范竹青
科技的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是創(chuàng)造性人才的競(jìng)爭(zhēng),對(duì)人才的需求歸根結(jié)底是對(duì)創(chuàng)新能力的需求。2022年3月,兩會(huì)上提出的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》,更是把創(chuàng)新放在了具體任務(wù)的第一位,明確要求堅(jiān)持創(chuàng)新在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是教育不變的使命和永恒的話題。隨著新課標(biāo)的出爐,新課改浪潮推進(jìn),信息科技教學(xué)應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn),創(chuàng)客教育作為一種全新的理念,為小學(xué)信息科技課堂實(shí)現(xiàn)更多的可能。本文正是在創(chuàng)客教育視角下,進(jìn)一步優(yōu)化信息科技教學(xué)方案,從教學(xué)實(shí)踐的角度探討創(chuàng)客教育與信息科技教育在教育結(jié)構(gòu)上的相關(guān)性以及融合上的可能性,為創(chuàng)客教育背景下優(yōu)化信息科技教學(xué)提供鑒意義。
一、創(chuàng)客教育思想內(nèi)涵
創(chuàng)客一詞是英文單詞“maker”的直譯,指一類具有創(chuàng)新意識(shí)的人,從興趣出發(fā),不以營(yíng)利為目的,積極將自己的創(chuàng)意想法付諸實(shí)踐,使其轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。創(chuàng)客教育起源于創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與創(chuàng)客文化,伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展,是一種將數(shù)字技術(shù)融入學(xué)校教育、逐漸發(fā)展起來的一種新興教育方式。創(chuàng)客教育的背后是實(shí)用主義理論,是一種能力導(dǎo)向的教育。“創(chuàng)客教父”李大維先生是中國(guó)第一家創(chuàng)客空間創(chuàng)始人,他說過“創(chuàng)客空間是一個(gè)科普高科技的地方,它是把高科技拉到平民化,創(chuàng)客的出現(xiàn)是一種去精英化的過程”。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種新型的教育理念和教學(xué)模式。筆者認(rèn)為,創(chuàng)客教育是將某些現(xiàn)代技術(shù)以一種學(xué)生能夠理解和參與的方式呈現(xiàn)在其眼前,進(jìn)而讓學(xué)生觸摸真實(shí)的世界。有別于傳統(tǒng)填鴨式教學(xué),創(chuàng)客教育思想強(qiáng)調(diào)興趣和動(dòng)手實(shí)踐的重要性,利用技術(shù)工具和資源,建立創(chuàng)新、共享、協(xié)助的全新思維方式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決問題能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的終極目標(biāo)。創(chuàng)客教育不限于某一學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),往往需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中運(yùn)用多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題,實(shí)現(xiàn)知識(shí)和資源有機(jī)組合,具有跨學(xué)科融合的特征。目前,創(chuàng)客教育工作尚未形成完整指導(dǎo)綱要,有賴于教師更多的實(shí)踐去完善創(chuàng)客教育系統(tǒng),需要教師在實(shí)際工作中靈活運(yùn)用創(chuàng)客教育理念,以便更好地推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。
二、小學(xué)信息科技教學(xué)目標(biāo)與特點(diǎn)
