創客項目強調動手實踐、創新思維和跨學科融合,這與新課程改革所倡導的素質教育理念不謀而合。創客教育作為一種新興的教育模式,具有重要的教育價值與意義。在我國,創客教育在中小學得到了積極推廣,但許多學校目前仍停留在創客空間建設階段,對如何開展創客活動、怎樣將其融入課程體系等關鍵問題缺乏深入探索。
綜合實踐活動課程強調學生綜合運用各學科知識分析和解決現實問題,發展核心素養,特別是社會責任感、創新精神和實踐能力,通過探究、服務、制作、體驗等多樣化方式培養綜合素質。然而,由于課程內容龐雜、缺乏專職教師、評價體系不完善等諸多因素,綜合實踐活動課程的常態化實施一直面臨重重挑戰。基于此,深入探索如何通過創客項目推動綜合實踐活動課程常態化實施,具有重要的現實意義。
一、核心概念的學理闡釋與關聯性剖析
(一)創客及創客項目的內涵厘定
“創客”對應英文“Maker”,指那些出于興趣與愛好,努力將各種創意轉變為現實的人群,其本質特征在于以濃厚的興趣為驅動力,將抽象的創意轉化為具體的現實成果。這一群體具備強烈的實踐導向與創新精神。創客項目作為創客理念的具體實踐形式,具有系統性與完整性,包括3D打印、Arduino編程、Mind+編程等典型項目。在項目式學習的框架下,教師致力于發展學生的綜合素養與創新品質,為學生提供從理論學習到實際應用的轉化路徑,培養其解決復雜現實問題的能力。
(二)綜合實踐活動課程與常態化實施的要義解讀
綜合實踐活動課程是新課程改革背景下應運而生的課程形態,其聚焦于引導學生在真實的生活情境中敏銳洞察問題,并通過探究、體驗等多樣化的方式提升綜合素質。關于綜合實踐活動常態化實施,陳樹杰教授提出了四個基本特征:課程必修,普遍實施;教師能教,便于操作;學生愛學,積極投入;效果實在,確有收獲。作為一門必修課程,綜合實踐活動課程的常態化實施在規劃設計、組織實施、教學方法選用、活動形式構建以及資源的開發與利用等各個環節都要具備高度的可操作性與穩定性,確保課程持續有效實施,真正發揮其育人價值。
(三)創客項目與綜合實踐活動課程的契合度分析
盡管創客項目與綜合實踐活動課程在表現形式與側重點上存在差異,但深入剖析二者在教育目標與育人功能上的內在特征,可發現諸多契合之處。在培養學生綜合素質與創新精神這一核心目標上,二者殊途同歸。創客項目所強調的實踐操作、創新思維激發以及跨學科知識整合,與綜合實踐活動課程所倡導的探究式、體驗式學習方式高度適配。并且,創客項目豐富多元的內容體系為綜合實踐活動課程提供了大量的優質素材與生動案例,從資源供給層面為課程實施注入了活力,使得通過創客項目推動綜合實踐活動課程常態化實施這一舉措具備堅實的理論基礎與較高的可行性。
二、以創客項目推動綜合實踐活動課程常態化實施的價值與意義
(一)劃定邊界,深研課程
綜合實踐活動課程內容龐大,涉及社會、自然、自我三個維度,活動形式包括考察探究、設計制作、社會服務、職業體驗等。面對如此豐富的課程內容體系,全面施教難度較大。引入創客項目有助于為綜合實踐活動課程的內容劃定邊界,對廣闊的綜合實踐活動領域進行細化研究[1]。通過一個個創客項目深化課程研究,可探索綜合實踐活動課程的獨特育人價值與實施規律。
(二)緊跟時代發展,服務社會需求
當今社會,大數據、云技術、人工智能等新技術正在使人們的生活發生深刻的變化。而部分學校仍側重于系統的學科知識學習,課堂上難以提供空間與時間讓學生系統學習這些新技術。將創客項目融入綜合實踐活動課程可以將當前先進的技術與理念引入教學實踐,滿足學生的發展需要和社會對人才的需求。
(三)培養學生的創新精神和實踐能力
將創客項目融入綜合實踐活動課程有助于培養學生的創新精神和實踐能力。學生在完成項目的過程中,需要運用多學科知識解決問題、進行創意設計、動手制作等。這一過程不僅能鍛煉學生的動手能力和解決問題的能力,還能培養學生的創新思維和跨學科融合能力。
