刘贝
教育信息化将学校教育与信息技术实现了融合,在这一时代背景下,创客教育登上了舞台,并展现了独特的教育效能。教师应该以现实问题为导向,集成“做中学”“创中用”等以学生为中心的教育理念,秉持开放融合的态度,生成一种全新的育人方式,助力校本化课程的建构。基于此,本文首先阐释了创客教育的内涵,其次分析了创客教育下初中信息科技校本化课程的构建价值,最后论述了创客教育下初中信息科技校本化课程的建构策略,旨在以全新的课程样态打造高质量的教学活动,致力于学生创新思维及创新能力的发展,挖掘内在潜能,切实推动“做中学”这一教学理念的落实。
一、“创客教育”内涵阐释
2016年,《教育信息化“十三五”规划》指出有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力。2019年,《中国教育现代化2035》提出要更加注重融合发展理念,增强学生的综合素质,强化学生的实践动手能力、合作能力以及创新能力。《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》的颁布,标志着信息科技课程实现了从0到1质的飞跃。课标依据四大学科核心素养,围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线设计了义务教育学段的内容模块。新课标落地,建构创客教育模式下的校本化课程成为学校创新教育的一大方向。因而初中信息科技教师应打造以创新教育为导向的校本化课程,支撑学生的创新化学习。
“创客教育”指的是以现实问题为导向,以信息技术的融合与应用为基础,集成“做中学”“项目式学习”“DIY”和“创新教育”等以学生为中心的教育思想,秉承“开放创新、探究体验、动手实践”的教育理念展开教学的一种模式。它强调以学生为中心,让学生在活动中内化经验,激发学生学习兴趣,挖掘学生潜能,帮助学生更好地与已有知识建立联系,并基于自身的认知基础实现前后串联、举一反三、融会贯通,形成立体交互式的知识认知格局。
创客教育下的校本化课程指的是教师以“创客教育”为主线,以“学做创”为基本模式,在教学中找出每个学生的优势智能,或者让学生在学习中将自身的优势展现出来,整合教学资源,制定有针对性的教学计划,进一步挖掘学生的优势,同时弥补其弱势的智能模块。遵循因材施教原则,引领学生在实践活动中最大限度地发展自己的擅长点,通过小组合作交流学习,共同发现问题、解决问题,进行创新,增强学生的学习体验,加深学习情感,呈现一种全新的课程样态。
二、创客教育下的初中信息科技校本化课程建构价值研究
创客教育为初中信息科技的课程改革提供了契机,校本化课程的建構将促进学生个体发展,突破传统教育模式的桎梏,呈现一种趋于“本真”的教育生态,将对学生的全面发展起到重要的助力作用。
(一)有利于促进学生深度学习
创客教育下的初中信息科技校本化课程建构能够促进学生全面发展,激活学生勇于创新、乐于实践的学习倾向。教师以开放创新、探究体验、动手实践等教育理念为先导创新课程教学活动,推进学生形成积极良好的学习态度,能够在基础知识及技能的生成中形成正确的价值观,掌握正确的学习方法。创客教育主张学生发现问题,并通过协同合作的方式找到问题的改进方法,将其归类、整合成创意和点子,不断创生出新的需求。学生在这样一个过程中将经历合作、交流、组织、协同等各项行为体验,在协同共进中持续深化精神文化内涵,提升创造能力、动手能力、问题解决能力及团队协作能力。同时,学生在创新创造过程中也将实现对知识的创新运用,加深对抽象学科知识的理解,创造性地摸索知识应用方法,从而提升自我效能感,增强学习动机,达到深度学习样态,思维也将从低阶转向高阶,着力于个性解放与发展。
(二)有利于呈现全新教学样态
