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基于项目学习(PBL)的中学创客社团辅导模式研究

2019-09-10谢静芝

中学课程辅导·教育科研 2019年21期
关键词:项目学习创客教育

谢静芝

【摘要】  笔者在辅导创客社团过程中,尝试将“项目学习”理念与创客教育结合,以国产开源硬件——掌控板为例进行初中创客社团辅导模式的研究。实践证明,学生非常喜欢基于“项目学习”的创客社团辅导模式,在中小学生电脑制作大赛、科技创新大赛等比赛中均取得了较好成绩。

【关键词】  项目学习 创客社团 创客教育 掌控板

【中图分类号】  G632.4                       【文献标识码】  A 【文章编号】  1992-7711(2019)21-106-01

1 .引言

随着《教育信息化“十三五规划”》、《新一代人工智能发展规划》等文件的出台,教育部规定中小学应设置AI课程,逐步推广编程教育,随之在全国中小学掀起了“创客教育”的热潮。在辅导学生创客社团过程中,笔者发现采用项目学习方式能有效激发学生的探究热情,让学生在组内合作、组间竞争的氛围中,规范有序地进行创造性活动。

2. 基于PBL的创客教育

基于项目的学习(Project-Based Learning,简称PBL),以建构主义、多元智能理论和创造性理论为基础,在教育领域一般指学生以小组形式围绕所选主题进行一系列调查、观察、研究、表达新学知识、展示和分享学习成果等的学习活动。在基于PBL的创客教育中,学生在真实、开放的情境下,提出有实际意义的问题,分析问题特征,提出解决问题的思路和具体流程,分工合作,以实物结合ppt演示的形式进行路演与交流。在教学评价方面,着重对学习过程进行评价,而非只看重学习结果。

3. 开源硬件——掌控板

在Arduino、树莓派、Micro:bit等国外开源硬件盛行的创客教育领域,我国自主研发的掌控板后来居上、独树一帜。它集成ESP-32高性能双核芯片,支持WiFi和蓝牙双模通信,支持图形化及python代码编程,可实现智能机器人、创客智造作品等智能控制类应用;还可以作为物联网节点,实现物联网应用。掌控板自身包含光线、声音、三轴加速器等传感器,以及AB按钮、6个PYTHON字母触摸键和丰富的拓展接口,可作“输入”;自带三个RGB灯、蜂鸣器、OLED显示屏,可作“输出”。

4 .基于PBL的创客社团辅导模式

学生在接触掌控板之前,已经有了Scratch、Arduino编程基础,会简单的WPS办公软件操作,能根据主题选择合适的模板制作ppt。通过教学实践,笔者总结出基于PBL的创客作品制作流程。

4.1 关注生活时事,挖掘项目需求

随着科技发展日新月异,我们身边的物品也需要不断改进,甚至重新设计才能满足人们日益增长的对美好生活的需求。教师除了收集优秀创客作品、开阔学生眼界以外,还要引导学生从生活中挖掘项目需求点。

在一次以“智能家居”为主题的创客社团辅导课上,有个学生提到随着二胎时代的到来,大宝在家里写作业时总会受到二宝的干扰。鉴于此,这位同学提出想在他的书房门口增加一个身高感应器,家长可以自由进出,但二宝不能随便进入。教师因势利导,鼓励学生完善想法,并据此制作一个创客作品。

4.2 分解项目任务,根据兴趣分工

确定了项目主题,就要选择合适的软硬件编程和高性价比的材料搭建作品外观。以“创意书房——防二宝门禁”项目为例,用掌控板作主控板,利用超声波传感器测量身高,用舵机控制门的开关,用图形化编程软件mpython X编写程序,采用Laserblock开源结构件搭建外观。

接下来,结合队员的兴趣和特长进行分工,如表1所示。

4.3 团队组装作品,路演与答辩

当队员按照分工完成项目子任务后,队长组织一起组装掌控板、超声波传感器和舵机与外观框架,反复测试调整超声波测距时家长和二宝的身高参数,使得大宝在书房写作业时,家长进入时门禁不反应,二宝来到书房附近时,蜂鸣器先发出警报声,过3秒舵机关门。作品如图1所示。

路演时,团队成员一起上台,按照ppt流程由不同队员分别介绍项目背景、项目分工、项目流程及实物展示,最后回答教师和其他小组提问,对作品和项目实施过程进行反思和完善。

5.结束语

辅导过程中,笔者感受到学生非常喜欢采用项目学习的形式学习开源软硬件编程。学生在面对真实、开放的情境时,能够提出自己独特的观点。当那些看似不够成熟甚至有点异想天开的想法在教师的鼓励和团队帮助下变成现实时,学生会产生强烈的自我價值感和对团队的归属感。教师以“立德树人”为根本任务,通过创客教育和项目学习形式激发学生对科学、技术、数学和工程的兴趣和学习内驱力,是一名信息技术教师最大的成就。

[ 参  考  文  献 ]

[1]陈鹏.基于创客项目的学习模式探究.现代教育技术[A].2016.11:13-19.

[2]首发!中国创客教育第一款开源硬件—“掌控板”详.—DF创客社区.http://mc.dfrobot.com.cn/thread-269434-1-1.html.

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