小學(xué)信息科技有著很強(qiáng)的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性,課程主要育人價(jià)值是培養(yǎng)學(xué)生信息意識(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)任等核心素養(yǎng),課程注重科學(xué)原理和實(shí)踐應(yīng)用并重,倡導(dǎo)創(chuàng)新教學(xué)方式,以真實(shí)問題或項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),提升學(xué)生的問題解決能力。信息科技學(xué)科的實(shí)踐性、綜合性與創(chuàng)客教育思想不謀而合,有研究認(rèn)為,創(chuàng)客教育應(yīng)有必要的創(chuàng)客空間以及相應(yīng)的軟硬件支持,如3D打印在內(nèi)的各種工具為基礎(chǔ)等。同時(shí),為了能夠不斷提升教學(xué)效果,教師還可以結(jié)合機(jī)器人教學(xué)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù),立足于現(xiàn)實(shí)問題尋找提升教學(xué)效果的有效手段,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中獲得成長(zhǎng)。由此可以認(rèn)為,信息技術(shù)和創(chuàng)客教育之間的融合已經(jīng)得到了相關(guān)學(xué)者的認(rèn)可。將創(chuàng)客教育理念運(yùn)用于小學(xué)信息科技教學(xué)具有很強(qiáng)的操作性,有助于信息課程對(duì)學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的提升、動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
三、基于創(chuàng)客教育理念的小學(xué)信息科技教學(xué)實(shí)踐
筆者所在的學(xué)校自2018年起引入美科科技公司的智能硬件設(shè)備,積極開展基于創(chuàng)客教育理念下的信息科技課堂教學(xué),將簡(jiǎn)單易操作的創(chuàng)新硬件引入六年級(jí)課堂,嘗試了一系列創(chuàng)意項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng),嘗試實(shí)現(xiàn)“人人都是發(fā)明家”的愿景。在實(shí)際的校本課程《智能物聯(lián)》課堂中,學(xué)生每3-4人一組進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí),利用m+center核心板、傳感器、執(zhí)行器等硬件,結(jié)合圖形化編程軟件m-designer,進(jìn)行了一系列信息科技創(chuàng)意課堂實(shí)踐活動(dòng)。課堂中創(chuàng)造性地利用3D筆、瓦楞紙、KT板等材料制作智能硬件的外觀和結(jié)構(gòu),將一個(gè)個(gè)作品更美觀地呈現(xiàn)在課堂中。一節(jié)節(jié)妙趣橫生的信息課,融合了勞技、美術(shù)、科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科,讓學(xué)生應(yīng)接不暇。課堂作品多次在校創(chuàng)客節(jié)參加展示,學(xué)生多次在市創(chuàng)客競(jìng)賽中獲得優(yōu)異成績(jī)。將創(chuàng)客教育理念融入信息課堂中,尤其要注重以下幾個(gè)策略。
(一)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,以問題解決為導(dǎo)向
在實(shí)際教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,以問題解決為導(dǎo)向,闡明了項(xiàng)目學(xué)習(xí)的前因后果。將學(xué)生置身于一個(gè)真實(shí)的情境,面對(duì)老師拋出的問題,思考如何實(shí)現(xiàn)問題解決伴隨著整個(gè)學(xué)習(xí)過程。例如在《噪聲檢測(cè)儀》項(xiàng)目中,教師拋出問題:某某班級(jí)因?yàn)橹形缬貌蜁r(shí)段過于喧鬧,挨了學(xué)校批評(píng),如何幫助他們自覺遵守文明用餐秩序?有的學(xué)生提出開展主題班會(huì),有的學(xué)生提出制作主題板報(bào)進(jìn)行宣傳等。教師進(jìn)一步引導(dǎo):能不能用智能硬件解決這個(gè)問題?學(xué)生很快想到設(shè)計(jì)一款智能提醒裝備,檢測(cè)用餐環(huán)境中的聲音值,進(jìn)行分貝提醒。最終,經(jīng)過頭腦風(fēng)暴,小組敲定利用聲音傳感器、顯示屏等輸出設(shè)備結(jié)合編程實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目方案,過程中學(xué)生自行查詢互聯(lián)網(wǎng)中有關(guān)噪聲分貝的等級(jí)知識(shí),便于實(shí)現(xiàn)最終輸出顯示的安靜與否邏輯判斷,從而解決自覺遵守文明用餐秩序問題。值得一提的是對(duì)用餐不文明的班級(jí),我們還實(shí)行了噪聲檢測(cè)儀的實(shí)際應(yīng)用,并且根據(jù)反饋的結(jié)果,進(jìn)一步優(yōu)化項(xiàng)目方案,實(shí)現(xiàn)真正的問題解決。又如《智能停車庫(kù)》項(xiàng)目中,在情境教學(xué)環(huán)節(jié),教師首先向?qū)W生拋出了學(xué)校周邊的曼哈頓廣場(chǎng)找車位困難的問題,該商場(chǎng)地下車庫(kù)老舊,車主開車入庫(kù)后找車位不方便,車位指示系統(tǒng)有待完善。教師提出問題“如何解決該商場(chǎng)的地下停車找車位難問題?