创客教育下的初中信息科技校本化课程建构能够让教师打造全新的教学样态,突破传统课程教学模式的桎梏。以往的教学有揠苗助长、死记硬背的“填鸭式”之嫌,学生始终处于被动的学习样态,而教师以创客教育理念为先导展开的课程教学结构将更加凸显开放创新、创思构想、动手实践等特征,与教育中的创新理念相一致,更注重学生在学习中实现各学科知识的融会贯通、迁移应用、举一反三,指引学生通过动手操作、协同探究、项目合作等多种基于创造的学习方式,将知识外化并学以致用,经历知识“输入—输出—输入”等过程,能够有效促进学生创新创造能力的发展,而这恰恰契合新课标理念,使学生在课程学习中找到乐趣,多维度激发自身的创造潜能。所以创客教育下的初中信息科技校本化课程构建能够解决传统教育面临的课程内容陈旧、课程结构缺乏灵活性、与社会实践脱节等诸多弊端,将带动整个课程教学体系的有效变革。这种自下而上的新型课程教学结构也更加符合新时代背景下构建创新型国家、培养创新型人才的大方向,在推进创新教育上有着重大的战略意义。
三、创客教育下的初中信息科技校本化课程建构策略
“学做创”是创客教育校本化课程的基本范式,以创新教育、“从做中学”、快乐教育、多元智能、知识建构等理论为基础展开的一种全新样态课程模式,具有完整性、简明性及可操作性等特征,是创客教育下初中信息科技校本化课程建构的一种创新尝试。本文以苏科版九年级第六章《物联网传感技术》中的第二节《智能楼道灯》为例,通过一案到底的方式探寻创客教育下初中信息科技校本化课程建构策略,引导学生获得积极的学习体验。
(一)学
“学”是以培养学生高阶思维能力为目标,让学生通过研讨式、项目式等活动完成学习探索。创客教育下的学习要充分彰显学生的主观能动性,让学生主动投入多元的探究活动,从活动中获得知识、技能、情感及素养的生发,实现低阶思维向高阶思维螺旋递进的过程,彰显“素养本位”理念。在这一环节,教师可以通过情境创设及实践探究两个方面,引领学生完成高效学习。
1.创设情境。
教师要依据具体的教学内容,为学生提供真实、有价值的情境,这些情境要与学生的生活息息相关,能够激发学生的主观能动性和研究兴趣,使他们在真实的情境中找到学习的关键,顺势进入课堂。比如,在课堂之初,教师可以播放音乐《夜空中最亮的星》,询问学生:“夜幕降临,工作一天的人们回家的时候是什么照亮他们回家的道路呢?”以此调动学生的生活经验,通过对问题的讨论,顺势将话题聚焦到“智能路灯”。而后,教师可以继续为学生展示生活中各种智能灯设备图,呈现一套“智能照明系统”,以不同的信息技术元素增强学生的学习动机,让学生感受技术与生活紧密相连,初步建立信息意识。
2.头脑风暴。
教师创设情境后就要围绕主题,在分析学情的基础上,设计具有一定挑战性和建构性的活动内容,明确课程学习目标,了解知识的内在规律。学生结合自己对知识点的理解,大胆说出自己的想法,真正实现“理論指向实践”的有序过渡,为后续的“做”奠定基础。比如,教师可以让学生分析路灯的功能,并出示流程图,学生在研究中将了解路灯是利用光线传感器自动判断光线是否充足。随即教师可以为学生介绍光线传感器,并熟悉本节课所使用的传感器取值范围,而后聚焦“要想路灯打开,需要做出怎样的条件判断?”这一问题展开头脑风暴,引导学生基于路灯原理的理性认知表达自己的观点,为后续的程序搭建做好充足准备,而教师则需要支撑学生完成多元表达,将学生的观点进行整合,从中提取关键要素,让学生后续的实践探究方向更明确。
(二)做
“做”是课程中十分重要的一环,是学生参与知识生成过程、形成结果的重要途径。教师需要引领学生通过小组合作的方式完成任务,解决问题,经历一系列反思观察及抽象概括的探索阶段,充分彰显积极性与主动性,持续追索学习资源中蕴含的深层知识与科学规律,促进自身学习进程中智慧发展与学习成果螺旋式增长。
1.合作学习,创作准备。
教师要鼓励学生以小组为单位建立学习共同体,根据各组的个性特点,结合所要探究的内容,分工协作,明确职责,成为有共同目标的合作伙伴。在合作中,彼此之间应该互相信任,积极表达自己的想法,针对具体问题具体分析。同时教师要保证组与组之间的水平是持平的,方便后续组与组之间的竞赛,让整个课堂彰显创意化。
