摘 要： 随着信息化速度的持续快速推进, 创客教育理念为信息技术课程建设注入了新的活力。在课程中渗透创客教育理念和实践, 创新了基于综合能力培养的信息技术课堂教学模式。本文结合一个创客项目研究实例, 对基于创客教育模式的信息技术教学实践进行探讨。
关键词： 创客教育模式，创新，初中信息技术课堂
新课改下的信息技术教学, 要求以既注重基础操作训练, 又注重发挥学生的创造性为目标。但不可否认的是, 随着信息化速度的持续快速推进, 信息技术教学中的某些内容已不能紧跟时代的步伐, 理论和实践脱节。这样培养出来的学生知识体系陈旧, 创新思维和动手操作的能力整体质量偏低。
《国家教育事业发展“十三五”规划》强调, 培养学生创新创业精神与能[1]学生实践动手能力[1], 这为新时代下信息技术课堂教学进一步指明了方向。研究学者杨现民指出:创客教育是一种融合信息技术、秉承“开放创新、探究体验”的教育理念, 以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的[2]教育模式[2]。创客教育关注学生创新能力和实践能力的培养, 这与十三五规划中加大对科技创新和学生实践动手能力的要求不谋而合。
创客教育模式是“技术支持的基于创造的学习”。初中信息技术课程教学正好可以提供相关的实践与技能基础, 成为创客教育强有力的支撑。另外, 创客教育更强调学生创新能力的培养, 更考验学生的综合能力, 所以它是信息技术课程的延伸与拓展。在创客教育模式下, 学生不仅可以学到信息技术知识, 而且可以在潜移默化中习得勇于探索的创新精神, 协作交流的团队意识。因此, 基于创客教育模式的信息技术教学更有利于学生的长远发展。
1、 巧借生活实例, 动态生成创客活动主题
创作来源于灵感, 灵感来源于生活。在陶行知先生的生活教育理论看来, 生活即教育, 生活是教育的中心, 教育应为社会生活服务。基于创客教育的信息技术学习, 应善于将课堂与现实生活中的需求痛点联系起来, 引导学生以生活经验和社会需求出发, 独立自主的发现问题, 并且可以通过已有的知识水平和技能基础开展基于创造的学习。
在春季社会实践途中, 不少学生抱怨背的书包太重, 双肩感觉到压力很大, 腰背部产生酸痛感。教师提醒道, “同学们正是长身体的年纪, 大家要保护好自己的肩颈和腰椎, 除了保持正确的坐姿、站姿外, 背部也不要长时间受到书包的重压”。有同学提议:要是咱们的书包能够智能提醒重量就好了, 这样我在装东西时就不会盲目地塞很多东西了。教师点头称是, 趁势问道:同学们想研究制作一个智能警示书包吗?学生纷纷表示愿意。“那同学们有没有好的设计想法或建议呢?”学生开始七嘴八舌地讨论起来, 有学生提议:“要让书包能够自动感知重量”, 又有学生提出:“要是在阴雨天或天黑时, 书包能够智能发光预警就好了, 这样可以警示车辆和行人提前制动, 从而大大提高行走的安全性。”于是, 一个创客主题诞生了—自制自感压警示书包。从这个项目主题的诞生不难发现, 这个项目的主题并不是教师指定的, 而是由学生自己提出的, 完全基于真实生活。学生对于自己从生活中发现问题的探究欲望, 要远远比教师指定的任务兴致更高, 更有利于激发学生的学习兴趣和创新思维。
2、 整合信息技术教学内容, 探索创客活动实施过程
创客教育的核心是支持学生, 而基于创造的学习的关键是对学生学习主体性、实践性、深度参与性、连续性与完整性的[3]重[3]。发挥创客教育的桥梁纽带作用, 将分离的学科知识融合起来, 通过项目式学习, 提高学生的科学探究水平和创新意识。因此, 在创客活动实施过程中, 教师要善于将活动内容与信息技术教学紧密结合起来, 充分发挥学生的学习主体性, 呵护学生的创新热情, 为学生提供“让想象落地”的平台, 让学生在“创物”和自主探究的过程中享受创新的乐趣, 让每一位学生都有可能成为真正的创造者。
创客教育模式下信息技术课程的教学内容, 不再局限于常用办公软件的基本操作, 而是将科学探究中的有效工具、各种软硬件环境、基于问题解决的编程设计等, 有机融合到信息技术课程体系中。
2.1、 创客项目的需求分析与网页制作教学相结合
在创客主题研究初期, 可让学生利用信息技术课中的主题网站设计, 对智能书包的设计需求制作一份个性化调查问卷, 学生可分组对问卷内容设置进行讨论, 比如书包多重最合适?书包重量与背包者体重的关系?警示书包包含哪些功能等。学生讨论完成后, 可利用学过的网页制作知识, 将讨论好的问卷内容设计成一份个性化调查问卷的网页。将这份问卷调查的网址发给调查对象填写, 然后回收问卷进行整理分析, 最终得出更为细化的项目需求。在这个环节中, 教师充分尊重学生学习的主体能动性, 学生主动参与到学习活动中, 积极探讨交流, 创造性地设计调查问卷, 学生不仅习得了网页制作的操作技能, 而且获取了创客项目需求分析的第一手资料, 实现了信息技术课堂与创客教育的初步整合。
2.2、 创客项目的功能实现与Arduino编程教学相结合
