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关于初中开展创客教育的几点思考

2019-10-10王璇

中国教育技术装备 2019年3期
关键词:创客教育创新能力信息技术

王璇

摘  要 创客教育具备促进学生知识理解、锻炼学生实践能力、培养学生创造力的优点,但目前创客教育在我国初中教育领域的发展尚处于摸索阶段。首先对创客教育的理念和发展历程进行介绍与分析,然后对其在初中教育中的优势以及发展途径做出归纳总结,并对创客教育在初中教学中的应用进行探索。

关键词 创客教育;创客文化;创新能力;信息技术;Scratch;

核心素养;Arduino

中图分类号:G630    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2019)03-0095-03

1 前言

创客教育具有促进学生知识理解、锻炼学生实践能力、培养学生创造力的优点,但目前在我国的教育发展中还存在许多不足与弊端。想要更好地对创客教育进行运用,构建出完善的创新教育体系,还需要根据教育现状,从教学资源、教学平台、教育理念、教学模式等多方面对我国创客教育进行改进,这样才能在促进信息技术教育应用的同时,为国家培养更多的创新型人才。

2 创客文化与创客教育

创客文化  创客一词最早源于美国《连线》杂志前主编克里斯·安德森所创造的英文单词Maker,一般指不以营利为目的,将自己的创意想法通过各种手段进行实现的人,如设计师、艺术家、机械制造者、软件开发者等,都属于这一热衷于创新、设计、制造的个人群体。而创客文化则是以用户创新为核心理念,强调创造力与动手实践的一种根植于创客人群的亚文化。这一文化在电子科技、3D打印、DIY创作、机器人乃至铸造、木工等传统工艺上均有体现,需要具备的是强大的知识管理能力与跨领域学习能力,通过对各领域的共享性学习进行非正式的、网络化的实践应用,以弥补现实事物的不足与缺失。创客文化一般依托于网络社交体系进行知识共享与创意交流,其对于参与者创新能力的培养具有十分重要的教育意义。

初中创客教育的创新能力培养  当前教育提出要以培养学生的核心素养为教学目标,而创新能力是核心素养中的重要能力之一。因此,创客文化对教育工作者有着十分强大的吸引力[1]。教育工作者迫切希望以此创建出一套极具创新性、与实际生活联系密切的教育模式,从而弥补传统教育在学习兴趣与创新意识培养上的不足。为此,我国很多地区已经创建创客联盟,通过提供创客资源、创客教师培训、创科教学案例设计等方式,为中学创客教育的推广提供基础支持,并希望在未来发展中将创客教育能够利用的资源进行整合,尽快推动创客教育发展。

3 初中创客教育的教学方式

阶段性认知教学  学生处于不同的年龄阶段与教育阶段时,其对知识的认知程度与学习能力也是不同的。以数学教学为例,由于小学阶段学生的思维方式以具体形象思维为主,因此在这一阶段的数学教学以具体运算与基础数学概念记忆为主,并在高年级进行思维过渡[2]。等到初中阶段,学生的逻辑思维能力已经初步形成,具备基本的数字化信息处理能力与学习能力,这时就会以逻辑运算、概念理解为主要教学任务。最后在高中,学生的认知能力已经趋于成熟,则可以进行抽象性的思维教学,以锻炼学生的逻辑分析能力。因此,要根据学生的科学素养特征与认知能力发展程度,开展针对性的教学形式。

初中学生对世界的接触与认知处于发展阶段,这时采用实践性的教学形式是十分重要的。因此,對于初中创客教育来说,应将教学面向实际,引导学生利用已学知识来思考与解决现实生活中的实际问题,并给予学生更多的动手实践机会,增强学生的信心,形成以观察、思考、实际操作、成果展示为主的“做中学”教育模式。

