張凱
(安徽省淮南第二中學(xué))
摘 要:《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出:“有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在‘眾創(chuàng)空間、STEAM教育、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用?!狈治隽酥行W(xué)開展創(chuàng)客教育應(yīng)該具備的條件與可行性,給出了創(chuàng)客教育的教學(xué)方法參考,草擬了中小學(xué)創(chuàng)客教育課程大綱。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)客教育;項目學(xué)習(xí)法;課程大綱
一、創(chuàng)客與教育的結(jié)合
創(chuàng)客概念起源于美國,是指把創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的人,創(chuàng)客需要具備一定的知識含量和創(chuàng)新意識。創(chuàng)客教育包含科學(xué)、技術(shù)、電子、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科的融合,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新知識、創(chuàng)新能力、視野以及意志品質(zhì)的教育活動總和。
我國創(chuàng)客教育近兩年發(fā)展迅速,2015年1月國家領(lǐng)導(dǎo)人訪問深圳柴火創(chuàng)客空間。2016年6月,教育部印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出“有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用”。創(chuàng)客教育是大勢所趨,創(chuàng)客課程體系的構(gòu)建迫在眉睫。
二、中小學(xué)開展創(chuàng)客教育的條件
創(chuàng)客教育涉及多學(xué)科的交叉,需要的資源多而雜,所以創(chuàng)客教育的開展需要具備一定的條件。好在隨著開源軟硬件的發(fā)展,各中小學(xué)已完全有能力開展創(chuàng)客教育。
1.開源硬件的流行
Arduino強大的拓展性能,使得它迅速流行,目前,基于Arduino開發(fā)的作品涉及創(chuàng)客活動的各領(lǐng)域,如3D打印、無人機、智能機器人等。
2.圖形化編程的運用
Scratch是由MIT設(shè)計開發(fā)的一款面向青少年的簡易編程工具,完全免費。在學(xué)習(xí)的過程中,每種語言都提供了圖形化的編程環(huán)境,易于青少年理解一些編程的概念,而且稍加學(xué)習(xí),他們便會創(chuàng)造出很多令人驚喜的作品。
3.3D打印技術(shù)的普及
3D打印技術(shù)能滿足創(chuàng)客活動中的個性化需求,且已成為必不可少的工具。隨著開源軟硬件的發(fā)展流行,3D打印機的成本也越來越低,如kossel800 3D打印機就是基于開源項目制造的3D打印機,成本竟然控制在千元以內(nèi),它具有很強的穩(wěn)定性和可拓展性,還可以自我復(fù)制。
4.在線教育平臺的成熟
Mooc的興起,可汗學(xué)院的流行,大大拓展了學(xué)習(xí)知識的途徑。網(wǎng)上各類創(chuàng)客社區(qū)里充斥著大量優(yōu)秀的創(chuàng)客案例。
三、基于項目的學(xué)習(xí)
創(chuàng)客活動是創(chuàng)客把創(chuàng)意變現(xiàn)的過程,是基于項目的活動。創(chuàng)客教育不能變成枯燥的專業(yè)課,國內(nèi)很多創(chuàng)客教育變成了機器人課、手工課。那么怎么解決教學(xué)模式走老路呢?
早在1918年9月,著名的教育家屈伯克就首次提出了基于項目的學(xué)習(xí)(PBL:Project-based learning)的概念,它為我們開展中小學(xué)創(chuàng)客教育提供了教學(xué)法參照。開展項目學(xué)習(xí),學(xué)生先各自提出項目,再小組討論,提交班級討論,篩選出有意義且可行的項目,再去解決問題。
國內(nèi)已有嘗試,如東莞東方小學(xué)的萬老師利用PBL引導(dǎo)學(xué)生完成了《公交車自動滅火裝置》等創(chuàng)客作品制作,取得了很好的教學(xué)效果。
四、中小學(xué)創(chuàng)客教育課程大綱的初步設(shè)想
根據(jù)創(chuàng)客教育教學(xué)內(nèi)容的客觀要求,再結(jié)合網(wǎng)上資深創(chuàng)客輔導(dǎo)老師提供的建議。筆者草擬了一份中小學(xué)創(chuàng)客課程大綱,如下:
小學(xué)三年級:第一學(xué)期Scratch入門,接觸了解圖形化編程;第二學(xué)期Scratch基礎(chǔ),編寫簡單的小程序,學(xué)習(xí)圖形化編程,培養(yǎng)編程思維;
小學(xué)四年級:第一學(xué)期Scratch基礎(chǔ),嘗試編寫簡單的小程序解決實際問題,培養(yǎng)編程解決問題的能力;第二學(xué)期認(rèn)識互動媒體技術(shù),嘗試?yán)肧cratch編程來控制開源硬件,完成簡單的交互;
小學(xué)五年級:第一學(xué)期虛擬智能車入門、運行環(huán)境及基礎(chǔ)知識介紹,了解智能車的構(gòu)造;第二學(xué)期虛擬智能車進(jìn)階,學(xué)習(xí)使用編程方法操作智能車;
小學(xué)六年級:第一學(xué)期認(rèn)識Arduino了解Arduino的開源世
界;第二學(xué)期了解Arduino智能機器人,Arduino的簡單運用;
初一:第一學(xué)期3D建模入門,學(xué)習(xí)3D打印技術(shù)基礎(chǔ);第二學(xué)期3D打印入門,認(rèn)識3D打印機,打印案例模型;
初二:第一學(xué)期建模軟件、切片軟件學(xué)習(xí),模具設(shè)計與制作;第二學(xué)期3D打印機的進(jìn)階使用,打印出自己設(shè)計的模型;
初三:第一學(xué)期Arduino基礎(chǔ);第二學(xué)期Arduino智能機器人,組裝智能機器人,并能編程控制;
高一:第一學(xué)期Arduino進(jìn)階;第二學(xué)期Arduino拓展學(xué)習(xí),增加Arduino實現(xiàn)想法的可能性;
高二:第一學(xué)期簡易無人機開發(fā);第二學(xué)期3D打印機開發(fā),拆解實戰(zhàn),培養(yǎng)動手能力;
高三:第一學(xué)期創(chuàng)新思維拓展訓(xùn)練;第二學(xué)期綜合實踐,畢業(yè)設(shè)計。
只有青少年時期培養(yǎng)起足夠的創(chuàng)新力和執(zhí)行力,才可能實現(xiàn)未來人生的“指數(shù)型成長”。創(chuàng)客教育的各方面都有別于傳統(tǒng)教育,它更接近學(xué)習(xí)者探索獲取知識的過程,望此文拋磚引玉,引起教育工作者對創(chuàng)客教育的深入探索。
參考文獻(xiàn):
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[2]雒亮,祝智庭.開源硬件:撬動創(chuàng)客教育實踐的杠桿[J].中國電化教育,2016(339).
編輯 李琴芳