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例谈项目式学习在创客教育中的应用

2020-11-09李樱侯洁

中小学信息技术教育 2020年10期
关键词:创客过程设计

李樱 侯洁

随着科技的发展,人工智能逐渐走进人们的生活,也引发了大家的思考:未来社会到底需要什么样的人才?通过尝试,我们发现“创客教育”非常符合我们对未来人才培养的预期。下面,我们将从什么是创客教育、项目式学习,以及项目式学习在创客教育中的应用谈谈我们的观点。

创客教育,培养学生的创造能力

创客教育是创客文化与教育的结合体,是基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养学生跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

创客教育背后蕴含着丰富的教与学理论,包括:实用主义教育理论、“做中学”思想、“合法的边缘性参与”情境学习理论等。

中国创客教父李大维曾经说过:“创客运动不是科技发明,是对现有技术的大规模普及和应用。创客的出现是去精英化的过程。”由此可见,创客教育的主要目的不是培养科学家,而是在基于项目的实践中,提升学生综合运用科学、技术、工程、艺术、数学等学科知识发现问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识。

基于项目的学习,提升学生的综合素养

基于项目的学习的提出受到了工程师特别是软件工程师的影响。其要求教师设计一个项目让学生体会工程师或者项目经理面对某个需求,综合应用已有知识,请教专家,自学知识,团队协作,最后完成这个项目的过程。

项目学习教学法是实施探究式教学模式的一种教学方法,是建立在建构主义教学理论基础上的新方法。项目学习具有以下特点:从学习内容选择上应与生活密切相关;从学习方式上应体现研究性与探究性;从学习结果上应有明确的成果指向。师生将围绕六个阶段开展教学实践:主题、任务、资源、程序/设计、产品/分析和结果。

项目式学习在创客教育中的应用

基于项目的学习在创客教育的实施过程中,如何才能形成教育合力,实现1+1>2?我们通过对比归纳,从“项目式学习”和“创客教育”中提炼出以下关键词:兴趣、项目、数字化工具、造物、分享、跨学科、团队协作、创新,随后开展了实践研究。

基于项目的学习是一种“以学生为中心”的教学,鼓励学生在教师的引导下,通过合作学习,共同实现一个完整的综合项目而进行的教学活动。学生是项目实施的主体,通过造物的过程主动建构知识;教师是项目实施的引导者,也是学生的合作伙伴,把握教学过程和教学方向。

1.充分做好课前准备,促进项目顺利开展

(1)确定项目。在以项目为基础的学习中,主题的确定非常重要。项目的主题不是凭空想象而来的,应结合学生生活中碰到的问题,或者由教师根据教材大纲为教学特别设定的。如学生为提醒生病的爸爸按时喝水,设计了“智能杯垫”项目;为培养学生运用信息技术解决问题的意识,教师抓住讀书节举办书签制作大赛的契机,设计了“个性书签”的项目,鼓励学生用激光切割机制作一款个性书签。

(2)制定项目流程。项目主题确定后,教师应该对学生进行细致地学情分析,明确完成项目需要掌握的知识和技能,确定本项目的教学目标,制定项目流程及通常一个项目需要几个课时来完成。

如在“扫地机器人”项目中,为了完成机器人的制作,学生需掌握工程力学、机械制造、信息技术、技术科学等知识,项目被设计为三个阶段6个课时。第一阶段:设计扫地机器人方案——引导学生进行“头脑风暴”,绘制思维导图制定产品功能,画草图确定产品外形;第二阶段:认识电子元器件及其工作原理——动手连接硬件,学习简单编程,完善智能方案;第三阶段:创作扫地机器人——制作机器人外形,实现机器人智能,改进完善机器人。有了清晰地流程安排,学生的项目学习变得有序而高效。

(3)为学生探究搭建脚手架。为学生搭建脚手架,允许学生在思维方面变得更像专家,让学习内容容易习得,让他们能更深入地参与探究过程,促进自主学习和终身学习。

提供帮助文件。在基于项目的学习中,要对学生进行恰当地引导,实现分层教学,教师就要针对教学重难点提供相应的帮助文件。学生可以根据自己的学习情况,选择性打开帮助文件进行学习。

