金高苑
目前,创客教育尚未正式进入我国的中小学课程体系,加之一线教师专业能力有限,所以常导致创客课弱化成技能课,缺乏设计思维,创意智造无从下手。
创客教学模式强调基于真实情境发现问题,贴近学生生活分析问题,教师引导学生进行学科整合,学生规划设计方案,选择相应的技能策略。而注重设计思维的发展、以解决方案为导向的思维模式,从目标或者达成的成果着手,探究问题的解决方案,是一种独特的“在行动中进行创意思考”的方式。在教学过程中,教师可以辅之以思维工具,打破传统教学的局限性。
在本文提及的创客教学模式中,注重如下思维能力的培养:①理解力,是创意智造的基础。②想象力,是创意智造的孵化。③审辩力,是创意智造的催化。④创造力,是创意智造的提升。
● 立足问题求解,培养理解力
1.与自我对话,令思考成为常态
自我提问策略有助于学生自评技术能力及创作程度,分析规划任务时间,选择有效策略解决难题。教师可提供包含解决什么问题、如何解决、服务对象确定等问题的计划表,目的是让学生在制作之初通过自我提问,明确作品重点方向,着眼于创造,而非预设的目标。
2.搭建脚手架,让认知渐进发展
以制作仰卧起坐计数仪为例,学生发现目前仰卧起坐训练只能依靠人工计数以及人眼判断姿势是否正确。于是提出要创作一个既可节省人力、物力,又能更准确判断动作标准程度、提高锻炼效率的作品。由此产生作品关键问题:标准的仰卧起坐姿势怎么判断?经过咨询体育老师得知,需关键4个点位碰触才算标准。于是,学生提出可用主板调动按钮模块,点位则用压力接触模块判别,关键点触碰正确才可实现完整的电路。
作品完成后,经过小组讨论,针对“对计数有异议”的问题,改进办法:开启摄像头在触碰通电瞬间拍照,先储存到电脑,结束后传至百度云API判断手肘和脚膝盖之间是否有交点;针对“成绩显示麻烦”的问题,改进办法:最终数据上传至微信小程序显示成绩,可显示图片纠正不良仰卧起坐姿势,实现科学锻炼。
3.强化体验性,使逻辑内化生成
优化作品创意生活,着手打造智能环境,需通过日积月累的锻炼,其间隐性知识逻辑判断思维、系统思维等都会内化为学生自己的思维方式。学生通过分析各种信息,促发思维,从而创作智能作品。例如,基于家长面对电脑工作时常坐姿不对的情况,开发“休息一下”APP提醒用户做脊椎操;针对查阅分数对应标准之苦,开发“你达标了吗”APP,输入体育各项目成绩即可查得自己的分数等级等。
● 探究学科融合,激发想象力
1.用思维工具,过程中触发想象
根据作品主题,学生通过头脑风暴列出相关知识点,将思维过程用符号图形表示出来,联系其他学科的知识,在梳理原有知识框架的基础上理解和整合新知识。
2.品学科案例,情境中自由表达
以學校校本课程“魅力击剑”为例,击剑运动中有很多规则需要学生熟记,从未接触过击剑的学生听到背诵要求瞬间降低了兴趣。针对这个问题,有学生提出制作《这就是击剑》APP,击剑队的成员试用后,认为问答小程序有专业性,但趣味性不足,学生吸收意见,改进添加互动游戏,模拟真实击剑场景。
● 聚焦循序叠加,唤醒审辩力
1.解惑以增智,心存质疑悟方法
审辩力的学习是“悟”的过程,小学生审辩力仍处于基础培养阶段,在交流展示时,学生如果只被动接受观点会很容易被批评者的思路影响,失去独立思考和判断的能力。教师应鼓励学生持有怀疑精神,倡导研究性学习,倡导审辩式论证。例如,在中国申办冬奥会成功后,让学生使用图形化工具计算和模拟冰壶运动的轨迹。在展示过程中,有学生提出软件作品如果可以实体模拟会更具直观性,最先想使用3D打印模型,但由于建模技术欠缺,改为使用木板进行切割,利用Arduino进行零件控制。在此次尝试中,学生领悟到应选择符合自己能力水平的工具进行作品创作。
2.个性化教学,任务类别分层学
学生的认知负荷可以通过对学习任务进行从简单到复杂的排序来调节。在学习任务不同的类别中,代表特定难度版本的不同的具体任务,组成了一个“任务类别”。每节课需要确定核心概念的主线,问题的复杂度要贴近相应的教学目标,注意层次的分析,进一步探究需要解决问题的能力,如从校门的坐标定位,提升至移动,最后从多算法中查找出最优策略再进行导航程序的编写等。
3.迁移促延伸,融德育养成习惯
创意智造涉及多学科知识融合,小学生在技术迁移过程中常会将知识点简单化、片面化,教师应及时引导学生对问题深入思考与讨论,深化道德内涵。例如,对地理知识学生常采用强记法进行记忆,有学生根据《认识中国省份》一课内容制作了《点石成国》APP,希望可通过触觉感知等方式识别各省份,但因打印烦琐,想少打印省份模块,我国“领土”可视化地减少了,教师当场进行道德教育,使学生明确国土完整的重要性,这是传统教学中不能立即达到的直观效果。
● 坚持迭代设计,培养创造力
1.以简驾驭繁,内化树思维惯性
要让学生具有解决问题的策略,需要在各种学习情境的支持下,让学生经历猜想、验证、得出结论的过程,建立起一种思维惯性。在关系相似的情况下,建议从更加简单的问题入手,找到解决问题的方法或建立模型,并进行适当检验。
2.适时累沉淀,交流评价促反思
在完成作品后,让学生在展示汇报过程中提升语言表达能力和社交能力。例如,定期开展汇报,鼓励学生走上讲台讲述作品,其他学生采用星级评价,根据创意、技术、完成度三个方面为作品打分并提出改进意见,从不同思维角度思考同件作品,对学生核心思维的培养起到了积极的作用。
3.拓宽新视野,专业指导再升华
针对创意智造的专业问题,学校邀请各类专家对学生的作品进行指导。以《海事小教练》为例,本校为浙江省首座海事学校,每位学生需学习旗语操,一共有29个旗语动作。创客教师提供技术支持,学校顾问、海事局的专家对《海事小教练》进行旗语操的动作指导,学生在制作过程中学会了将不同知识融会贯通。