林美珠

當前,創客教育已蔚然成風,越來越多的創客空間、創客基地不斷涌現。很多基礎教育階段的學校也紛紛通過引進、改編、自創等形式開發了創客課程,并施之以教學。然而由于起步較晚,我國創客教育目前總體上還處于從理論到實踐的探索階段。從近幾年筆者在多所學校的考察所見以及學生創客作品評比的情況來看,有些創客課堂或教學活動走進了一些誤區,存在“創”與“客”(指與他人互動)雙失的危機。
一、小學創客教學活動誤區掃描
1.重模仿,輕創造
在各種創客作品評比中,學生的作品雷同率較高,很多作品是書上或教師授課例子的翻版,鮮少見到有創意、有個性的作品。深入觀察學校的創客活動可以發現,很多教師更注重如何讓學生完成作品,而對于如何激發學生的想法做得不夠,當然這也的確是個難點,而將學生自己的想法變為現實更是難上加難。甚至有的教師認為:創客教學在小學階段不需要創作,能模仿就足夠了。創客,貴在一個“創”字,貴在將想法變為現實,貴在為中小學教育體制內學生的創新能力培養提供更多途徑。如果僅僅將教學停留在模仿層面,豈不是違背了創客教育的初衷?
2.重操作,輕原理
在小學階段,常見的創客教育活動有搭積木、圖形化編程、3D打印、Arduino機器人等。這些活動或各自獨立進行,或綜合開展。筆者在多次的聽課與教研活動中發現以下問題。
學習搭積木的學生,大多只會搭教師教過的結構,較難將所學進行遷移。教師們將操作步驟十分清晰、具體地羅列出來,卻疏忽了對該結構核心部分的剖析與拓展,造成了學生無法靈活應用各種結構與工程知識。在圖形化編程與Arduino機器人等教學活動中,一些教師僅僅停留在編程軟件內的基礎知識與概念,甚少深入思考如何將算法進行深入淺出地講解,如何在小學階段就開始培養學生的計算思維。而在3D打印教學中,很多教師也很少對其背后的數學知識與造型原理進行挖掘,課堂教學較為單薄。以上的這些教學都停留在表面的操作上,缺乏對操作背后的科學原理的探究,沒有著眼于培養學生的高階邏輯思維。
3.重形式,輕成效
很多創客教學活動以項目式學習為主,學生在項目式學習中獲得并綜合運用創客相關知識與技能。然而很多教師卻誤解了項目的概念,錯將以往的“任務”“說明書”當作項目,沒有讓學生充分經歷“提出問題”“規劃方案”“解決問題”“評價反思”等重要過程,使項目式學習徒有其表。在實際開展以項目引領的創客教學活動時,教師們又發現項目式學習對問題的解答沒有統一的思路,沒有固定的答案,而小學生的技術水平有限,動手能力也較弱,很難一邊學習新知一邊有效地完成項目,往往會顧此失彼,造成教學效率低下。
二、“1+N”的創客教學模式
深入分析小學創客教學活動中常見的誤區,結合對學生學情的充分考量,筆者在實踐中整理歸納出了“1+N”教學模式,并將其應用于小學創客教學活動,效果顯著。從宏觀上講,“1+N”指的是1個學生和多個創客作品;從中觀上講,“1”指的是每課1個核心知識,“N”指的是多個項目靈感;從微觀上講,“1”指的是每個班級1個項目,“N”指的是項目的多種作品形式。
三、應用“1+N”創客教學模式的課例
以下,將以筆者所在學校“Micro:bit創客課程”中的第五課“無線通信DIY”一課為例,說明如何應用“1+N”模式開展創客教學。表1為該課程的目錄。
1.落實每課1個核心知識點的教學
本課的核心知識點是無線模塊的使用。在開展項目式學習之前,將學科核心知識前置,讓學生了解什么是無線電,掌握Micro:bit無線電模塊的使用,引導學生理解和掌握技術背后基本的科學原理和方法,為后續項目式學習的開展打下基礎,做好鋪墊。
(1)聯系生活實際,喚醒已有經驗
在課堂伊始,教師出示對講機、無線發報機等學生用過或見過的無線設備,幫助學生建立臨近發展區,初步歸納出無線設備可以相互通信的必要條件——在同一個頻道。觀看《什么是無線電》動畫,了解無線電工作原理。
