頭腦風暴在創客教育中的實踐

黃振道

摘要：創客教育目的在于培養學生的創新性，提高學生的跨學科綜合能力。頭腦風暴法力圖通過一定的討論程序與規則來保證創造性討論的有效性，由此，討論程序構成了頭腦風暴法能否有效實施的關鍵因素，

關鍵詞：創客教育;直接頭腦風暴;質疑頭腦風暴

創客教育重視學生的創新性思維，培養學生科學、數學、工程及藝術方面的綜合運用能力。目前創客教育通常以完成項目作為主要學習方式，在學生掌握了基本的方法后，能進行一定的改造、創新，形成一個新的作品。

當學生在經歷一段時間學習后，通過編程掌握解決問題的步驟及方法，熟悉使用各類開源硬件，創客教育教師需要設計一些開放性項目，進一步提升學生的創新思維。開放性項目的實施重點在放與收。放，讓學生的思維活躍，鼓勵學生從不同的方向解決問題。收，最終要找到最佳解決問題的方法。

頭腦風暴力圖在設計的小組討論流程與要求以確保創新性小組討論的高效性。開放性項目的實施過程中使用頭腦風暴法則有助于項目的順利實施，提升學生的創新意識與綜合運用科學、數學、工程及藝術知識。

一、頭腦風暴

（一）什么是頭腦風暴

頭腦風暴又稱智力激勵法、BS法、自由思考法，是美國創造學家奧斯本提出的，一種激發集體智慧產生和提出創新設想的思維方法。

頭腦風暴（Brainstorming）指一群人（或小組）圍繞一個特定的興趣或領域，進行創新或改善，產生新點子，提出新辦法。

在頭腦風暴中，要鼓勵學生針對一個具體問題提出自己的解決辦法，所有的解決辦法沒有對錯之分，只求暢所欲言，提供己見，從而產生盡可能多的觀點，對于個體的解決辦法可能不是最佳的辦法，但在整個討論群體中或許起到拋磚引玉的效果。

（二）頭腦風暴法的優點

1、易于實施。開展頭腦風暴活動對學生而言不需要高深的理論，實施起來簡單易行。

2、集思廣益。學生在頭腦風暴活動過程中不斷交流各自觀點，相互啟發，思維在交流中產生火花，起到集思廣益的作用，對創客教育起到提高教學質量與效率的作用。

3、創新性強。頭腦風暴活動強調不評價的規則，學生不用擔心自己的觀點是否正確，人人自由發言、相互啟發，形成討論熱潮，突破常規思維的束縛，最大限度地發揮創造性思維，在短時間內得到更多創造性的成果。

4、培養人才。由于頭腦風暴法采用了自由暢談、禁止批評等規則，人人爭先恐后，競相發言，力求有獨到的理解，新奇的觀念。這不僅有助于創新，而且還可以發現并培養思路開闊、有創造力的數學人才。

5、合作精神。頭腦風暴法為全體學生創造了一個無拘無束的信息交流平臺，大家可以自由地發表自己的意見和看法，從而增進學生之間的交流與溝通，有利于增強班級凝聚力和向心力，增強團隊精神。

二、組織實施

（一）實施基礎

在創客教育中開展頭腦風暴活動有一定的基礎條件。學生在教師的引領下學習做一名小創客，需要對科學、數學、工程及藝術有一定的了解，掌握最基本的科學知識，能理解一些簡單的機械結構，熟悉幾種作品制作材料的物理性能，會使用尺子等工具，能對簡單的結構進行尺寸計算，會對作品進行藝術化裝飾。有了這些基礎知識，才有可能在頭腦風暴中靈活運用自己的知識與能力。

