凌秋虹
對教育工作者來說,培養學生的創新能力已成為現階段重要的教學目標之一。隨著信息技術的快速發展,信息技術學科內容也在不斷地革新,Scratch兒童化編程軟件的誕生,為學生學習編程提供了一個更好的載體。Scratch還可以很好地與物聯網、3D打印、大數據等前沿技術相結合,為學生創新提供更大的可能。為此,筆者所在團隊以Scratch平臺為載體,開展了一系列的研究與實踐,形成了有助于學生創新能力培養的課堂教學六步教學法、創新思維培養的策略和虛實項目有效開展等實踐策略。
● Scratch培養創新力的區域實施路徑
1.開展基于Scratch環境下創新思維與素養培養的研究
首先,立足于課堂,在原有區域Scratch教學、學校社團活動的基礎上,開展課堂實踐研究工作。筆者所在團隊分別在多所實施課堂實踐研究,通過行動研究法、比較研究法進行分析、梳理、總結,結果發現,激發興趣是創新的前提,培養想象是創新的基礎,誘導質疑是催生創新的萌芽,鼓勵求異是激活創新的靈魂。在此基礎上,團隊總結出提升學生創新思維與素養的培養策略——一是模仿遷移促進類比思維,二是單點發散引發聯想思維,三是創意設計倒逼想象思維,四是充分交流互碰靈感思維,從而總結出Scratch環境下課堂教學中提升學生創新能力的“六步教學法”,即“確定任務—編寫劇本—系統分析—嘗試探究—個性創作—拓展創新”。
2.開展基于Scratch環境下創新技能提升的研究
創新技能綜合反映了創造者的智力技能、感情技巧和動作技能,其中主要包括觀察力、系統分析和決策能力、理解力、發現問題的能力、動手實踐操作的能力等。從2014年起,筆者所在團隊通過行動研究法引入了項目學習。一方面,通過游戲、動畫等虛擬媒體創作項目激發引導學生開展相關媒體的虛擬項目設計與研究;另一方面,結合實際將一些電子硬件引入程序教學,創設以Arduino等電子器件為基礎的創新項目。該想法源自“創客”理念,旨在將Scratch與Arduino、傳感器、3D打印、手機終端等多種數字外設相結合,帶領學生利用編程,搭建實現一個個與生活實踐緊密結合的項目。通過項目學習,提煉出項目學習的基本策略:一是,以任務導向啟動學習,提升系統分析的能力;二是,以探究學習為主,提升問題解決的能力;三是,軟硬件有機結合,訓練學生動手能力,逐步培養學生勇于實踐、敢于創新的實干精神,并在實施的過程中,形成項目設計與實施的基本要素。
3.開展基于Scratch環境下創新實踐氛圍的創設
(1)課內與課外相結合
①加強培訓,提升教師實施創新培養的方法。我們先后舉辦了Scratch教學專題培訓、基于Scratch環境下的評優課比賽及研討等活動,讓信息技術教師在鮮活的案例中感知培養學生創新思維與技能的方法,并融入到日常課堂教學中。
②開發微課資源,提高學生的編程能力。筆者組織教師開發了微課程,特別是將廣播、變量、鏈表等較難理解的知識點做成了微課上傳至“姑蘇學堂”,讓學生利用業余時間進行網上自主學習,目的是讓學生對Scratch的編程方法及算法有系統的掌握,為創作出具有挑戰性、交互性的作品打下堅實的基礎。
③編寫讀物,提高學生的編程技巧。經過多年的實踐,筆者所在團隊摸索出了一條Scratch與課堂教學有效結合的教學之路,編寫了《Scratch兒童編程樂園》一書,并讓學生自主學習,豐富了學生的編程技巧和應用領域,為學生創編高難度的項目積淀豐厚的編程方法與技巧。
④開發專題網站,實現創意分享。為了讓學生的作品可以分享與交流,讓他們體驗到成功的快樂,筆者所在團隊創建了“小貓創意秀專網”,學生可以將課堂中學到的知識進行二次創作,并將作品發布在網上。
筆者通過以上方式將學習從課堂向課外延伸,不僅讓學生通過自主學習,掌握更多的編程方法與技巧,還讓學生有更多的時間進行更寬泛的交流,從而促進學生創新能力的發展。
(2)學校推進與區域推進相結合
①區校聯動組建創客中心。2013年,筆者所在團隊將創客理念融入本課題,本著開放、分享、實踐、創新的建設理念,構建了區Scratch創客中心,創建了創客網站(http://ck.xxcn.net),打造了立足Scratch、智能化硬件,適合學生創新實踐能力發展的開放性活動場所。同時,配有較為先進的3D打印機、機械電子工具、實驗設備,并派技術實力較好的課題組成員作為指導教師,經過近兩年的運行,開展了近10次創客活動,服務學生近300人次,學生創作作品100多件。
②引入STEAM課程。Scratch功能強大,具有能與開源硬件相結合等優勢,從2014年起筆者就開始實施Scratch與STEAM相結合研發項目并將3D打印融入其中,開創了多個符合學生認知度及能力的創新項目,如工程方面有智能建筑家裝、智能交通等,藝術方面有創意器樂、多感游戲等。筆者所在團隊將Scratch的項目管理、程序設計優勢作為創新項目的核心,融匯應用各類科學技術,以STEAM創新教育理念為指導,結合學生生產生活實際,使學生在解決問題的同時學習知識、掌握技能,提高綜合應用及創新能力。
(3)區內與區外相聯動
在區域層面上,筆者所在團隊確立了以“Scratch環境下學生創新能力培養”為各共同體研究的主題,通過共同體之間教師的頻繁切磋,交流探討提升學生創新能力的方法,通過區域競賽檢驗創新教育進程。此外,筆者還強調要引入先進理論豐富研究內涵,向兄弟市區學習,與全國各地多位名師合作,吸納寶貴經驗,尋求先進理念和經驗的指導。
● 區域行動與研究的啟示
啟示一:以學生發展為宗旨,以推進課程改革為主線,以培養學生的信息素養和創新能力為目標,開展基于Scratch環境下優化學生學習方式的研究,彌補了傳統信息技術課程在學生創新能力培養上的極度缺失,為學生能力的培養提供了平臺。
啟示二:從課堂到課外,通過組織課堂教學、項目和比賽等多種方式加強學生的實踐能力、創新能力和解決問題的能力,并以小組合作、網上分享、網上互評的形式凸顯學生合作精神與分享精神的培養。
啟示三:站在全新的角度審視原有的教學觀念,重新定位課堂主體,精心設計教學內容,合理安排教學活動,這些對教師來說都是一種全新的自我提升和修養。
總之,筆者及所在團隊通過課內外、校內外、區內外多級聯動,以區域整體推進,以學校為基地,以項目為抓手,搭建在線平臺,構建創客空間,舉辦創新大賽,逐步構建區域創新氛圍。我們從人才培養體系的宏觀層面對學科通聯、課程構建、評價體系進行有針對性的重構;從區域均衡層面實現創新器材、課程、資源的共建共享及利用率的最大化;從社團教育活動推廣層面,以創新項目克隆的培養模式,由點及面在全區形成創客社團群。我們從區域整體摸索出一條基于Scratch平臺的培養學生創新能力的有效途徑,并形成相應的計劃與措施。