设计学习手册。在项目实施的过程中,学习手册的设计是必不可少的,它记录了项目团队在整个学习过程中的点滴,也让队员明确了自己在每个阶段需要做些什么,使项目学习变得更高效。学习手册在设计时要做到目标明确、形象生动、操作简便、步骤性强,从而帮助教师轻松引导,学生合作有章可循。如在“物品分类器”项目学习手册的设计中,为了确定物品分类器的功能和外形,学习手册预留了两个头脑风暴环节,引导学生通过小组讨论确定物品分类器的智能方案和基本外形,打开了学生的思维,为后续的探究指明了方向。在学生已有的知识经验中,电子元器件的知识及其工作原理是学生比较欠缺的,理解起来也较为抽象,于是,教师在学习手册中采用了示意图、流程图、思维导图、重点概念解释等形象方式,帮助学生理解,由抽象到形象,化繁为简。

完善评价量规。在项目设计过程中,能激励创造力的项目往往有着明确的目标和期望值。在任务开始之前,教师应该为学生提供预期质量标准的评价量规和核查清单。当学生明确了要求,就会进行创造性的思考、讨论、反思、评价、整合他人观点。所以,建立科学、完善的评价量规非常重要。

2.正确组织项目实施,提升学生综合素养

邦斯泰特尔对探究进行广泛地调查并形成研究报告,他把探究描述为一个横跨五个层级的发展性过程:传统的动手活动、有结构的活动、引导下的活动、学生带头的活动和学生研究。根据学生的年龄和能力的不同,教师可以选择相应的层级开展基于项目的学习。我们根据学生的年龄特点和发展水平,选择了“引导下的活动”这个层级开展教学。在这个层级中,项目主题、项目流程和搭建脚手架主要由教师制定,程序设计、产品分析、成果展示则由学生合作完成。

(1)成立项目小组。项目开展之初,首先应成立项目小组,并根据组员特长进行角色分工,选出项目组长。在项目实施的过程中,小组成员各司其职,合作推进项目中每个环节的实施。

(2)进行头脑风暴。在解决具体问题时,需要有新颖的好主意,这时候头脑风暴是非常有用的方法。小组成员围坐在一起,积极思考、大胆发言,并用思维导图记录下来。当经过“思考—合作—分享”的过程后,先前看起来不可能实现的观点有可能被优化成最好的观点。

(3)合作探究学习。在一个项目中要求的不同能力和技能可以来自团队的各个成员,当他们有机会为项目的成功做出不同方面的贡献时,自豪感和成就感便油然而生。而团队成员在合作的过程中也会相互影响,共同学习进步。当然,部分团队也会因为分工不合理、沟通不当产生分歧,甚至互相指责排斥,这时教师应及时进行引导。

(4)修改完成造物。在造物的过程中,通常包括外形的制作和程序的编写,设计师会根据设计对象的不同,考虑作品的外观、大小、功能等。如在“神奇的帽子”项目学习中,为老人设计的“康力帽”融合了照明、定位、报警、挡雨等功能,但“康力帽”的最初版本在结构设计上没有考虑到电池的安装位置,安装的LED灯由于功率太低,存在照明效果不好等问题。可见,作品在制作过程中,是需要不断测试和优化的。

(5)路演评价交流。路演要求撰写文案并制作演示文稿,将产品的设计理念、制作过程、作品展示、功能说明、创新点推荐给目标人群。路演的形式可以是“说”也可以是“演绎”,无论通过哪种方式,最终的目的都是让倾听者能够了解产品。路演完毕,倾听者可以对照项目开始之初就拿到的评价量规,对产品进行专业评价,发现优势指出不足。评价质量的高低可以看出学生在项目学习过程中是否深入思考,是否得到成长。通过倾听、交流、反思,项目团队可以进一步修订和完善自己项目的最终成果。

(6)拓展应用升级。在项目学习中,拓展这一步包括给提前完成任务的学生或有能力多学的学生提供一些额外的简短项目,也包括对本项目所涉及知识点的拓展和延伸。

项目学习能帮助教师和学生形成一个强有力的学习共同体,创造高效的课堂,实现共同进步。所以,我们在尝试和实践中还有很大的提升空间,任重而道远。

作者单位:广西桂林市电教仪器站    广西桂林市乐群小学

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