头脑风暴在创客教育中的实践

黄振道

摘要：创客教育目的在于培养学生的创新性，提高学生的跨学科综合能力。头脑风暴法力图通过一定的讨论程序与规则来保证创造性讨论的有效性，由此，讨论程序构成了头脑风暴法能否有效实施的关键因素，

关键词：创客教育;直接头脑风暴;质疑头脑风暴

创客教育重视学生的创新性思维，培养学生科学、数学、工程及艺术方面的综合运用能力。目前创客教育通常以完成项目作为主要学习方式，在学生掌握了基本的方法后，能进行一定的改造、创新，形成一个新的作品。

当学生在经历一段时间学习后，通过编程掌握解决问题的步骤及方法，熟悉使用各类开源硬件，创客教育教师需要设计一些开放性项目，进一步提升学生的创新思维。开放性项目的实施重点在放与收。放，让学生的思维活跃，鼓励学生从不同的方向解决问题。收，最终要找到最佳解决问题的方法。

头脑风暴力图在设计的小组讨论流程与要求以确保创新性小组讨论的高效性。开放性项目的实施过程中使用头脑风暴法则有助于项目的顺利实施，提升学生的创新意识与综合运用科学、数学、工程及艺术知识。

一、头脑风暴

（一）什么是头脑风暴

头脑风暴又称智力激励法、BS法、自由思考法，是美国创造学家奥斯本提出的，一种激发集体智慧产生和提出创新设想的思维方法。

头脑风暴（Brainstorming）指一群人（或小组）围绕一个特定的兴趣或领域，进行创新或改善，产生新点子，提出新办法。

在头脑风暴中，要鼓励学生针对一个具体问题提出自己的解决办法，所有的解决办法没有对错之分，只求畅所欲言，提供己见，从而产生尽可能多的观点，对于个体的解决办法可能不是最佳的办法，但在整个讨论群体中或许起到抛砖引玉的效果。

（二）头脑风暴法的优点

1、易于实施。开展头脑风暴活动对学生而言不需要高深的理论，实施起来简单易行。

2、集思广益。学生在头脑风暴活动过程中不断交流各自观点，相互启发，思维在交流中产生火花，起到集思广益的作用，对创客教育起到提高教学质量与效率的作用。

3、创新性强。头脑风暴活动强调不评价的规则，学生不用担心自己的观点是否正确，人人自由发言、相互启发，形成讨论热潮，突破常规思维的束缚，最大限度地发挥创造性思维，在短时间内得到更多创造性的成果。

4、培养人才。由于头脑风暴法采用了自由畅谈、禁止批评等规则，人人争先恐后，竞相发言，力求有独到的理解，新奇的观念。这不仅有助于创新，而且还可以发现并培养思路开阔、有创造力的数学人才。

5、合作精神。头脑风暴法为全体学生创造了一个无拘无束的信息交流平台，大家可以自由地发表自己的意见和看法，从而增进学生之间的交流与沟通，有利于增强班级凝聚力和向心力，增强团队精神。

二、组织实施

（一）实施基础

在创客教育中开展头脑风暴活动有一定的基础条件。学生在教师的引领下学习做一名小创客，需要对科学、数学、工程及艺术有一定的了解，掌握最基本的科学知识，能理解一些简单的机械结构，熟悉几种作品制作材料的物理性能，会使用尺子等工具，能对简单的结构进行尺寸计算，会对作品进行艺术化装饰。有了这些基础知识，才有可能在头腦风暴中灵活运用自己的知识与能力。

头脑风暴活动过程，小组内会出现各种不同的观点，运用适当的方法记录所有人的观点有助于全体成员在活动过程高效找出最佳解决办法。思维导图体现人的思维逻辑，能将每个人不同的思维呈现在图中，具有简洁、直观的特点。学生在初步学会绘制思维导图后，在头脑风暴过程借助思维导图，每个人产生的观点都在图中展示，每个人都可以在别人的思维引导下产生更多的想法。

（二）确定项目

开展一次头脑风暴要想获得好的解决方案，作为教师，要善于发现学生生活中问题，为学生提供一个优质的讨论项目。因此，创客教育在开展项目学习活动时必须确定一个讨论目标，使学生明确通过这节课需要解决什么问题，同时对可能的解决方案不要设置范围。随着国家二胎政策的实施，很多学生家里都有弟弟或妹妹，作为创客教育社团成员又都是四、五年级学生，对于父母每天照顾二孩过程的艰辛有较为深刻的生活体验。以此作为学习基础，引导学生说说自从有了二孩后家里的变化，以学生的体会在创客教育课堂上提出《如何让妈妈轻松照顾弟弟或妹妹》这一话题。学生学会质疑，发现问题是学习的起点，也是创新、创造的起点。这一师生互动旨在培养学生现问题和提出问题的能力，要求学生就某一话题通过独立思考，讨论后发现及整理出一个值得进一步研究的项目。

一般而言，比较具体的议题能使学生较快产生设想，教师也较容易掌握;比较抽象和宏观的议题引发设想的时间较长，但设想的创造性也可能较强。

（三）课前准备

为了使头脑风暴活动的效率较高，效果较好，教师需要在课前做一定的准备。如收集一些资料，以便学生了解与议题有关的背景材料和外界动态。对学生而言，在开展头脑风暴之前，对于要讨论的问题一定要有所了解。二孩政策对家庭的影响是巨大的，父母含辛茹苦地照顾二孩，多数学生也参与其中。教师在引领话题之前要收集父母是如何照顾二孩，为学生提供照顾婴儿的一定背景材料及不同家庭不同的照顾方法。学生在课堂上有了教师的知识引导，再加上自身的生活经验，开展活动过程中学生自然会畅所欲言。