持续分享与协作学习  创客活动不是单打独斗,创意交流、团队实践也是十分重要的。初中创客教育应采取分组学习的模式,以小组为单位参与科学实践活动,引导学生进行明确分工,发挥出自身能力优势,为团队的成功做出努力。同时,在实践活动后也可以进行成果展示与创意交流,将新建构分享式学习理念引入课堂教学,这种持续性的分享能够拓展学生的思维与视野,还可以形成学生间的良性竞争,进而激发学生的学习动力。

跨学科教学  前文提到,创客需要具有知识管理能力,由于在很多实践创造中会涉及多个领域的知识,因此在创客教育中需要根据问题需要进行多学科合作教学,而不是局限在某一学科领域。以信息技术课的机器人制作为例,就需要对生物力学、美术、数学方程、电路学、芯片处理等多个领域进行结合运用,当然在初中教学中知识涉及较浅,可选择从结构较为简单、规模较小的项目入手,对生活中常见的小物件进行实践创作,以有效调动学生的生活经验,让学生认识到教学的现实意义。这样也可以更好地节约教学成本,提高教学效率。

创客空间形式的平台教学  创意客空间是提供创意、交流创意、创意与产品离线整合、创新与网络社区相结合的平台。创客空间可分为物理创客空间与网络创客空间,而在教学中也可利用这两种创客空间,采取线上、线下两种方式的平台教学:线下利用创客教学实验室的形式进行实际操作;线上利用论坛等网络社交工具进行学习与创意交流,并采取翻转课堂、微课等课堂教学形式进行创客教育,在充分利用教学时间的同时,也能够对创客教育实践活动进行自主、合理安排。

校园创客文化的影响  在实际教学中,良好的创客文化对于创客教育的开展具有非常积极的作用。因此,学校与教师应经常举办一些创客相关活动,如创客作品展览、创客大赛、创客夏令营等一系列的校园活动,在日常生活中与课余时间营造创客文化氛围,更好地提升学生对于创客教育的认同感,让创客教育从课堂教学深入成为生活教学。另外,还可以组织学生参加一些民间创客组织的交流活动,这样既可以增长学生见闻,激发学生的创造兴趣,又能够以一些优秀创客作为学生的学习榜样,让学生在创客教育中具有更大的学习动力。

重视对创新意识的培养  在实际教学过程中,虽然学生通过创客教育实践活动的锻炼,快速具备一定的创新能力,却产生对创新目的与目标并不明确的情况,而这也正是目前创客教育中所存在的重要问题。因此,创新教育必须融入现有的教育体系,结合价值观塑造与思想政治教育工作,让学生对创新的意义与作用有更加深刻的认识。在教学过程中注重对学生创新意识的培养,为之后高等教育中的创客教育打下良好基础。

课程开发与校企合作教学  由于创新目的不同,学校的创客教育在创新意识与科技水平上和高科技企业之间还有许多差距,而高新科技对于人才的需求也有很大的缺口,因此,让企业参与学校创客教育是一个可以实现互利共赢的战略合作。高科技企业的参与可以保证创客教育的活力与可持续发展性,也能够让创客教育实践活动更加真实,具有更高的科技水平。在这一模式中,学校可以为学生提供一体化的创新型引导式教育,激发学生的创新思维[3]。结合企业的基础项目,让学生体验企业的设计、生产工作,提高学生的创新兴趣与学习积极性。

另外,还可以利用校企合作优势,在企业创新技术人员与创客教育专家的指导下进行课程开发与改造,根据创客教育中培养创新能力的基本理念,在课堂内容、课时、教学方法等方面进行针对性调整,使得课程能够适应创客教育实践活动的需求,更适合创客教育模式,从而形成更好的创客文化氛围,達到培养学生创新思维与创新能力的教学目标。