你會(huì)用什么方式將空車位信息直觀地呈現(xiàn)給車主?”學(xué)生大膽暢想,有的提出用紅綠指示燈來解決問題,有的提出用機(jī)器人提醒車主,教師緊接著播放一段有車位指示燈的車庫(kù)停車視頻,請(qǐng)學(xué)生說一說視頻中車庫(kù)的設(shè)計(jì)是如何解決問題的。經(jīng)過討論分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn)該車庫(kù)中指示燈設(shè)計(jì)可以很好地解決找車位問題,得出“紅燈表示車位有車,綠色表示車位無車”的結(jié)論。學(xué)生很樂意運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)方案解決曼哈頓生活廣場(chǎng)停車難的問題。智能停車庫(kù)項(xiàng)目激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓他們學(xué)會(huì)留意觀察生活中的智能設(shè)備,嘗試運(yùn)用所學(xué)解決實(shí)際問題,過程中既培養(yǎng)了計(jì)算思維,也提高了動(dòng)手能力,還培養(yǎng)了學(xué)生熱愛生活的品質(zhì)。
(二)關(guān)注學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力
新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí),鼓勵(lì)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”,凸顯學(xué)生的主體性,要求關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力。興趣是最好的老師,內(nèi)驅(qū)力的激發(fā)往往能夠更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)。例如《測(cè)溫儀》項(xiàng)目的制作背景,就是為解決疫情當(dāng)下班級(jí)每天人工測(cè)溫問題,解放測(cè)溫人員雙手。解決這個(gè)切身相關(guān)的問題學(xué)生很感興趣,每個(gè)人躍躍欲試,積極思考,付諸實(shí)踐,最終作品完成后很有成就感?!缎⌒⊥痘@機(jī)》項(xiàng)目中,課堂從生活中的趣味籃球機(jī)引入,讓學(xué)生描述其基本功能和構(gòu)造,繼而展示教師制作的籃球機(jī)裝置,請(qǐng)學(xué)生用自己的語言說一說其運(yùn)行過程,并通過流程圖幫助學(xué)生理解其原理,為學(xué)生編寫背后程序做鋪墊。教師讓學(xué)生事先準(zhǔn)備紙盒子,用于完成本節(jié)課的神秘任務(wù)。由于學(xué)生之前不知道盒子用于怎樣的用途,帶來形形色色的盒子,在課堂上教師提出能不能利用盒子自身的結(jié)構(gòu)做一款投籃機(jī)的背板和支撐,學(xué)生很快想到改造盒子,但什么樣的盒子適合做籃球機(jī)卻是他們需要考慮的問題,經(jīng)過討論篩選出小組中最適合的盒子,結(jié)合用3D筆制作的籃球筐,制作合適的結(jié)構(gòu)框架,再借助智能物聯(lián)硬件,創(chuàng)作一款獨(dú)特的投籃機(jī)。投籃機(jī)制作項(xiàng)目中,學(xué)生創(chuàng)作熱情空前高漲,參與度很高,表現(xiàn)尤為活躍,學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中培養(yǎng)了計(jì)算思維、動(dòng)手能力及合作學(xué)習(xí)的能力。
(三)關(guān)注學(xué)習(xí)體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)
創(chuàng)客教育理念下的信息科技課堂關(guān)注每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。每一個(gè)創(chuàng)意項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)都離不開小組成員的分工合作。學(xué)生有的負(fù)責(zé)搭建程序,有的負(fù)責(zé)連接硬件,有的負(fù)責(zé)手工制作結(jié)構(gòu)和外觀,甚至還有負(fù)責(zé)小組衛(wèi)生工作……關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),讓每個(gè)學(xué)生都能夠參與到課堂中來,以此獲得學(xué)習(xí)的滿足感。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者關(guān)注到課堂中的靈活分組能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。《智能停車庫(kù)》項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí),有學(xué)困生不積極參與小組活動(dòng),逐漸被“邊緣化”。為了解決這個(gè)問題,筆者組建了兩支由學(xué)困生組成的小組,發(fā)現(xiàn)他們能更積極地參與項(xiàng)目,組內(nèi)人人學(xué)習(xí)水平相當(dāng),不存在學(xué)優(yōu)生“說了算”的情況,組員們一起摸索制作,最終這兩個(gè)小組都完成了項(xiàng)目制作的基本任務(wù),整個(gè)活動(dòng)過程小組成員都很投入,所有學(xué)生都得到應(yīng)有的提高,并獲得了學(xué)習(xí)上的成就感。展示作品環(huán)節(jié),兩個(gè)小組的表現(xiàn)得到了全班的鼓勵(lì)和贊許。靈活分組,讓不同學(xué)習(xí)能力的小組都有學(xué)習(xí)上的收獲,獲得學(xué)習(xí)體驗(yàn),杜絕了合作學(xué)習(xí)中偽合作問題,也實(shí)現(xiàn)了分層教學(xué)。
