基于核心素养的创客课程设计与教学

廖浩铭

(广东省东莞市可园中学，广东 东莞 523000)

创客教育是21世纪人才培养的新型模式，它与核心素养培养有着共同的追求。笔者所在学校开展了指向核心素养的创客课程的探索，逐步形成了系统化、层次化的校本课程，课程针对初二学生，授课时间为一学年。

1 创客课程设置的内容与意图

核心素养的形成具有阶段性、层次化的特点，我们在设计创客课程时，立足于学生现阶段的认知与能力水平，确定各个阶段的培养目标，使课程具有系统化与层次化的特点。通过精选课程内容，为学生搭建从简单到复杂、从单一到综合的阶梯，让学生在学习过程中逐步提升自己的核心素养，创客课程各章节的内容与设计目的如下。

第一章“创新，How to do”旨在引导学生了解常见的创新方法，结合实例介绍了头脑风暴法、改进创造法、逆向思维创新法、移植创造法、仿生创造法等。

第二章“动手能力是必不可少的”旨在提高学生的动手能力，使他们掌握基础工具的使用和基本电路的连接，为后续制作作品打下基础，主要内容有：微型机床和电烙铁的使用、简单电路的连接。

在第三章“牛刀小试，I can do”中设有土电话、自制水琴、自制潜望镜等常见的手工制作，选材虽然简单，但教学关键在于引导学生发现制作中存在的不足，提出改进意见。

第四章是前面内容的综合与提升，需要运用各种创新方法，对学生动手能力有较高要求。在该章的学习中，学生将尝试解决飞机的遥控、防止涵洞发生水淹、防止电梯意外下坠等问题。每节均展示科技创新、创客比赛中的优秀作品，学生将在教师的指导下，对作品展开讨论并进行改进。本章内容难度较高，需要运用小组合作、“锦囊”提示、多媒体介入等多种教学方式。

2 创客课程的教学实践

布鲁纳提出“目标分类法”，教育目标可分为知道、领会、应用、分析、综合、评价六个层次。[1]在课堂教学中我们需要针对不同层次的目标灵活选用不同教学方法，对于认知难度较低的知识，我们可采取图片、视频、动画等方式进行表述；对于难度较高的知识，我们可采取小组合作、“锦囊”妙计、模仿、任务拆分等方式协助学生完成学习任务。下面笔者以部分小节为例，探讨创客课程的教学途径。

在“移植创造法”一节，首先介绍移植创造法的含义，移植创造属于布鲁纳“目标分类法”中的“知道”层次，难度较低，可用课件或语言表述，然后教师引导学生领会生活中运用移植创造法的例子。属于“领会”层次的方法可借助图片、视频、Flash等教学工具辅助教学，教师可引导学生思考该方法在生活中的其他应用。属于“应用”层次的方法难度较高，以小组讨论方式展开学习，对遇到困难的小组，教师及时给予提示或指导，最后学生通过练习巩固本节课所学知识。图1所示为课后练习，由学生自主完成，为降低学生的难度，老师预先设计好提示并包入“锦囊”中，有需要的学生可拆开“锦囊”，获取其中的提示。

图1

在“学习使用微型机床”一节中，教师首先介绍各种机床的作用，该内容要求为“知道”层次，可用课件或语言呈现，还可以介绍3D打印机、激光切割机等。接下来让学生利用工具进行切割和拼接，教师在这个过程中进行巡视，发现学生错误或不规范操作后及时提醒，避免出现安全事故。

“如何防止遥控飞机撞毁”一节的教学环节如下：介绍作品的背景及改进方向→借助图片、视频介绍该作品的原理和工作过程→学生以小组为单位进行讨论，确定再改进的方向→小组派代表分享讨论的成果，并请其他同学进行评价→以小组为单位再次讨论，最终确定制作方案→合作制成新作品，在这个过程中教师给予学生必要的帮助。

3 创客课程设计建议

3.1 课程设置应呈现系统化、层次化的特点

受到布鲁纳“目标分类法”的启发，我们在设计课程时不仅应关注“教什么”，还应关注“何时教”，通过反复斟酌，使课程内容更具有系统性，使内容的编排富有层次。课程设置的顺序为：了解创新方法→简单工具应用与简单电路连接→简单小制作→科技创新作品点评。对于第一、二章的学习要求为“知道”，属于简单、基础层次；第三章的学习要求为“应用”，是前面学习内容的延伸与应用；第四章的学习要求为“分析”“综合”“评价”，难度较高，是前面所学内容的升华。通过上述课程的学习，能逐步培养学生的创新思维能力，提高他们的动手能力。