(2)以實驗單為支架開展探究性學習
接下來通過一個簡單的“數字傳遞”的例子,開展實驗學習。為了讓學生在探索的過程中有的放矢,建議設計一個實驗單,讓學生邊操作邊記錄。實驗單的設計以簡單明了為原則。
2.發揮科學精神解決學習難題
學生在探究學習的過程中,必然會遭遇困難或失敗。這時要鼓勵學生用科學的精神對待挫折:不畏困難、堅持不懈、大膽嘗試。
比如這節課上,學生在同桌之間相互測試傳遞數字,很多學生沒有測試成功。這時,教師引導學生對照實驗單,積極尋找解決問題的方法。學生或獨立思考,或與同伴交流,逐漸發現了通信失敗的主要原因,如同桌兩人的無線電設置組不同、接收的數據類型與同桌發送的數據類型不一致,在此基礎上采取相應辦法解決了問題。
通過以上3個步驟,教師落實了核心知識的教學,并將培養學生科學精神核心素養落到了實處,為后續的項目式學習掃平了知識與技術上的障礙。
3.以1個核心知識點激發N個項目創意
在創客教學活動中,最怕學生沒有創意,而創意絕非憑空而來。在學生對核心知識點進行了探索并有了較深入的了解后,教師可通過一些問題進行恰當的引導,如“常見的無線通信設備有哪些?”“你想讓身邊的哪些事物具備無線通信的功能?”“你什么時候特別想和別人無線通信?”等。這時學生的創意就慢慢開始萌發了,然而一個人的想法還是有限的,在班級里開展頭腦風暴,會讓創意越變越多、越變越大。
開展頭腦風暴是為了獲得創意。此后還要對這些創意進行分析、整理,從中篩選出有價值、可操作的創意作為項目主題加以開發和實施,因此建議使用思維導圖來進行記錄和整理。
4.在1個項目中開發出N個創客作品
克里斯·安德森多次強調:“創客運動是一種全新的開放式創新模式,不是簡單的DIY,而是DIT(Do It Together,一起來做)。”因此,筆者以班級為單位,通過對班級頭腦風暴結果的分析,師生共同選擇了其中一個可行性和趣味性較高的有意義的創意展開了項目式學習。如五年級一班選擇了“摩斯碼電報機”項目,學生在開發過程中綜合應用了Micro:bit無線電模塊和其他學科的知識。
(1)多個小組在線協作,共享個性化設計
每個班級選定1個項目,每班分為多個小組,每組有2~4人,對項目進行個性化設計。每個小組的設想都是對外開放的,可互相參考,并接受其他小組的建議。為此,教師使用了在線協作文檔,使每個項目小組都能在線輸入和更新個性化設計思路,能看到其他小組的設計與更新,還能在其他同學的設計后面發表自己的建議或看法,以這種方式高效地完成了集體溝通與分享。
(2)小組內分工合作,完成項目作品開發
在班級集思廣益的基礎上,每個小組確定好個性化的項目設計方案,并進行合理的分工,如規劃師、程序員、造型師、演講者等。然后組內通力合作,教師則提供必要的輔助與技術支持,學生靈活運用本課核心知識點和其他學科的相關知識,完成項目作品。
以五年級1班的一些小組作品為例。1號作品是一部隱蔽發報機,將其中一塊Micro:bit板拿在手中,手臂在前后左右的擺動中就完成了向另一塊Micro:bit板發送摩斯碼的操作。2號作品為按鍵摩斯碼發報機,使用Micro:bit板上A和B兩個按鈕進行相互發報,比傳統的單鍵發報機操作更方便。并且利用3D打印技術,給發報機定制了一個外殼,整體非常美觀且實用。3號作品是表情發報機,利用笑臉與哭臉代替“.”“__”這兩個摩斯碼,使發報機更有童趣。
從整體上看,學生作品呈現出更加多樣化、精彩、有趣的特點。在“1+N”教學模式下,學生扎實地掌握了課程的核心知識點,并在此基礎上,發揮集體的創意萌生出項目創意,進而形成個性化的班級項目,制作出了各種各樣的作品。在項目開發的過程中,學生不知不覺地使用了工程思維,將創意和方案轉化為有形作品,并對作品不斷進行改進與優化。創新與實踐、科學與素養深深地扎根在了創客課堂這片沃土之中,不斷成長,不斷收獲。
(責任編輯? ?郭向和)