比如,学生在搭建程序的过程中,教师可以先示范,从软件的传感器模块中拖出 Arduino 主程序,而后让小组思考需要控制脚本和数字逻辑运算脚本的语句,自主合作,连接硬件完成程序搭建。各小组完成程序之后上传,一一展示。在展示过程中,教师持续引领组间合作学习,互相发现问题,共同思考解决问题的方式。比如,学生发现“LED 灯点亮 5 秒后想再次尝试就不亮了,无法实现路灯的时刻重复检测”这一问题,基于问题思考解决的方法,便是“重复执行”,因而教师可以根据学生的指示补全流程图的重复执行连线,优化程序,让学生经历自主探究问题的过程。
2.自由模仿,构思创意。
学生掌握了程序搭建的基本方式之后,教师可以给予学生相应的提示,让他们模仿自己的作品或者基于现实生活问题举一反三,让自己的“做”能聚焦个性,联结生活,展现“个性化学习”的特征。比如,教师可以为学生展示生活中的“智能楼道灯”,深夜楼道灯依然亮着,让学生说出自己的想法。学生从“环保”“节能”的角度明确解决智能楼道灯彻夜不息问题的必要性。而后教师可以让各小组自由模仿上一环节中搭建的程序,对长明楼道灯进行改造升级,展现自己的创意。完成创作之后,教师依旧可以让各小组上传程序,展示作品,多维解读程序,挑选出最优的程序,持续深化学生的创意构思。
(三)创
“创”是“做中学”与“发现学习”的升级,也是创客教育的核心理念,既要动手又要动脑,既有做也有学,强调手脑协调,做学共进。在这一环节,教师需要引领学生在互相交流评价中生成创意,完成再次创作与优化完善,让他们始终处于“主体地位”,对学习的“发现”也不是旁观样态,而是基于真实活动交互主动建构各项意义概念的一个过程,在“上手”与“上心”中交织共进,激发创造潜能,实现从“学生”到“创客”角色的迁移。
1.合作创作,分享交流。
教师可以使用微课视频为学生展示灯的发展历史,随后让各小组合作,设计属于自己的Smart Light。各小组内部互相交流,依据已有水平完成独具个性智能灯的设计。比如,增加人体红外线传感器或声音传感器,实现人体感应灯或声控灯的制作。当小组完成制作之后,教师让各小组展示,分享交流,互相评价。组与组之间根据自己的设计基础,对别人的作品提出不同的见解,比如对于声控灯,有的小组指出“声音大小条件的判断有定值吗?”对于人体感应灯,有的小组指出“人体感应灯会受光线影响吗?”各个小组认真思考别人提出的意见,找到创新优化方向。
2.再次创作,完善优化。
展示交流之后,各小组可以对自己的Smart Light进行优化。比如,声控灯可以通过实际测量,分析确定声音大小条件的判断值,从判断值的设计中进一步感悟设定值大小对智能灯性能的影响,产生新的思考。此外,组与组之间可以形成新的合作关系,共同完成创意优化。比如,两个小组均制作了人体感应灯,一个使用的是if语句嵌套,一个使用的是简化程序,那么两个小组便可以集体交流两个程序的不同点,判断哪个更好。组与组之间合作分析、比较,对程序优化的必要性有了更深入的理解,同时形成追求结构简洁、语句精练的良好习惯,能够极大提高他们的逻辑思维和概括思维品质。
如上,教师通过“学做创”这一校本化课程模式的应用,将支撑学生经历一个高效、高质的实践操作过程,将教、学、评等活动共通融合,为学生的创意创思提供了有力支撑,能够有效培养学生的创新意识、创新精神和创新操作能力,持续深化创客思维。
四、结语
综上所述,基于“创新发展”这一时代背景,初中信息科技以创客教育为先导,建构富有特色的校本化课程,有助于学生形成创造性思维人格,发展创意化素养。因而教师要着眼于学生的身心特点和学习特点,全面解读“创客教育”,明晰其价值,而后探索基于创客教育的校本化课程,支撑学生实现学、做、创的有机统一,逐渐升级,形成完整的课程体系。同时在多元化的实践中不断优化、升级、完善,实现向校本化课程要增长、向校本化研究要质量、向个性化课堂要效益的良性循环样态。