頭腦風暴活動過程，小組內會出現各種不同的觀點，運用適當的方法記錄所有人的觀點有助于全體成員在活動過程高效找出最佳解決辦法。思維導圖體現人的思維邏輯，能將每個人不同的思維呈現在圖中，具有簡潔、直觀的特點。學生在初步學會繪制思維導圖后，在頭腦風暴過程借助思維導圖，每個人產生的觀點都在圖中展示，每個人都可以在別人的思維引導下產生更多的想法。

（二）確定項目

開展一次頭腦風暴要想獲得好的解決方案，作為教師，要善于發現學生生活中問題，為學生提供一個優質的討論項目。因此，創客教育在開展項目學習活動時必須確定一個討論目標，使學生明確通過這節課需要解決什么問題，同時對可能的解決方案不要設置范圍。隨著國家二胎政策的實施，很多學生家里都有弟弟或妹妹，作為創客教育社團成員又都是四、五年級學生，對于父母每天照顧二孩過程的艱辛有較為深刻的生活體驗。以此作為學習基礎，引導學生說說自從有了二孩后家里的變化，以學生的體會在創客教育課堂上提出《如何讓媽媽輕松照顧弟弟或妹妹》這一話題。學生學會質疑，發現問題是學習的起點，也是創新、創造的起點。這一師生互動旨在培養學生現問題和提出問題的能力，要求學生就某一話題通過獨立思考，討論后發現及整理出一個值得進一步研究的項目。

一般而言，比較具體的議題能使學生較快產生設想，教師也較容易掌握;比較抽象和宏觀的議題引發設想的時間較長，但設想的創造性也可能較強。

（三）課前準備

為了使頭腦風暴活動的效率較高，效果較好，教師需要在課前做一定的準備。如收集一些資料，以便學生了解與議題有關的背景材料和外界動態。對學生而言，在開展頭腦風暴之前，對于要討論的問題一定要有所了解。二孩政策對家庭的影響是巨大的，父母含辛茹苦地照顧二孩，多數學生也參與其中。教師在引領話題之前要收集父母是如何照顧二孩，為學生提供照顧嬰兒的一定背景材料及不同家庭不同的照顧方法。學生在課堂上有了教師的知識引導，再加上自身的生活經驗，開展活動過程中學生自然會暢所欲言。

授課場所可作適當布置，將課桌調整為四人一組，圍坐在一起的小組合作的環境往往比教室式的環境更為有利。

此外，在頭腦風暴正式開始前還可以出一些創造力測驗題供大家思考，以便活躍氣氛，促進思維。

（四）首次“風暴”

在課堂的引導部分確立的討論的項目后，教師將問題寫在黑板的正中央位置，引導學生隨意發表意見，并在黑板上以思維導圖的方式記下來，包括任何的疑問、問題的禪述、解決的建議。在《如何讓媽媽輕松照顧弟弟或妹妹》這一項目的開展中，學生最先提出“放學回家幫媽媽帶寶寶”，“幫媽媽做家務”，并由此引發出“如何帶寶寶“，”做什么家務”的二層問題。每一名學生在黑板的思維導圖中畫下自己的觀點后，教師都需要引導學生看到新觀點后自己又聯想到什么。聯想是產生新觀點的重要手段，在小組討論過程中，每一個新觀點的提出，都會引發他人產生聯想，繼而產生一連串的思考。小學生生活閱歷少，思想束縛也比成年人少，他們所產生的聯想會更豐富。

學生在頭腦風暴活動過程經常會不自覺地討論或評價某一條意見，教師應提醒他們遵守規則。一旦出現學生嘗試去評價他人，整個討論氛圍會由引發聯想轉化為批判他人，學生思維會出現固步自封的狀態，這在創客教育中是極為危害的討論氛圍。教師在創客教育中引領學生的創新思維應具有前瞻性，討論前先向學生說明“討論過程中不需要思考別人的想法對不對，好不好”規則，而是在聽到或看到別人的想法時自己又聯想到什么。有學生在《如何讓媽媽輕松照顧弟弟或妹妹》中提出帶寶寶是抱著寶寶和他說話，逗他笑，有學生在此時向前一名學生質疑我們太小，怎么抱得動寶寶。教師及時提醒，討論過程中是提出自己的想法，暫時不討論別人的觀點能不能實現，可以幫他人完善觀點或是提出實現的方法而不是質疑別人的想法能不能實現。在教師的引領下有學生提出帶寶寶可以把他放在小床上。當學生出現質疑、評價他人意見時，他的思維已經向“理性”方向發展，頭腦風暴更注重發散性思維，教師作為創客教育的課堂組織者，對學生思維的調動與控制應處置得當。

