林美珠
当前,创客教育已蔚然成风,越来越多的创客空间、创客基地不断涌现。很多基础教育阶段的学校也纷纷通过引进、改编、自创等形式开发了创客课程,并施之以教学。然而由于起步较晚,我国创客教育目前总体上还处于从理论到实践的探索阶段。从近几年笔者在多所学校的考察所见以及学生创客作品评比的情况来看,有些创客课堂或教学活动走进了一些误区,存在“创”与“客”(指与他人互动)双失的危机。
一、小学创客教学活动误区扫描
1.重模仿,轻创造
在各种创客作品评比中,学生的作品雷同率较高,很多作品是书上或教师授课例子的翻版,鲜少见到有创意、有个性的作品。深入观察学校的创客活动可以发现,很多教师更注重如何让学生完成作品,而对于如何激发学生的想法做得不够,当然这也的确是个难点,而将学生自己的想法变为现实更是难上加难。甚至有的教师认为:创客教学在小学阶段不需要创作,能模仿就足够了。创客,贵在一个“创”字,贵在将想法变为现实,贵在为中小学教育体制内学生的创新能力培养提供更多途径。如果仅仅将教学停留在模仿层面,岂不是违背了创客教育的初衷?
2.重操作,轻原理
在小学阶段,常见的创客教育活动有搭积木、图形化编程、3D打印、Arduino机器人等。这些活动或各自独立进行,或综合开展。笔者在多次的听课与教研活动中发现以下问题。
学习搭积木的学生,大多只会搭教师教过的结构,较难将所学进行迁移。教师们将操作步骤十分清晰、具体地罗列出来,却疏忽了对该结构核心部分的剖析与拓展,造成了学生无法灵活应用各种结构与工程知识。在图形化编程与Arduino机器人等教学活动中,一些教师仅仅停留在编程软件内的基础知识与概念,甚少深入思考如何将算法进行深入浅出地讲解,如何在小学阶段就开始培养学生的计算思维。而在3D打印教学中,很多教师也很少对其背后的数学知识与造型原理进行挖掘,课堂教学较为单薄。以上的这些教学都停留在表面的操作上,缺乏对操作背后的科学原理的探究,没有着眼于培养学生的高阶逻辑思维。
3.重形式,轻成效
很多创客教学活动以项目式学习为主,学生在项目式学习中获得并综合运用创客相关知识与技能。然而很多教师却误解了项目的概念,错将以往的“任务”“说明书”当作项目,没有让学生充分经历“提出问题”“规划方案”“解决问题”“评价反思”等重要过程,使项目式学习徒有其表。在实际开展以项目引领的创客教学活动时,教师们又发现项目式学习对问题的解答没有统一的思路,没有固定的答案,而小学生的技术水平有限,动手能力也较弱,很难一边学习新知一边有效地完成项目,往往会顾此失彼,造成教学效率低下。
二、“1+N”的创客教学模式
深入分析小学创客教学活动中常见的误区,结合对学生学情的充分考量,笔者在实践中整理归纳出了“1+N”教学模式,并将其应用于小学创客教学活动,效果显著。从宏观上讲,“1+N”指的是1个学生和多个创客作品;从中观上讲,“1”指的是每课1个核心知识,“N”指的是多个项目灵感;从微观上讲,“1”指的是每个班级1个项目,“N”指的是项目的多种作品形式。
三、应用“1+N”创客教学模式的课例
以下,将以笔者所在学校“Micro:bit创客课程”中的第五课“无线通信DIY”一课为例,说明如何应用“1+N”模式开展创客教学。表1为该课程的目录。
1.落实每课1个核心知识点的教学
本课的核心知识点是无线模块的使用。在开展项目式学习之前,将学科核心知识前置,让学生了解什么是无线电,掌握Micro:bit无线电模块的使用,引导学生理解和掌握技術背后基本的科学原理和方法,为后续项目式学习的开展打下基础,做好铺垫。
(1)联系生活实际,唤醒已有经验
在课堂伊始,教师出示对讲机、无线发报机等学生用过或见过的无线设备,帮助学生建立临近发展区,初步归纳出无线设备可以相互通信的必要条件——在同一个频道。观看《什么是无线电》动画,了解无线电工作原理。
