李银露,张海红,吴 杰
(南京机电职业技术学院,江苏 南京 211306)
“创客”最早起源于麻省理工学院(MIT)比特和原子研究中心(CBA)发起的Fab Lab(Fabration Laboratory)。2012年美国克里斯·安德森出版的《创客:新工业革命》一书中提及:创客的灵魂在于创新、实践与分享。
“创客教学法”这一概念是由黎加厚学者2014年在创客教育论坛上首次提出的。它是指在一定的创客教育理念与理论支撑下开展创客教育活动的具体表现,是教师在开展具体的创客学科上的一种教学方法。
“SCS创客教学法”是北京师范大学傅骞教授于 2015年提出的,内容包括情怀故事引入(Story)、简单任务模仿(Copy)、知识要点讲解(State)、扩展任务模仿(Copy Extended)、创新激发引导(Stimulate)、协同任务完成(Cooperation)和成功作品分享(Share)。七大教学环节层次分明、层层递进、相辅相成。教师可以根据教学内容灵活运用各个教学环节,七大步骤也可以归纳为“引-仿-讲-扩-创-合-享”。SCS创客教学法如图1所示。
图1 SCS创客教学法
将课程内容进行解构和重构,序化教学内容,设计学习任务。以学生为主体,着重培养学生的创新意识,通过以创新性项目制作为载体,以实施完成项目制作任务为途径,训练学生的职业基础能力、工作方法能力和社会综合能力。在课程内容中加上创新设计概述这一模块,共计4课时,并在首次课中讲述。创新设计概述模块内容如表1所示。
表1 创新设计概述
本文以“电子技术”课程中第一章内容“半导体二极管及其应用”为例,以“万物照亮你的美—LED装饰”为主题,详细阐述采用SCS创客教学法的步骤和内容。
情怀故事引入的目的是激发学生的学习动机与学习情趣,创设贴近生活的真实情境,促进思维碰撞。教师播放“酷炫灯光装置和灯光表演”视频,由视频揭示本节课的内容,使学生明确学习内容和目标。教师提出LED在日常生活中的应用案例:自古以来,人类一直在追求着光明,人类文明的发展与照明技术的进步息息相关。城市照明是保障人民工作生活不可缺少的条件,城市景观照明能够美化城市,给城市带来生机和活力,提升城市形象,丰富人民群众生活,起到美化提高生活品质的作用。引出问题:我们是否可以利用所学的电子技术知识来展示非比寻常的LED装饰效果。
通过一个学生很容易掌握的简单任务的模仿,在模仿中发现问题,强化学习热情。教师通过手电筒的制作实例普及生活中的LED应用,让学生进行自主模仿式学习,尝试完成手电筒1.0版本的制作。学生通过观察手电筒的制作过程,加深对LED的作用和特点的认识,对即将学习的二极管的知识产生直观的感受,完成任务的同学体会学习成功的喜悦。
教师通过学生简单任务模仿制作的情况,讲解专业核心知识点和技能,帮助学生深入理解。学生对LED已经有了直观感受后,教师提出二极管的概念。理论方面,讲解半导体基础知识与PN结、半导体二极管的基本知识,分析二极管的结构与伏安特性以及二极管的主要参数。创客教育更加关注知识的应用。技能方面,教授如何使用数字万用表测二极管正负并判断其好坏。通过知识要点讲解,将学生模仿的内容进一步深化,帮助学生建构清晰而完整的知识架构,为下一步的创新任务打下基础。
给学生布置拓展任务。同样还是LED的应用,学生可以尝试完成,既强化知识也进一步增强了学生的成就感。在简单任务手电筒制作的基础上,让学生进行LED的串联和并联连接,从而制作出灯光亮度不同的手电筒,对比简单任务模仿完成手电筒2.0版本的制作,拓展任务的设置是检验知识的第一步。
教师对学生的创新激发和引导,结合生活实际情况,以“万物照亮你的美—LED装饰”为主题,让学生设计更多的创意电子产品。学生在老师的启发引导后,明确任务目标积极思考,把所学知识转化为实践技能,指导创新操作。教师对学生进行引导,启发创意来源于生活,培养创新技能和创新思维。在此环节,学生们通过头脑风暴的方法,收集不同的创意。班级42名同学,每6个人一组,最终选出7种创意:LED自行车灯、加油板、炫彩浴缸、发光抱枕、仙女棒、炫彩风铃、圣诞树。
指导老师发放相关资料及制作工具和材料。各小组成员自行讨论,根据各自优势进行分工,开展收集资料、设计电路、焊接、调试、资料整理等工作,自主设计并协同合作完成创客作品的制作。通过这个环节,增强小组成员间的协作意识,培养团队精神。通过学生交流实现知识的迁移,培养学生团队之间的凝聚力和学生分析问题、解决问题的能力。教师观察学生合作分工制作的情况,给予表现优秀的同学鼓励和表扬,给予存在困难的同学充分的指导,提供技术支持。
学生完成创客作品制作后,组织学生通过路演汇报的方式呈现自己的创新点、设计思路、制作流程、工作原理、功能展示。分享总结实践过程中的感想与感悟等,大家相互评价,给出意见和建议,汇报小组结合现场的反馈做进一步的改进和完善。教师对作品进行评价,促使学生总结与反思。学生在分享中体验学习的乐趣与成功的喜悦,通过作品分享加强学习“电子技术”课程的自信心,学会倾听他人的想法,取长补短。
(1)企业专家评价:创客式教育方法让教育从以前的“教师让学生学”变成了“学生自己主动学”。通过项目设计与制作,教师在过程中辅导学生,面对面讨论,加深了学生对知识的理解、掌握和应用,培养了学生自主学习、独立思考的习惯和创新的意识。
(2)同行评价:教学内容丰富、教学方法新颖、动手环节增多,有效地培养了学生的学习能力、实践能力和创新能力。与其他课程相融合,实现跨学科培养,学生多元智能发展;考核方式能够体现学生的综合素质能力。
(3)学生评价:喜欢这样的上课方式,上课氛围比较好。通过创客作品制作,提高了同学们的动手能力,团队的合作能力,加强自己对理论知识的应用。制作过程中遇到各种问题,提高了同学分析问题和解决问题的能力,增强了同学和老师之间的交流,收获了同学之间的友谊。
最后的考核评价观测点主要从选题(20分)、路演展示(20分)、功能性实现(30分)、答辩(20分)、团队合作(10分)这5个维度来检验学生的学习效果。选题方面主要考察选题是否新颖,是否符合本次主题;路演展示主要考察PPT设计的视觉美感和逻辑条理性;功能性实现主要看学生是否能准确描述作品功能,按照呈现作品在结构、外观、功能等方面创新型酌情打分;答辩主要看学生的答辩态度、逻辑思维和反应能力;团队合作考察组员对该课题均掌握程度及小组成员是否分工合作并齐心协力地完成项目,评价方式侧重在学生对创客主题的理解,对学生参与创客主题活动的过程性评价。
将SCS创客教学法应用到“电子技术”课程教学中能够一定程度上改变“电子技术”的教学现状,创造一个充满激情、以学生为中心的环境,能够对学生的创新实践、合作分享能力的发展起到促进作用。但是,SCS创客教学法的实践研究还处于探索阶段,实践经验尚不充分,后续不仅要关注创客教学法中学生学习情况的研究,还要关注教师在运用SCS创客教学法策略的研究。