在“自制自感压警示书包”项目中, 学生需要利用Arduino这样一款易学灵活的开源电子平台进行程序设计。教师首先对需要用到的压力传感器和光敏传感器的工作原理进行讲解, 要求学生首先将自己的体重信息输入到Arduino中, 当书包的重量超过人体重量的15%时, 压力传感器把这个力信号转换为电压信号, 传送给Arduino, 控制器使用内部的AD转换模块把模拟电压信号转换为数字信号。那么如何实现自感压智能提醒功能呢?学生通过反复研讨, 最终确定可以通过程序中的IF条件语句进行判断, 如果书包的重量值超过了预输入的阈值, 就会驱动语音输出芯片, 发出“书包过重, 对脊椎发育有影响哦”的友情提示音。有小组讨论后提出了新的建议:当天黑或光线不好时, 汽车驾驶者不容易看到路上的学生, 这就需要用到光敏传感器来判断光线, 当光线暗时亮起LED灯, 提醒驾驶者注意避让学生。至此, 书包的LED智能警示功能也得以实现。
在功能设计完成之际, 教师提出一个新的问题:安全到家后, 书包的LED灯还需要继续警示吗?学生摇头称不需要。教师继续追问:如何关闭LED灯的智能警示功能呢?学生热烈地讨论起来, 但仍百思不得其解, 教师适时引导, 提出可以借助振动传感器, 只有书包背起来行走振动时才亮起LED灯。这样, 只有在天黑光线不足且书包发生晃动时, 书包的智能警示功能才处于开启状态。
在这个案例中, 教师以引导为主, 给予孩子更多的时间、空间去进行合作交流和实验探究, 让学生有多说、多想、多动手的机会, 培养其分析和解决复杂问题的能力。杜威曾指出, 最[4]师明白思维是产生于问题解决的过程之中的[4]。这对于现在的创客教育同样适用。在整个项目研究过程中, 每一位学生都主动参与其中, 遇到了或多或少的困难, 但他们积极开动脑筋、同伴合作、思维创新, 做了很多尝试分析与测试, 最终解决了问题。这些困难与挫折使学生终身受益, 学生的创新思维、交际能力、分析问题解决问题能力、语言表达能力等多维素养都有了很大的提升。
2.3、 创客项目的个性化设计与3DOne建模教学相结合
在设计完成阶段, 有学生提议, 能不能将书包设计得更个性化一点。教师肯定了他的想法并建议, 可以为LED警示灯制作个性化灯罩。马上有学生提出创意:把校徽或者学校吉祥物阳阳设计在灯罩上, 这样在警示灯亮起时, 就可以看到校徽或者吉祥物阳阳, 多漂亮啊, 而且更有校园文化特色。马克思说过:“想象是促进人类发展的伟大天赋。没有想象, 科学无法[5], 没有想象, 人类不能进步[5]”。教师应善于捕捉到学生的创造性想象和创造性思维, 使之变成有价值的成果。因此, 在信息技术综合实践课上, 学生按照自己的设计思路, 尝试绘制灯罩模型草图, 利用3DOne这款三维创意建模软件将想法转变为实物。将创客项目与3DOne建模教学相结合, 不仅能锻炼学生的动手实践能力, 而且是学生学习数学、地理等学科知识的重要基础, 有助于提高学生对二三维空间虚拟世界的立体思维。
3、 创客作品展示交流, 分享创意
信息技术课堂教学注重学生自主探究的过程, 但往往会忽视成果的展示和交流。创客教育模式下的信息技术课堂教学, 学生通过一系列的研究、分析、设计和改进, 能够制作出一个可以解决生活中某个问题的产品, 学生的奇思妙想、创造力得以呈现, 因此需要对项目成果进行展示与评价。但是这种展示并不是单纯的对研究成果的展示, 而是将自己的研究思路和研究过程展示出来, 同时也是学生逻辑思维能力、语言组织能力和自信心等综合素质的体现。学生可以通过制作PPT或录制视频, 辅助介绍自己产品的设计思路, 重点讲解项目开发过程中遇到的问题及解决途径。除此之外, 学生还需谈谈自己在项目研究中所收获的学习态度和学习效果。阐述的过程不仅是学生思维显性化的过程, 更是学生思维精细化发展的需要。反思项目研究中的不足之处, 进一步提出优化设计方案, 并能够主动尝试实施新一轮的研究探索。教师对小组的实验设计、数据分析和产品开发等过程, 进行形成性评价和总结性评价, 对学生进一步提出的优化设计方案提出合理化建议。
通过对创客模式下的信息技术教学进行实践探究后发现, 与传统的信息技术教学方式相比, 创客教育对于学生知识的掌握和能力的提升具有重要的指导性意义。作为一个创客教育理念的亲历者和实践者, 笔者认为教师要有一种实践勇气和务实精神, 课程的选择与技术的渗透要循序渐进, 知识量和操作量要兼顾初学者的认知水平。作为一线教师, 应为培养学生解决复杂问题能力、创新能力和可持续发展能力添砖加瓦, 让孩子为未来而学;让主动创新、知识生产者成为新时代强有力的符号;让我们的信息技术课堂更加灵动立体、鲜活精彩。
参考文献：
[1]国家教育事业发展“十三五”规划.http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-01/19/content_5161341.htm, 2017
[2]杨现民, 李冀虹.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究, 2015, (2) :23-34
[3]郑燕林.美国高校实施创客教育的路径分析[J].开放教育研究, 2015, 21 (3) :21-29
[4]约翰·杜威.民主主义与教育[M].北京:人民教育出版社, 2001
[5]林琳.为学生的空间想象插上飞翔的翅膀[J].学周刊·上旬刊, 2014 (5)
