張宜婕
科技教師最常遇到的問題莫過于創作時靈感枯竭。學生的設計作品千篇一律,想要引導學生發揮創意,卻又不得其門而入,即使學會了各種技術,如3D打印、激光切割、Arduino智能硬件、micro:bit智能硬件等,最后仍然發現只具備了按照別人思路做出東西的能力,缺乏自我創新創造的能力。如何將自己的所學所能、各種技巧和知識應用到創作當中,創新屬于自己的作品,變成了科技教師與學生的共同難題。
為什么把所有技能都學習完了,卻還是不能創新?其實原因在于,創新是為了解決問題、創造價值,技能只是解決問題、創造價值的方法。如果我們缺少對生活的細致觀察,缺乏對問題的思維鍛煉,技能就如同擺設品,無法發揮其功用。也就是說,如果希望得到源源不斷的創作靈感,我們需要先察覺需要解決的問題。而如何從生活中察覺到問題,就需要從思維練習入手。
教育學者約翰·杜威提出思維的過程可以分作5個步驟:第一,當我們認識到困惑,或者遇到難題時,就會引發我們的思考;第二,有了思考后,我們就會確定困難的性質,以及要解決問題會面對的難題;第三,通過各種合理的聯想、假設,提出各種可能的解決方案;第四,通過推理對聯想與假設進行推斷;第五,根據推理驗證、修改方案,最后執行或者因不可行再從頭思考。
由此可以得知,思維最終的目的是解決問題。思維可以幫助我們克服困難、解決難題,培養思維就是培養我們解決問題的思考力,只有在思維的基礎之上,技能的學習才能讓解決問題的方式落地實現。若僅僅只有思維,就是天馬行空的空想;若僅僅只有技能,就是重復執行的機械行為。只有二者結合,才能不斷提升自我創作力,真正解決問題,創造價值。而生活中普遍充斥技能的學習,卻忽略了思維的鍛煉,科技教師在日常教學中可以從以下幾方面激發學生的思維。
培養學生十足的好奇心
具有強烈好奇心的人,往往對挖掘事情真相有更大的動力。英國詩人華茲華斯(William Wordsworth)曾這樣描述過好奇心:“一個擁有好奇心的人,他的眼睛總是會饒有興趣地東張西望;他的耳朵異常靈敏,總會捕捉到別人無法聽到的聲音;不論我們自己是不是愿意,我們的身體每一個細胞都在無時無刻地感受。”凡是有創新存在的地方,往往有好奇心的存在。鼓勵學生對生活中各種事物提出問題,讓他們對自己生活的世界有更多探索的興趣,在不斷詢問與得到答案的過程中,學生的好奇心也在不斷提升。即使是一般的技能教學環節,教師也可以通過思維導圖提問,以此激發學生的好奇心。
以光線傳感器為例,我們在學習這個模塊的時候,都要理解它會在什么場景使用,這時候我們就可以通過提問激發學生思考:“為什么生活中會需要這些物品的存在?這些物品提升了哪些生活質量?它們解決了什么問題?”另一方面也可以從功能角度提問,帶領學生一起思考:“哪些場景可以使用到光線傳感器?這些場景在有光和無光時有什么不同?如果我們可以通過光線進行一些控制,將會帶來哪些生活上的變化?”

用具體事物激發學生思維
當我們感到困惑、覺得煩惱,才會有進一步的思考,才會促進我們解決問題。如果不曾有任何困惑,要開始思考就變得相當困難,越具體、越真實的問題,越能引起人們心中的困惑。比如,“小明每天下班回家后因為很晚、很累,常常忘記給家里的貓咪提供食物、清潔貓砂,導致貓咪一生氣就在小明的床上排便,讓小明更加疲憊,請幫助小明解決飼養寵物的問題,或思考讓飼養寵物更輕松的方法。”這2個問題中,前者的表述有很明確、很具體的場景與人物,激發人們開始思考各種解決問題的可能性,而第2個問題啟動思考的門檻就比較高,較難發散思維并針對問題進行發想。
同樣地,我們可以使用思維導圖讓抽象的問題變得具體。最簡單的就是根據問題的主題,提出人、事、時、地、物,然后進行聯想發散,即使未能每一個點都想到內容也沒關系,重點在于通過這些關鍵字激發思考,讓問題更加具體和清晰,進而啟動下一步對問題的想象,發現困惑,解決問題。
提升學生的聯想能力
聯想是一件非常自然的事情,我們常常看到一些事情就可以聯想到別的事情,而聯想的能力其實也是能通過訓練和學習提升的。比如,平時可以常常跟學生玩“1個物品的50種用途”,鍛煉學生的聯想能力,培養他們的發散思維。此外,同樣可以通過聯想與思維導圖的結合,幫助學生拓展他們的想象空間,激發更多的創意思路。
首先我們可以設定4個聯想關鍵詞:“輸入、輸出、地點、行為”。在輸入、輸出的地方讓學生寫下所有學習過的電子模塊,如開關、光線傳感器、聲音傳感器、姿態傳感器、喇叭、LED、馬達等。接著發散地思考生活中的任意地點,可以是完全無關的地點,也可以是根據某地點聯想出的其他地點。如果學生一開始沒有思路,可以先給出幾個地點作參考,比如“室內、戶外、水上、地下”,再讓學生通過地點進行聯想就容易多了。我們給學生提供一些關鍵詞,往往可以幫助學生更好地進行聯想。
其次,將4個關鍵詞聯想到的內容隨機排列組合。比如,“光線傳感器”“馬達”“操場”“讀書”,然后請學生思考在這些條件下,可以做出什么樣的創意,可以請學生大開腦洞,盡情想象。舉個例子,制作一個在夜晚能自動開啟吹送涼風的裝備,讓在操場讀書的學生感覺清爽,提升學習效果。
通過隨機組合的輸入、輸出、地點和行為,我們就可以幫助學生創建一個問題情境,由于問題情境的隨機性,能更大限度地刺激學生的創意思維,幫助學生想到未曾有的創意,而學生再嘗試解決組合出的問題,啟發他們的思考,進一步推動學生的創造性行為。