(四)促進教師專業成長
創客項目的開發與實施需要教師具備一定的信息技術能力和跨學科融合能力。通過參與創客項目的開發與實施,教師可以不斷提升自己的專業素養和教學能力。同時,教師在指導學生完成項目的過程中,也可以不斷積累經驗,完善教學方法和手段。因此,通過創客項目推動綜合實踐活動課程常態化實施,不僅可以促進學生全面發展,還可以促進教師專業成長。
三、創客項目的開發
(一)創客項目內容領域的確定
創客項目內容領域非常廣泛,包括3D打印、編程設計等多個方面。結合目前技術發展的前沿和學校所具備的條件,本研究選擇了3D打印、Arduino編程、Mind+編程三個領域開展創客項目研究。這三個領域的項目開發具有一定的典型性,有利于課程目標的實現與技術人才的培養。
(二)項目開發的一般原則
1.實用性原則
項目的開發與實施應貼近學生生活。實用性原則強調對接學生的真實生活,讓學生解決真實生活中的技術問題,提高技術能力。例如,設計立體書簽制作項目,既可以讓學生掌握3D打印技術,又可以滿足學生實際使用的需求。
2.適切性原則
項目的開發應考慮不同學校、學生的差異。各地技術教育的發展水平不同,學校條件、教師能力、學生基礎等方面存在差異。因此,項目開發應因地制宜,結合學校的實際情況和學生的實際需求進行。例如,對于資金實力雄厚、教師信息技術能力強的學校,可以開發智能小車、智能家居等綜合性項目;對于條件一般的學校,則可以開展手工制作、簡易電子工藝等基礎項目。
3.梯度性原則
項目和任務應緊緊圍繞課程的教學目標,既要銜接學生已有的知識和技能,又要涵蓋將要學習的知識和技能。項目設計要突破課程重點和難點,促進學生對課程的深度理解。因此,項目開發應體現梯度性原則,從難易程度、內容復雜性、新技術應用等不同方面體現梯度設計。例如,在Arduino編程項目中,可以先從簡單的LED燈控制項目開始,逐步過渡到智能小車、智能家居等復雜項目。
4.先進性原則
通用技術課堂教學應與當代技術發展保持同步,注重引入先進的技術項目。特別是人工智能領域、3D打印技術等新興技術,應及時融入課程教學中。這樣可以讓學生感受到社會的發展、理解技術的進步、掌握先進的技術。例如,在3D打印項目中,教師應及時更新3D打印設備和材料,讓學生了解最新的技術發展動態。
(三)項目開發的主要過程
1.團隊組建
根據教師的專業特長組建專項項目團隊。每個團隊由多位教師組成,分別負責項目的規劃、設計、實施和評價等環節。通過團隊協作提高項目開發的效率和質量。
2.項目設計與規劃
各組通過查閱資料、頭腦風暴、專家訪談等活動,對項目內容進行設計和規劃,包括確定項目的目標、內容、方法、步驟和評價標準等。同時,根據實用性、適切性、梯度性和先進性原則,對項目進行篩選和優化。
3.項目開發與實施
各組按照項目設計和規劃的要求進行項目的開發與實施,包括軟件學習、硬件準備、作品制作和測試等環節。在開發過程中,注重學生的參與和體驗,重點培養學生的動手實踐能力、創新思維和跨學科融合能力。
4.項目評價與反思
項目完成后,對各組的項目進行評價和反思。評價內容包括項目的創新性、實用性、技術難度、學生參與度等方面。通過評價和反思,總結經驗教訓,為今后的項目開發與實施提供參考和借鑒。
四、創客項目的實施:3D打印鑰匙扣設計與制作案例分析
(一)項目介紹
鑰匙扣是我們日常生活中常見的物品,具有實用性和裝飾性。利用3D打印技術制作鑰匙扣的活動,可以讓學生掌握3D打印技術的基本原理和操作方法,同時培養學生的創新思維和實踐能力。本項目選擇鑰匙扣作為研究對象,旨在通過3D打印技術實現鑰匙扣的個性化設計與制作。
(二)項目實施過程
1.軟件學習