授课场所可作适当布置，将课桌调整为四人一组，围坐在一起的小组合作的环境往往比教室式的环境更为有利。

此外，在头脑风暴正式开始前还可以出一些创造力测验题供大家思考，以便活跃气氛，促进思维。

（四）首次“风暴”

在课堂的引导部分确立的讨论的项目后，教师将问题写在黑板的正中央位置，引导学生随意发表意见，并在黑板上以思维导图的方式记下来，包括任何的疑问、问题的禅述、解决的建议。在《如何让妈妈轻松照顾弟弟或妹妹》这一项目的开展中，学生最先提出“放学回家帮妈妈带宝宝”，“帮妈妈做家务”，并由此引发出“如何带宝宝“，”做什么家务”的二层问题。每一名学生在黑板的思维导图中画下自己的观点后，教师都需要引导学生看到新观点后自己又联想到什么。联想是产生新观点的重要手段，在小组讨论过程中，每一个新观点的提出，都会引发他人产生联想，继而产生一连串的思考。小学生生活阅历少，思想束缚也比成年人少，他们所产生的联想会更丰富。

学生在头脑风暴活动过程经常会不自觉地讨论或评价某一条意见，教师应提醒他们遵守规则。一旦出现学生尝试去评价他人，整个讨论氛围会由引发联想转化为批判他人，学生思维会出现固步自封的状态，这在创客教育中是极为危害的讨论氛围。教师在创客教育中引领学生的创新思维应具有前瞻性，讨论前先向学生说明“讨论过程中不需要思考别人的想法对不对，好不好”规则，而是在听到或看到别人的想法时自己又联想到什么。有学生在《如何让妈妈轻松照顾弟弟或妹妹》中提出带宝宝是抱着宝宝和他说话，逗他笑，有学生在此时向前一名学生质疑我们太小，怎么抱得动宝宝。教师及时提醒，討论过程中是提出自己的想法，暂时不讨论别人的观点能不能实现，可以帮他人完善观点或是提出实现的方法而不是质疑别人的想法能不能实现。在教师的引领下有学生提出带宝宝可以把他放在小床上。当学生出现质疑、评价他人意见时，他的思维已经向“理性”方向发展，头脑风暴更注重发散性思维，教师作为创客教育的课堂组织者，对学生思维的调动与控制应处置得当。

当小组无意见发表，出现“冷场”时，教师应激发更多观点。整个黑板写满了学生们对《如何让妈妈轻松照顾弟弟或妹妹》的各种观点，教师用粉笔将“宝宝放在床上”及“晚上妈妈经常起床看看宝宝有没盖被子，摸一摸是冷了还是出汗了”画起来，提醒学生：”如果我们综合大家所提出的意见呢？“学生经过思考依然没有新的观点，教师再次引导学生是否有解决方案，利用我们已知的开源硬件。当提及开源硬件，学生马上想到温度传感器。创客教育在小学中开展，教师应为学生做好铺垫，针对学生提出的各种观点，选择性地引导学生，既让学生天马行空地发挥想像，又要考虑学生的实际动手能力及旧知识掌握程度、新知识的接受能力，恰当地引导学生创造新的作品以解决现实生活中的问题。

（五）二次“风暴”

在首次头脑风暴活动中，学生已经就最初提出的问题《如何让妈妈轻松照顾弟弟或妹妹》已经有了一个明确的解决方向——做一个可以调节温度的婴儿床。二次“风暴”要设计一个符合要求的作品。首次头脑风暴是运用直接头脑风暴活动提出系统化的方案和设想，二次“风暴”需要运用质疑风暴进行完善。

二次“风暴”活动中，学生要完成婴儿床体的设计及调节温度功能的实现方案。床体设计时学生参考的网络资源，很快选择一款较为普通的造型。在制作材料的选择上，不同成员对候选的木板、KT板、硬纸板、有机玻璃进行多次质疑，从加工的方便性、价格、美观方面进行比对，最终选定KT板为制作材料。学生在质疑过程中不断认识材料的特性，掌握从不同角度看待问题，综合考虑多方面因素，在众多困扰因素中选择最优的方法。

调节温度功能是学生较为轻松实现的。学生已有之前的开源硬件使用知识及相应的编程能力。在二次头脑风暴中，教师引导学生质疑实现调节温度功能，学生最初设想是通过温度传感器获取婴儿床的温度，再通过风扇降温实现温度控制。在讨论活动中，温度传感器的位置不断被质疑，传感器放在被子里不安全，放在床边的话，婴儿的温度与床的温度有差别。有学生提出用布包着温度传感器，又被质疑布线不方便。最终学生提出温度传感器放在床边，将启动风扇的温度设定值调低。质疑头脑风暴在二次风暴中鼓励学生对每一个观点进行质疑，并全面评价。评价重点放在发现阻碍实现设想的一切限制性因素，在质疑过程中，学生会不断产生新的设想对解决限制性因素。

创客教育是一门新生教育学科，整合了科学、数学、工程和艺术，学生在创客教育中对所学知识进行跨学科整合，头脑风暴所展现的发散性思维与批判性思维促进了跨学科整合，与创客教育的本意是相辅相成的。在创客教育中运用头脑风暴会更高效地提高学生的创新思维。

注明：“全国教育科学‘十三五规划2017年度单位资助教育部规划课题‘基于现代教育装备的教育协同创新应用研究（课题批准号FCB170641）的子课题研究成果”