當小組無意見發表，出現“冷場”時，教師應激發更多觀點。整個黑板寫滿了學生們對《如何讓媽媽輕松照顧弟弟或妹妹》的各種觀點，教師用粉筆將“寶寶放在床上”及“晚上媽媽經常起床看看寶寶有沒蓋被子，摸一摸是冷了還是出汗了”畫起來，提醒學生：”如果我們綜合大家所提出的意見呢？“學生經過思考依然沒有新的觀點，教師再次引導學生是否有解決方案，利用我們已知的開源硬件。當提及開源硬件，學生馬上想到溫度傳感器。創客教育在小學中開展，教師應為學生做好鋪墊，針對學生提出的各種觀點，選擇性地引導學生，既讓學生天馬行空地發揮想像，又要考慮學生的實際動手能力及舊知識掌握程度、新知識的接受能力，恰當地引導學生創造新的作品以解決現實生活中的問題。

（五）二次“風暴”

在首次頭腦風暴活動中，學生已經就最初提出的問題《如何讓媽媽輕松照顧弟弟或妹妹》已經有了一個明確的解決方向——做一個可以調節溫度的嬰兒床。二次“風暴”要設計一個符合要求的作品。首次頭腦風暴是運用直接頭腦風暴活動提出系統化的方案和設想，二次“風暴”需要運用質疑風暴進行完善。

二次“風暴”活動中，學生要完成嬰兒床體的設計及調節溫度功能的實現方案。床體設計時學生參考的網絡資源，很快選擇一款較為普通的造型。在制作材料的選擇上，不同成員對候選的木板、KT板、硬紙板、有機玻璃進行多次質疑，從加工的方便性、價格、美觀方面進行比對，最終選定KT板為制作材料。學生在質疑過程中不斷認識材料的特性，掌握從不同角度看待問題，綜合考慮多方面因素，在眾多困擾因素中選擇最優的方法。

調節溫度功能是學生較為輕松實現的。學生已有之前的開源硬件使用知識及相應的編程能力。在二次頭腦風暴中，教師引導學生質疑實現調節溫度功能，學生最初設想是通過溫度傳感器獲取嬰兒床的溫度，再通過風扇降溫實現溫度控制。在討論活動中，溫度傳感器的位置不斷被質疑，傳感器放在被子里不安全，放在床邊的話，嬰兒的溫度與床的溫度有差別。有學生提出用布包著溫度傳感器，又被質疑布線不方便。最終學生提出溫度傳感器放在床邊，將啟動風扇的溫度設定值調低。質疑頭腦風暴在二次風暴中鼓勵學生對每一個觀點進行質疑，并全面評價。評價重點放在發現阻礙實現設想的一切限制性因素，在質疑過程中，學生會不斷產生新的設想對解決限制性因素。

創客教育是一門新生教育學科，整合了科學、數學、工程和藝術，學生在創客教育中對所學知識進行跨學科整合，頭腦風暴所展現的發散性思維與批判性思維促進了跨學科整合，與創客教育的本意是相輔相成的。在創客教育中運用頭腦風暴會更高效地提高學生的創新思維。

注明：“全國教育科學‘十三五規劃2017年度單位資助教育部規劃課題‘基于現代教育裝備的教育協同創新應用研究（課題批準號FCB170641）的子課題研究成果”