項目式學習在創客課程開發中的實踐與探索

李俊君 劉鵬飛

【摘 要】創客教育是當前開展創新素質教育的重要模式，著力于培養學生的創新精神與創造能力。以項目式學習理念為引領，結合豐富的創客資源、工具、技術開發的綜合性課程是促進創客教育目標達成的重要抓手。本文以“防疫智慧教室”主題創客課程為例，構建了整合積木搭建、3D打印、激光雕刻、Mixly開源硬件等多項技術的項目式課程設計項目，為綜合性創客課程的開發提供了一套實際的參考方案。

【關鍵詞】項目式學習；創客教育；課程開發

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）02、03-135-02

隨著當前創新素質教育理念的不斷深入和發展，創客教育作為一種新興的教育模式也逐漸被中小學教育重視。在該理念的推動下，我國許多中小學紛紛在校內建立創客空間，開發和實施各類創客課程。信息科技的快速發展和易獲得性讓創客課程的內容載體越來越豐富，如何將各種現有的主要創客技術與社會資源、學校特色相結合，基于項目式學習的思路開發有效的創客課程，從而培養中小學生的創客素養，尤其是創新實踐能力，是一個值得不斷探索的問題[1]。

項目式學習與創客教育結合的理論探索

項目式學習從真實的問題場景出發，問題解決的過程需要學生運用跨學科知識內容，不斷地激發探求新知識的熱情，并能看到項目最終成果。而創客教育則提倡學生親自動手，實踐創作，并不斷測試完善，最終完成創客產品的制作。項目式學習與創客教育理念均能最大限度地發揮學生的主體作用[2]。

要較好地達成項目式創客課程目標，教師需要設計真實的項目情景、具體的項目學習任務和豐富的學習形式，還要開展多元評價驗證課程的有效性[3]。而學生通常需要進行三個階段的學習過程，分別是項目啟動、項目實施、項目總結。學生在課程中先掌握該項目主題的基本知識，根據項目問題開展小組討論，確定解決方案；之后在實施階段，需要學生設計作品，包括搜集素材、搭建制作、設計程序、調試和修改，多次迭代改進后最終完成作品；總結階段則需要學生進行作品展示講解，教師和學生對項目作品進行評價和反饋。以上每個階段，教師需要起到引領及指導的作用，適時地參與到學生活動中，及時糾偏，保證課程的學習方向和課堂的效率。

“防疫智慧教室”課程的設計與開發

1.課程設計思路

聚焦培養學生信息科技創新素養的課程目標，堅持學生是課堂的主體，教師是課堂的引導者，筆者設計了“防疫智慧教室”主題課程。本課程設計以現實生活中的熱點問題為出發點，讓學生思考在學校中如何為疫情防控出一份力。為制作一個完整生動的“防疫智慧教室”模型，需要融合多樣的創客工具和技術。學生需要通過完成作品制作過程中的任務模塊，學習該模塊知識，最終能按照自己的想法設計出該作品模型。

本項目將制作完整的模型項目按照搭建外觀、智能功能完善的過程，分解成積木搭建、3D打印、激光切割與雕刻、智能硬件四個模塊項目，最后制作出“防疫智慧教室”成果模型。

2.課程內容規劃

課程圍繞搭建一個具有特殊功能的教室模型進行內容設計，在每一個模塊項目中，綜合運用知識，完成每個小項目任務，最終完成完整項目。具體內容如表1所示。

在課程開始時，教師首先介紹項目主題背景，讓學生了解項目的社會現實意義，然后明確項目要達成的目標（或要解決的問題）。創意搭建作為第一個模塊，任務為搭建防疫智慧教室框架模型和教室物品，生動的搭建能令學生很快地融入并參與到項目之中。當教室的框架模型搭建好后，需要補充教室中的相關防疫物品，通過3D建模打印模塊項目，設計制作抗疫小物件和擺件的課程，學生靈活應用3D打印技術制作所需模型物件。之后進入“激光切割與雕刻”模塊，教師讓學生了解激光切割與雕刻技術的應用，讓作品的外觀結構通過該技術更容易得到實現，進一步拓展學生的空間想象能力和設計思維。最后的模塊項目是“Mixly智能硬件”模塊，為前期制作的各種靜態框架或物品加入開源智能硬件，對其編程后讓模型智能化，利用各種不同功能的傳感器，在教室中添加防疫小設備，實現如溫度檢測、點陣屏顯示、聲音提示、燈光提示等功能。各個創客學習小組根據各自的想法實現不同防疫功能的智慧教室。

3.課程教學實施課例：防疫衛士——體溫感應自動門閘

（1）提出問題。課前教師展示自動門的模型，由學生通過感應嘗試控制自動門的開啟與關閉，激發學生興趣。然后教師提出問題：為了達到防疫效果，開啟門閘需要加入什么條件？學生以小組為單位進行討論，通過上臺驗證得出通過體溫感應來控制自動門閘開合的結論，引出本項目主題——“體溫感應自動門閘”。

（2）學習新知。教師講解所需材料、自動門的搭建結構和溫度傳感器的工作方式。教師也可以通過布置自學任務，讓學生閱讀材料，分析開啟門閘的條件，設計方案。教師引導學生確定“體溫感應自動門閘”作品的結構搭建方法、硬件連接方法和程序編寫方法。

（3）設計制作。為提升課堂效率，教師可以提前制作自動門的搭建視頻，通過微課讓學生自學搭建過程。搭建完自動門結構后，學生根據項目要求的功能以及教師提供的程序流程圖，使用Mixly軟件編寫程序，以實現控制功能。

（4）拓展優化。教師在學生制作時不斷引導和鼓勵學生優化完善作品。比如改進自動門閘的開啟方式；采取溫度傳感器和距離傳感器相結合的方式改進開啟條件；添加更多智能硬件，如顯示所測溫度等。

（5）總結反思。教師組織學生小組上臺進行作品展示，采用多元評價，可以是小組互評，也可以是教師對該小組整個項目的表現做出評價。教師通過評分表打分，給出包括作品完成情況、團隊小組合作表現、作品創新性等多方面客觀評價。最后，教師與學生總結該項目模塊實現的過程，提出改進之處，梳理所學所用的知識點。

結? 語

在中小學開展創客課程能培養學生培養解決現實世界實際問題的能力，以及以創造、創新為核心的核心素養，基于項目式學習開發創客課程是一種有效的實踐方式。本文以“防疫智慧教室”主題課程為例，圍繞該項目的制作進行活動設計，是對主流創客工具和跨學科組合學習的一次實踐探索，以期為項目式學習模式下的創客課程設計提供實例參考和經驗借鑒。

參考文獻

王曉慶. 面向 STEM 教育的創客教育模式研究[J]. 中小學電教 （教學），2020（9）：5-6.

田帥. 基于Arduino的小學創客教育項目式學習設計[D]. 銀川：寧夏大學，2022.

王超. 中小學創客教育的項目式學習活動設計探究[J].教學與管理，2020（6）：110-112.