(2)以实验单为支架开展探究性学习
接下来通过一个简单的“数字传递”的例子,开展实验学习。为了让学生在探索的过程中有的放矢,建议设计一个实验单,让学生边操作边记录。实验单的设计以简单明了为原则。
2.发挥科学精神解决学习难题
学生在探究学习的过程中,必然会遭遇困难或失败。这时要鼓励学生用科学的精神对待挫折:不畏困难、坚持不懈、大胆尝试。
比如这节课上,学生在同桌之间相互测试传递数字,很多学生没有测试成功。这时,教师引导学生对照实验单,积极寻找解决问题的方法。学生或独立思考,或与同伴交流,逐渐发现了通信失败的主要原因,如同桌两人的无线电设置组不同、接收的数据类型与同桌发送的数据类型不一致,在此基础上采取相应办法解决了问题。
通过以上3个步骤,教师落实了核心知识的教学,并将培养学生科学精神核心素养落到了实处,为后续的项目式学习扫平了知识与技术上的障碍。
3.以1个核心知识点激发N个项目创意
在创客教学活动中,最怕学生没有创意,而创意绝非凭空而来。在学生对核心知识点进行了探索并有了较深入的了解后,教师可通过一些问题进行恰当的引导,如“常见的无线通信设备有哪些?”“你想让身边的哪些事物具备无线通信的功能?”“你什么时候特别想和别人无线通信?”等。这时学生的创意就慢慢开始萌发了,然而一个人的想法还是有限的,在班级里开展头脑风暴,会让创意越变越多、越变越大。
开展头脑风暴是为了获得创意。此后还要对这些创意进行分析、整理,从中筛选出有价值、可操作的创意作为项目主题加以开发和实施,因此建议使用思维导图来进行记录和整理。
4.在1个项目中开发出N个创客作品
克里斯·安德森多次强调:“创客运动是一种全新的开放式创新模式,不是简单的DIY,而是DIT(Do It Together,一起来做)。”因此,笔者以班级为单位,通过对班级头脑风暴结果的分析,师生共同选择了其中一个可行性和趣味性较高的有意义的创意展开了项目式学习。如五年级一班选择了“摩斯码电报机”项目,学生在开发过程中综合应用了Micro:bit无线电模块和其他学科的知识。
(1)多个小组在线协作,共享个性化设计
每个班级选定1个项目,每班分为多个小组,每组有2~4人,对项目进行个性化设计。每个小组的设想都是对外开放的,可互相参考,并接受其他小组的建议。为此,教师使用了在线协作文档,使每个项目小组都能在线输入和更新个性化设计思路,能看到其他小组的设计与更新,还能在其他同学的设计后面发表自己的建议或看法,以这种方式高效地完成了集体沟通与分享。
(2)小组内分工合作,完成项目作品开发
在班级集思广益的基础上,每个小组确定好个性化的项目设计方案,并进行合理的分工,如规划师、程序员、造型师、演讲者等。然后组内通力合作,教师则提供必要的辅助与技术支持,学生灵活运用本课核心知识点和其他学科的相关知识,完成项目作品。
以五年级1班的一些小组作品为例。1号作品是一部隐蔽发报机,将其中一块Micro:bit板拿在手中,手臂在前后左右的摆动中就完成了向另一块Micro:bit板发送摩斯码的操作。2号作品为按键摩斯码发报机,使用Micro:bit板上A和B两个按钮进行相互发报,比传统的单键发报机操作更方便。并且利用3D打印技术,给发报机定制了一个外壳,整体非常美观且实用。3号作品是表情发报机,利用笑脸与哭脸代替“.”“__”这两个摩斯码,使发报机更有童趣。
从整体上看,学生作品呈现出更加多样化、精彩、有趣的特點。在“1+N”教学模式下,学生扎实地掌握了课程的核心知识点,并在此基础上,发挥集体的创意萌生出项目创意,进而形成个性化的班级项目,制作出了各种各样的作品。在项目开发的过程中,学生不知不觉地使用了工程思维,将创意和方案转化为有形作品,并对作品不断进行改进与优化。创新与实践、科学与素养深深地扎根在了创客课堂这片沃土之中,不断成长,不断收获。
(责任编辑 郭向和)