4 让初中信息技术教育成为创客教育的主阵地

Scratch与创客教育  当前的初中信息技术课仍然以应用软件的学习为主,但随着学生信息素养的提高,他们对计算机应用软件技能的掌握越来越低龄化。因此,初中单纯的学习软件应用已不能满足学生的认知需求。同时,智能化社会的不断发展也要求初中生接触智能相关技术,于是编程在初中信息课中占的比重越来越大。所谓编程,就是按照某些编码规则,将人类思想转化为计算机可识别的代码和语言。编程可以培养学生的逻辑思维能力和创造力,同时锻炼他们项目开发的能力,这也刚好符合创客教育的目标。初中加入编程教学后,让信息技术课开始涉及计算机的本质工作原理。

模块式编程工具如Scratch的出现让更多的学生轻易地跨过枯燥乏味的编程语言的学习。Scratch是由MIT设计和开发的编程工具,特点是通过图形化的模块来实现程序,用鼠标拖动就可以搭建出具备丰富功能的程序来,规则简单,容易学习,每个程序模块能够自动组合,学生开发更自由,无须记住枯燥的编程语言,只要发挥自己的想象力,就能取得很好的效果。有了这个工具,学生可以快速掌握编程的核心思想,然后去创作自己的游戏和软件。学生在软件创作过程中学到严谨的逻辑思维能力,学会相互沟通能力、协作能力、自我反思能力、解决问题能力及创新能力。Scratch教育无须资金投入,既可以成为学校教育开展创客教育的突破口,也可以作为学校特色发展的新亮点。

开源硬件与创客教育  最热门的开源硬件单片机当属Arduino,它是一个简单又功能丰富的开源电子原型平台。它能通过控制LED灯、各种传感器、舵机和其他的装置实现各种有趣有实用的功能,编程语言可以用传统的C语言,也能够通过Scratch进行简单开发。Arduino开源硬件的引入,使得教师和学生可以在很短的时间内开发出自己的产品。更重要的是,价格便宜,让绝大多数的学校和家庭负担得起,让创客教育的项目开发不再是雾里看花。利用开源硬件使以前想象中的物体通过自己的不断动手尝试修改,最终变成真实的、具有一定应用价值的智能工具,使学生的创新力不仅仅停留在想象之中,而是让想象变成现实。

信息技术课能够更好地融合创客教育思想  创客教育是现代教育的延伸,而许多现代教育方法,如基于任务的教学、探究型教学、合作学习都能在信息技术教学中得到很好的发挥。创客教育也能够将信息课中的技术学习和能力培养很好地融合在一起。信息技术课讲究实践和应用,这也是培养学生创新能力的基础。没有凭空而生的创新,创新只是大量重复、修正与不断改进的结果,而这些都是建立在不断实践应用的基础上的。另外,创客教育强调多学科的整合,而信息技术教学刚好是多学科整合的润滑剂。

如学生利用编程知识和硬件搭建完成一个智能灭火小车的设计和制作,在项目研究中需要数学知识解决算法和逻辑问题,需要机械知识解决机械手臂的搭建问题,需要电学解决单片机和机械结构的连接问题,需要化学知识解决灭火剂的问题。在整个实验探索中,整合了多个学科的技能,培养了学生知识的综合运用能力、创新能力和项目开发能力,充分体现了创客教育思想。所以说初中信息技术教育是创客教育实施的重要抓手和主要途径。

5 结语

总之,创客教育在对创新能力的培养上具有十分显著的作用,在初中教学中需要根据学生的认知发展与科学素质制定教学策略,同时实行跨学科教学与合作学习,更好地对新教学模式进行应用。此外,还应该通过创建创客空间、开展校企合作、培训创客教育教师等手段进一步促进初中创客教育的发展,为我国可持续发展的创新教育体系提供成功案例。■

参考文献

[1]黄荣怀,刘晓琳.创客教育与学生创新能力培养[J].现代教育技术,2016,26(4):12-19.

[2]朱龙,胡小勇.面向创客教育的设计型学习研究:模式与案例[J].中国电化教育,2016(11):23-29.

[3]李小涛,高海燕,万昆,等.“互联网+”背景下的STEAM教育到创客教育之变迁:从基于项目的学习到创新能力的培养[J].远程教育杂志,2016,34(1):28-36.

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