周靜
創客,已經悄悄來到我們的身邊,在校園內萌芽,它連接著過去,改變著我們對未來的看法,也正逐步影響著傳統的教學模式。雖然我校地處偏遠的農村,師生創新的意識都還比較薄弱,但在經歷了幾次區域的創意智造培訓之后,我萌生了在校園內開設創客課程的想法。就這樣,學校開設了創客拓展課程,讓創客教育走進課堂,讓學生從知識的消費者向知識的創作者轉變。我嘗試以開源硬件為載體,以實踐活動、問題解決帶動學習過程,強調直觀體驗與合作探究,在創客項目制作過程中賦予學生更多主動權,培養學生的動手能力、合作能力,表達能力,培育學生的思維力,提升學生信息素養。
一、模型——創客創新的起點
創客項目,小到一個簡單的LED燈項目,大到一個可應用于生活的創新項目,雖然他們的成本、耗材以及花費的時間精力等都不同,但它們的實質卻是一致的。它們都是利用傳感器偵測外界的信息,利用輸出設備輸出信息,呈現內容,利用執行機構實現創意。再者,如今能幫助創意想法實現的硬件設備豐富多彩,價格低廉,軟件平臺各式各樣,Mixly編程、Arduino IDE、S4A等圖形化編程和Arduino代碼編程,給了不同層次用戶的不同選擇需求,為創客項目的模型搭建奠定了基礎。在創客項目制作過程中,我們引導學生先將作品化解為最簡模型,再從最簡模型出發,將單片機嵌入在你要解決問題的結構模型中,實現作品智能化,逐步完善創意,成為創新的起點。
二、流程——創意實現的路徑
創客項目的開始往往來源于單純的想法,在經過了反復思考、團隊論證之后讓創意基本成型,確定項目的主題。再以項目為中心,解構創意,對創意進行梳理,制定可行性的實施計劃,搭建出項目的最簡模型,最后一步步迭代更新,完成從最簡模型到最終的創客作品的蛻變。在整個項目實施過程中,我們不僅要找到創意的落腳點,更要借助百度、發明專利網、淘寶、知網等相關網站進行項目查新,看看是否已經有了相關解決方案,市面上是否已經有類似的產品問世,你的作品的創新點在哪里?你是否還能有更精簡、更優化的方案?你還能不能站在巨人的肩膀上更近一步。
通過自主選題、調查研究、創意構思、知識構建、設計優化、原型制作、測試迭代和評價分享的過程模型,為創客項目的制作提供了一條可供參考的路徑,為創客項目的學習者提供了一條“知行合一、人工造物”的成長之路,為項目的成功達成奠定了基礎。
三、資源——視野拓展的源泉
我們常說,視野決定格局,格局決定結局,而學生因為自身視野、思維能力等因素的影響,在創意激發方面往往存在著一定的局限性。為了讓學生更好地激發創新思維,需要讓學生不斷吸收外在的新鮮元素,拓寬視野。因此,在創客活動中,不定期地向學生推介資源也是一種很好的教育手段。學校的創客長廊會展示學生各級各類小創作,每年開學初,我們都會組織新社團成員仔細欣賞這些作品,體驗作品的運行效果,研習他人創意作品,感悟作品的創新之處。帶領社團成員參觀創客空間,聆聽創客講座。利用網易云課堂、DF創客社區、科技學堂等平臺,開展線上線下的學習。只有這樣,學生內在的思考才會變得更有深度,思考的內容才更有意義,才能更好地培育創新能力。
四、思維——創新實踐的追求
思維能力是學習能力的核心,無論是學生的學習活動,還是人類的一切發明創造活動,都離不開思維。通過對創客項目的打造,可以讓學生經歷發現問題、創意智造、技術查新、講演分享、應用升級等系列活動,以此來培育學生的創新意識、創新思維,提升學生的創新能力。
1.迭代思維
迭代思維是一種以人為核心、迭代、循序漸進的開發方法,允許有所不足,不斷試錯,在持續迭代中完善產品。創客項目的制作往往不是一蹴而就的,更不是一次成功,最后作品的呈現往往經歷了多次的迭代完善而成。在創意想法的基礎上,分析作品功能,制作作品模型,再逐步完善其功能,積累小步驟,最終實現作品的創新升級。
“迭代思維”的形成過程,就是做事“精進”的過程,只有在學習中,不斷重復更新,逐步改進,簡單的事情重復做,重復的事情用心做,才能讓思維在碰撞中提升,體驗成功的樂趣。
2.智能化思維
“互聯網+”的快速發展讓人們的思維方式發生了變化,基于移動互聯網、大數據、云計算等科技背景下的智能化思維也應運而生。隨著人工智能的大力發展,智能化思維在創客項目制作過程中就顯得尤為重要,創客項目不但強調造物,更需要創客們去“智”造。智能化的物品是創客作品的特點,傳統的創造發明并不一定會與智能化進行搭邊。因此,創客作品的制作更需要學生關注如何進行智能化應用。
3.用戶思維
用戶思維是指在創客項目制作過程中,讓學生“以用戶為中心”去思考問題,站在用戶角度去進行產品設計、開發,設身處地為用戶著想。創客項目設計的初衷就是為了讓大家更好的享受生活,讓生活更便捷、更舒適。但有的創客項目在設計過程中,只追求作品的創新性,而忽視了用戶感受,給用戶增加了額外的負擔。例如,有同學為了預防近視,設計了一款防近視眼鏡。該眼鏡擁有用眼時間提醒,閱讀距離提醒,光線強弱提醒等功能,但卻需要學生額外佩戴一副眼鏡,給生活帶來了不便。又如,從普通的鍵盤手機到現在的全屏手機,手機的鍵盤從有到無,從實體到虛擬,從交互層面上滿足了用戶需求,獲得了巨大的成功。因此,在創客項目制作過程中,我們也要引導學生站在用戶角度開展思考,洞察生活,發現生活中的問題所在,找準創客項目開發的落腳點以及創新點,培養他們在創意之外的同理心以及思維敏感度。
通過創客項目的實施,不僅培養了小創客們的“匠心”精神,更培育了一種“改變世界、實現自我、執著精進、樂于分享”的“精氣神”。它讓學生學會直面困難,堅持不懈,永不言敗;它讓學生學會知識的整合應用,培養思維的綜合性和靈變性;它培育了學生的求合思維、求異思維、智能化思維、互聯網思維、用戶思維、迭代思維等創新行動的關鍵性思維力,提升學生的核心素養。