淺談翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學模式

陳小樂

摘 要：“創(chuàng)客”一詞來源于英文單詞“Maker”或“Hacker”，簡單來說就是把自己想到的東西想辦法去制造出來的人。近來，創(chuàng)客運動在美國興起，一個個社會和家庭的創(chuàng)客空間生根發(fā)芽，甚至被稱為"第三次工業(yè)革命"。中國早期的創(chuàng)客教育多為少數(shù)學校和少數(shù)教師的自發(fā)探索。然而，在小學實施創(chuàng)客教育，遇到了很多問題，如學生很有想法，但是不能自己獨立實現(xiàn)；學生創(chuàng)客基礎(chǔ)知識不扎實、不能靈活運用這些知識等。采用翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學模式能讓學生更好地掌握基礎(chǔ)知識，并更加能激發(fā)他們的創(chuàng)想。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客；翻轉(zhuǎn)式；校本課程

一、翻轉(zhuǎn)式的創(chuàng)客教學模式

（1）使用Arduino做開發(fā)

Arduino的硬件原理圖、電路圖、IDE軟件及核心庫文件都是開源的，在開源協(xié)議范圍內(nèi)可以任意修改原始設(shè)計及相應代碼。Arduino簡單的開發(fā)方式使得開發(fā)者更關(guān)注創(chuàng)意與實現(xiàn)，更快的完成自己的項目開發(fā)，大大節(jié)約了學習的成本，縮短了開發(fā)的周期。

Arduino的程序設(shè)計可以通過圖形化編程軟件 Scratch來進行編譯。Scratch已添加了電子模塊指令，對通訊協(xié)議進行了擴展，新增Arduino庫的支持。小學生也可以通過Scratch來編寫Arduino語言并寫入到Arduino板，實現(xiàn)與Arduino開發(fā)板的硬件對接。

（2）開發(fā)Arduino的校本課程

Arduino的書籍比較多，但是缺乏圖形化編程軟件的編譯，不適合小學生閱讀。運用圖形化編程實現(xiàn)Arduino硬件開發(fā)的書籍，在當當網(wǎng)上只能找到一本名為《小創(chuàng)客玩轉(zhuǎn)機器人》的書在售。溫州市白蓮路小學的信息老師張曉勝也開發(fā)了自己一套使用圖形化編程軟件實現(xiàn)硬件對接的視頻教程。然而沒有形成教材，學生沒有配套的書面教程來鞏固加深知識，而在激發(fā)學生創(chuàng)造力上也沒有提到。總的來說，現(xiàn)在國內(nèi)還比較缺乏Arduino創(chuàng)客課程的開發(fā)與研究，開發(fā)翻轉(zhuǎn)式的Arduino的校本課程非常必要。

（3）采用翻轉(zhuǎn)式的校本課程

①課程難度的需求

Arduino的創(chuàng)客課程對小學生來說難度較大。翻轉(zhuǎn)式校本課程可以根據(jù)每個學生的學情，從探究、自學、微課、授課的方式層層遞進，讓學生逐步掌握課程知識。

②學生興趣的需求

學生在學習創(chuàng)客過程中，會由于個體的差異，對創(chuàng)客課程的興趣產(chǎn)生不同的影響。普通的校本課程，在普及的基礎(chǔ)上難以對特長生進一步提升。翻轉(zhuǎn)式的校本課程，可以讓感興趣的學生利用課余時間也能進行學習。

③創(chuàng)客創(chuàng)作的需求

創(chuàng)造力是可以培養(yǎng)的，創(chuàng)客是可以教出來的。在創(chuàng)客校本課程中，必須滲入創(chuàng)客思想，沖破學生思考問題的枷鎖，讓學生學會發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的思維模式。傳統(tǒng)課程上學生的提問、解答會受到優(yōu)秀學生的影響，如自己還沒有想到就被其他同學說出來了。使用翻轉(zhuǎn)式的校本課程，可以讓每位同學都能發(fā)表自己的想法，老師收集好同學的想法，再進行總結(jié)分析，這樣將會得到更多同學不同的創(chuàng)想。

