)化為當(dāng)下可以具體實施的任務(wù)。因為每個學(xué)校的情況不一,通用技術(shù)實操課的具體展開形式多樣,教師可根據(jù)實際情況選擇合適的項目應(yīng)用IDMSE創(chuàng)客教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)。
通用技術(shù)注重科技和人文的有機(jī)融合,突出培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)實踐能力、創(chuàng)新思維能力,使學(xué)生獲得未來就業(yè)發(fā)展所具備的終身學(xué)習(xí)等綜合素養(yǎng)?!镀胀ǜ咧型ㄓ眉夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》新課標(biāo)的出臺,對于指導(dǎo)通用技術(shù)實施開展起到了重要的指導(dǎo)作用,其倡導(dǎo)在核心素養(yǎng)理念的引領(lǐng)下構(gòu)建多種以學(xué)生為中心的多樣化學(xué)習(xí)方式。而將創(chuàng)客教學(xué)法應(yīng)用在通用技術(shù)教學(xué)中,可以引導(dǎo)學(xué)生通過創(chuàng)意設(shè)計制作、解決實際問題、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、鍛煉學(xué)生的跨學(xué)科知識應(yīng)用能力和問題解決能力,對綜合性創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著一定的推動意義。