四、教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的不足
(一)課程開發(fā)有待進(jìn)一步完善
由于創(chuàng)客教育工作沒有完整的指導(dǎo)綱要,沒有專門的教材,將創(chuàng)客理念應(yīng)用于信息科技教學(xué)實(shí)踐需要老師自己去開發(fā)相關(guān)課程,往往需要投入更多的精力。筆者在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)發(fā)現(xiàn),智能硬件的功能實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單,但是以什么樣項(xiàng)目主題呈現(xiàn)卻有待老師更多的思考。例如用編程實(shí)現(xiàn)灰度傳感器感應(yīng)物體并統(tǒng)計(jì)感應(yīng)次數(shù)很容易,但為了更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)作欲,根據(jù)這樣的編程原理想到做成投籃機(jī)項(xiàng)目,需要教師更多智慧的思考。因此,創(chuàng)意的信息科技課程在開發(fā)上、內(nèi)容選擇上仍然有待進(jìn)一步完善。
(二)教學(xué)設(shè)計(jì)有待進(jìn)一步優(yōu)化
創(chuàng)客教育理念下的信息課程體現(xiàn)出極大的學(xué)科融合性。一個(gè)創(chuàng)意項(xiàng)目作品的完整實(shí)現(xiàn),除了背后的編程原理,選擇什么樣的材料做外觀結(jié)構(gòu)?如何讓做出的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、更美觀?極大地體現(xiàn)了學(xué)科融合性,意味著這不僅僅是一節(jié)信息科技課,還伴隨著美術(shù)、科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)。筆者在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)這些問題,如何做到自然銜接各學(xué)科內(nèi)容?時(shí)間分配怎樣安排合理?一個(gè)項(xiàng)目幾節(jié)課完成合適?這些問題將直接關(guān)系到課堂教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)。因此,為了更好地達(dá)成教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目效果,還需要教師進(jìn)一步完善。創(chuàng)客教育理念下課堂跨學(xué)科性要求教師不斷更新自己的知識(shí)庫(kù),進(jìn)一步開發(fā)課程,不能固守著手中的一畝三分地止步不前。數(shù)字時(shí)代,面對(duì)一個(gè)個(gè)數(shù)字小公民,教學(xué)創(chuàng)新是一種必然,只有抓住時(shí)代的浪潮,不斷提升自己,做成長(zhǎng)形的教師,保持一顆學(xué)習(xí)的心態(tài),才能更好地提升教學(xué),更好地教書育人。
創(chuàng)客教育視角下的信息科技課堂能夠培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,在創(chuàng)客項(xiàng)目制作過程中創(chuàng)新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力得到不同程度的訓(xùn)練,學(xué)生都能參與項(xiàng)目制作,各盡所長(zhǎng),充分享受學(xué)習(xí)的喜悅,收獲創(chuàng)作的成就感,彰顯了新課程標(biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”的特征,凸顯學(xué)生的主體性。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要從娃娃抓起,從小學(xué)抓起,教師應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的人才培養(yǎng)需求,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,積極打造創(chuàng)客教育理念下的信息科技生態(tài)課堂,點(diǎn)亮信息科技課堂的創(chuàng)新之光。