二、翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學課程實施程序

（1）建設(shè)創(chuàng)客空間。

對于小學生來說，創(chuàng)客工具不僅簡單實用，還要注意安全性。因此，學校以電腦二室為主要活動場所，適合學習基礎(chǔ)類的創(chuàng)客課程。準備各類金屬、木制、塑料以及電子工具，Arduino基本器材、傳感器模塊，還有存放學生的創(chuàng)客作品和半成品的儲物柜等。將學校電腦二室進行創(chuàng)客空間式的裝修與改造，實現(xiàn)一室多用。

（2）編寫Arduino校本教材。

制作Arduino校本教材，引導學生主動編程。推出社團版，讓特別感興趣的或是拔尖的同學利用社團時間學習。教材會紙質(zhì)教材與電子教材同步使用，可以通過書本的鏈接輕松獲取到一些程序案例和對應講解。

（3）開發(fā)創(chuàng)客微視頻資源庫、案例庫。

當學生基本掌握scratch的操作后，就進入Arduino創(chuàng)客拓展課程的學習。主要讓學生明白scratch寫入Arduino的原理和學會基本的實例操作。scratch拓展的創(chuàng)客課程，由于實例較多，而且難度較大，課題組成員還會制作一系列微課校本課程，讓學生想學什么傳感器就對應微課視頻來學習，鞏固加深，而且隨時翻看。

（4）融入激發(fā)學生創(chuàng)意的創(chuàng)客課程。

根據(jù)小學生的年齡特點，開發(fā)創(chuàng)客課程主要培養(yǎng)學生的興趣，激發(fā)想象力，努力將他們的奇思妙想實現(xiàn)出來。創(chuàng)客空間的建設(shè)，極大地滿足學生動手實踐的需求。當學生已經(jīng)了解到多個傳感器與電子自動化設(shè)備運作原理后，就可以激發(fā)他們的創(chuàng)造力，讓他們大膽地去創(chuàng)想，去提出生活中的問題，并思考解決問題的方法，從而提出自己的創(chuàng)客作品設(shè)計。創(chuàng)造力是可以教出來的，這在很多文獻上已得到驗證，經(jīng)過學習后，同學們也在老師的引導下提出了很多想法，為他們創(chuàng)造新事物提供了可參考的視為模式。

（5）研發(fā)創(chuàng)客作品。

學生有了自己的想法，就應該鼓勵學生將想法變成現(xiàn)實。學生有了自己的想法，利用社團時間，由老師針對性的輔導，協(xié)助同學完成作品的創(chuàng)作。

三、翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學模式的意義

翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學模式給小學創(chuàng)客教育提供一套巧妙攻破重難點的可行性課程。Arduino的程序設(shè)計和電路板接線是課程的難點。配套校本教材，學生可參考微視頻和案例資源庫予以輔助學習。創(chuàng)客教育，技術(shù)是基礎(chǔ)，創(chuàng)意是關(guān)鍵。創(chuàng)意教學是本課程的重點課程，可以改變學生思考模式，激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題潛能，培養(yǎng)學生創(chuàng)造力。小學創(chuàng)客教育翻轉(zhuǎn)式校本課程，學生借助課程平臺、微視頻、案例資源庫，在教師的引導下將依循探究、自學、微課、授課的步驟展開學習。課程一旦成型，可以給其他學校提供一套可參考的課程和給廣大小學創(chuàng)客提供自主學習的教材。不僅如此，在學生學習的過程中，還提高了學生的編程能力、動手能力、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。

本文系全國教育信息技術(shù)研究2016年度青年課題《基于Arduino的小學創(chuàng)客教育翻轉(zhuǎn)式校本課程的實踐研究》成果，課題立項號：163643769。

（作者單位：中山市小欖豐華學校）