首先,介紹3D打印技術的基本原理和發展歷程,激發學生的學習興趣。其次,重點介紹3DOne軟件的基本操作方法,包括模型的創建、編輯、切片和打印等。最后,通過微課視頻和實操練習,幫助學生熟練掌握軟件的基本操作。
2.需求分析
引導學生思考鑰匙扣的功能和用途,確定設計的目標和要求。例如,可以設計一款具有裝飾功能的鑰匙扣,或者設計一款具有實用功能的鑰匙扣(如附帶LED燈、指南針等功能)。
3.模型設計與創建
學生根據需求分析結果,使用3DOne軟件進行模型的設計與創建。在設計過程中,注重培養創新思維和跨學科融合能力。例如,可以將數學、物理等學科知識融入模型設計中,實現模型的優化和創新。
4.模型切片與打印
將設計好的模型導入切片軟件進行切片處理,生成打印機可識別的文件。然后,將文件導入3D打印機進行打印。在打印過程中,注意觀察打印機的運行狀態和打印效果,必要時調整打印參數。
5.作品評價與完善
打印完成后,需對作品進行評價。評價內容包括作品的創新性、實用性、技術難度和打印效果等。根據評價結果對作品進行改進和優化,以提高作品的質量。
(三)項目實施效果
通過本項目的實施,學生掌握了3D打印技術的基本原理和操作方法,培養了創新思維和實踐能力。同時,借助個性化設計與制作鑰匙扣,項目滿足了學生的發展需求,提高了學生的審美能力和動手能力。
五、實施效果與反思
(一)建成一套創客項目體系
經過實踐研究,我們成功搭建了包含3D打印、Arduino編程、Mind+編程等內容的創客項目體系。這個體系從基礎的知識講解開始,一步步引導學生完成復雜項目的實際操作。例如:針對3D打印,學生先學軟件操作,再學習模型設計方法,最終用打印機將其打印出來;Arduino編程能讓學生學會控制智能硬件;Mind+編程能幫助學生設計多媒體交互內容。各個領域的項目相互關聯又各具特色,能滿足學生多元化的學習需要,為培養他們的創新能力和動手能力奠定基礎。
(二)推動綜合實踐活動課程常態化實施
將創客項目融入綜合實踐活動課程,有助于課程的常態化實施。學校在課程安排、教學計劃和資源分配上,都給創客項目提供支持,使課程內容變得更豐富。學生看到有趣的項目,參與熱情一下就提高了。而且在完成項目的過程中,學生通過實際操作和探索,他們的創新精神和動手能力得到了鍛煉。這種教學模式使綜合實踐活動課程真正發揮出提升學生綜合素質的作用。
(三)提升教師專業素養
教師通過參與創客項目的開發和實施,專業能力得到了提升。在技術方面,教師學會了3D打印、編程等技術,能熟練操作相關軟件和硬件,信息技術水平提高了。在教學方法上,由于創客項目涉及多個學科,教師學會了把不同學科知識整合,教學方法更靈活多樣。在指導學生的過程中,教師積累了豐富的教學經驗,能不斷改進教學方法,有效提升了教學質量。
(四)促進學生綜合素質提高
學生參加創客項目的學習和實踐,各方面能力都得到了提升。在知識和技能上,學生學會了3D打印、編程等專業知識和操作技巧。在能力培養上,學生做項目時要解決各種問題、想出新點子、動手做出作品,這讓學生的創新思維、動手能力和團隊合作能力都得到了鍛煉。
以創客項目推動綜合實踐活動課程常態化實施的模式和方法,不僅豐富了綜合實踐活動課程的內容形式和方法手段,還培養了學生的創新精神和實踐能力。創客項目在推動綜合實踐活動課程常態化實施方面具有顯著的優勢和價值。隨著技術的不斷發展和社會的不斷進步,創客項目的內容將更加豐富多樣,形式將更加靈活多變,創客項目將在綜合實踐活動課程中發揮越來越重要的作用,成為推動綜合實踐活動課程常態化實施的重要力量。
[參考文獻]
[1]鄒開煌.試談“常態化”綜合實踐活動課程實施的基本策略[J」.網絡科技時代,2005(9):4-7.
作者簡介:靳云(1972一),女,天津市濱海新區教師發展中心。