3.2 以活动助力能力的提升

杜威的“做中学”理论指出：“儿童不从活动而由听课和读书获得的知识是虚渺的。”[2]为此，本课程设置了丰富多彩的活动，要求学生理论与实践相结合，助力其多种能力的提升。比如，通过小组讨论、作品评析、成果分享、学生互评等活动可激发学生的学习主动性，提升其观察力与语言表达能力；通过学习使用常见工具、利用微型机床进行切割、制作等活动，可提高学生的动手能力；通过简单电路的连接、尝试使多个灯泡亮起来、认识定值电阻与滑动变阻器、制作小电器等活动，培养学生电路连接的技能，为后面作品优化打下基础，实现从“知道”向“应用”“综合”的过渡。

3.3 素材选取应具备趣味性、生活化特点

“学习动机由内驱力与诱因两个基本要素组成，先有诱因诱发需要，然后唤起内驱力。”[1]在课程学习中，学生将了解由鲨鱼皮肤获取灵感制作的游泳衣、从冲锋枪到射钉枪的发明历程、由橡胶带来的轮胎变革、蝇眼照相机的诞生等，这些都让学生大开眼界。在教学中教师会引导学生思考：如何实现快速检票？在赛跑中如何既精确又自动地测量时间？如何实现涵洞水淹预警？怎样防止遥控飞机撞击障碍物？上述生活味十足的问题让学生从中体会到生活处处有物理，逐步形成勤于观察和思考、爱生活、爱科学的科学态度。

3.4 作业形式灵活多变

不同于常规的课后作业，以培养创新思维、提升动手能力为目标的创客课程作业形式应具备灵活多变的特点。作业形式有：查找资料、提出方案、设计作品、手工制作、实地调研、点评改进等。比如，学生课后通过网络或致电电梯厂商，了解电梯现有的防护装置和可能导致意外下坠的原因，为学习“如何防止电梯意外下坠”作准备。学习“简单电路连接”后，布置学生制作简易手电筒，以培养学生的电路连接技能。在学习“仿生创造法”后，学生参考变色龙的手脚结构与爬树动作，尝试设计“爬树神器”，加深对课程内容的理解。

4 创客课程评价建议

学生的智能是多元的，这意味着每个学生在知识建构过程中表现出来的能力不应该通过单一方式予以评价。在创客教育中，我们不仅应关注知识的学习，还应该重视学生能力的培养与核心素养的提升。因此，应对学生的学习过程实施多元评价，创客教育的评价应呈现出主体多元、内容多元、方式多元的特点。

在评价的主体方面，为了使评价的结果更加客观，创客教育的评价主体不应仅仅局限于教师，还可以包括学生、家长。有条件的学校还可以通过网络资源，让更多的社会人士参与评价，这样会有利于激发学生的参与热情。

在评价的内容方面，由于学生的核心素养的培养扎根于课堂的各种活动当中，所以我们在开展评价时，不应只把目光放在学生的作品上，而更应关注他们的学习过程。学生在课堂中表现出来的表达能力、动手能力、解决困难能力、创新能力、任务完成度、合作意识等方面都应纳入评价内容之中。为了保证在评价时更准确、客观，我们需要把上述能力细化成具体的表现。如动手能力的评价具体到设备使用规范、操作熟练程度等，表达能力的评价具体到清晰表达自己诉求、理性地提出个人的异议、详细介绍自己的作品等。

在评价的方式方面，根据评价主体的不同，一般可以分为自评和他评两种方式。自评是学生对自身学习过程中的态度、动手能力、合作意识、解决困难能力等方面进行评价，可以采用填写自查表和操作记录表、学习反思等方式展开；而他评是指学生对他人在学习过程中表现出来的表达能力、创新能力、任务完成度等方面进行评价。为了创造他评的条件，在课堂教学中应该尽可能多地为学生搭建展现自我的平台，比如，在每个小组讨论环节结束后，我们可增加分享环节。让小组派代表上台展示，当学生介绍了自己的作品后，教师可鼓励学生谈谈该作品的优点与不足，便于作品的进一步优化。

5 结语

学生核心素养的培养并非一蹴而就，而是需要借助系统化、层次化的课程进行培养。上述课程的设置彰显了物理学科“以实验为基础，以思维为灵魂”的特色，加强物理与社会的联系，切实培养学生的核心素养。