基于創(chuàng)客教育的小學(xué)科學(xué)教育的思考

王小潔　楊劍

科學(xué)教育也即STEAM教育或創(chuàng)客教育，是一種重實(shí)踐的跨學(xué)科整合的教育理念和教育模式?？茖W(xué)和數(shù)學(xué)是較為抽象的思辨性學(xué)科，技術(shù)、工程和藝術(shù)則是貼近現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用型學(xué)科。將這幾門學(xué)科知識融會貫通，有利于激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)理解能力；有利于完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。

一、創(chuàng)客與創(chuàng)客教育

創(chuàng)客：源自英語單詞“Maker”，原意是指“制造者”。狹義上的創(chuàng)客是指那些興趣主要集中在電子、機(jī)械、機(jī)器人、3D打印等以工程化為導(dǎo)向的主題的人。廣義上的創(chuàng)客指所有把具備相當(dāng)?shù)募夹g(shù)挑戰(zhàn)的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人。

創(chuàng)客教育：是以課程為載體，以推動創(chuàng)客精神為核心任務(wù)，以創(chuàng)客空間（基地）為主要場所，以現(xiàn)代信息科技為主要?jiǎng)?chuàng)造源，融合科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科知識，通過創(chuàng)造性的運(yùn)用各種技術(shù)和非技術(shù)手段以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作發(fā)現(xiàn)問題，解構(gòu)問題，尋找解決方案的完整過程，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生想象力、創(chuàng)造力和動手解決問題能力的教學(xué)活動。它是一種以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者，特別是青少年學(xué)習(xí)者的創(chuàng)客素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育模式。

二、創(chuàng)客教育和學(xué)生學(xué)習(xí)方式

英特爾中國有限公司總監(jiān)朱文利曾說過：“如果學(xué)生在一個(gè)很自主、很開放的空間里學(xué)習(xí)和創(chuàng)造，加上技術(shù)支撐和老師支持，他可以充分發(fā)揮創(chuàng)意。這樣的環(huán)境還能更好地激發(fā)他的興趣，培養(yǎng)他的創(chuàng)造力和動手能力。此外，這個(gè)過程也培養(yǎng)他的團(tuán)隊(duì)合作、解決問題的能力?！彪S著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，教育也實(shí)現(xiàn)了翻天覆地的變化。首先是教材電子化。原來繁重的紙質(zhì)書本由生動形象、豐富多彩的電子文檔、音視頻文件所代替。使學(xué)生在視覺、聽覺等方面都得到充足的發(fā)展。近幾年，隨著創(chuàng)客教育的深入，不但培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，而且在創(chuàng)造過程中學(xué)生展示了自己的勞動成果，體驗(yàn)了成功的樂趣。

因此，結(jié)合多媒體和創(chuàng)客教育的理念在學(xué)習(xí)小學(xué)三年級科學(xué)“水的科學(xué)”這一單元時(shí)，在課前，筆者讓學(xué)生從生活或網(wǎng)上進(jìn)行信息搜集，搜集一些關(guān)于水的浮沉現(xiàn)象和水的秘密的信息，以便課堂上的展示和學(xué)習(xí)。這極大地促進(jìn)了學(xué)生的觀察能力和信息搜集能力，而且形成豐富的教學(xué)資源。課堂上學(xué)生充滿自信地展示自己所搜集的信息，有的學(xué)生將自己搜集的信息制作成精美的PPT，展示生活中豐富多彩的水的畫面，還結(jié)合課本上的內(nèi)容進(jìn)行講解和總結(jié)；有的甚至在家長的幫助下利用相機(jī)制作成微課程、微視頻，利用信息技術(shù)讓學(xué)生的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動學(xué)習(xí)。

但所有的信息都是平面化的，學(xué)生缺少動手實(shí)踐運(yùn)用的過程。因此，借助創(chuàng)客教育思維讓有興趣的學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，將所學(xué)的知識運(yùn)用起來。比如：利用水的表面張力、水的毛細(xì)現(xiàn)象、物體浮沉現(xiàn)象的改變等知識，有些學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)踐操作制做出自動澆花器、天然加濕器、自動浮沉裝置等作品。在這里，創(chuàng)客教育的實(shí)施讓一些學(xué)生的奇思妙想轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成自主探究實(shí)踐式學(xué)習(xí)，改變了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式。

三、創(chuàng)客教育與教學(xué)方法的融合

隨著現(xiàn)代創(chuàng)客教育的不斷深入，“人工智能”的加入能夠根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)和需求進(jìn)行教學(xué)。首先，教師要搜集一切資源，然后整理、加工，發(fā)現(xiàn)最有利于學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的方法，滿足學(xué)生動手實(shí)踐的需求，努力將他們的奇思妙想實(shí)踐出來。其次，教師要轉(zhuǎn)變觀念，轉(zhuǎn)變思路，轉(zhuǎn)變方法，從傳統(tǒng)的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐探究操作的教學(xué)方法；教師要從主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者。

如在學(xué)習(xí)“我的風(fēng)向標(biāo)”這一課時(shí)，首先，筆者向?qū)W生展示各種各樣的風(fēng)向標(biāo)圖片，開闊學(xué)生的視野，讓學(xué)生真切感受到風(fēng)向標(biāo)是多種多樣的，更有利于啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出各種各樣的風(fēng)向標(biāo)。其次，在學(xué)生認(rèn)識了風(fēng)向標(biāo)的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，知道了風(fēng)向標(biāo)的用途和作用后，筆者將他們分成小組，進(jìn)行風(fēng)向標(biāo)的制作。先讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，說一說自己的設(shè)計(jì)意圖，然后進(jìn)行制作。在制作過程中，筆者對小組的設(shè)計(jì)創(chuàng)作也積極參與，提出自己的想法和意見供學(xué)生參考，并和學(xué)生一起進(jìn)行創(chuàng)作。在這個(gè)過程中，師生互相借鑒、互相學(xué)習(xí)，體驗(yàn)成功的快樂，教師從一名指導(dǎo)者變成參與者。

四、創(chuàng)客教育與PBL（基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)）的整合

在新課改不斷推行的背景下，基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，成為教師、學(xué)生都非常喜歡的方式。創(chuàng)客教育也積極提倡互相學(xué)習(xí)，樂于幫助別人，分享自己的學(xué)習(xí)成果。人機(jī)互相學(xué)習(xí)將是未來教育發(fā)展的趨勢。在學(xué)習(xí)三年級科學(xué)課“有趣的不倒翁”時(shí)，除了讓學(xué)生探究不倒翁不倒的秘密外，還進(jìn)行了拓展：拆裝、改進(jìn)、創(chuàng)造新玩具等活動。利用課外活動以及校本活動時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校3D打印室和激光切割機(jī)教室進(jìn)行創(chuàng)造。首先，讓學(xué)生分組，根據(jù)老師指定的方案，根據(jù)自己修改制訂。這需要小組內(nèi)學(xué)生集思廣益、分工合作，共同制訂出修改方案。學(xué)生有的拆卸玩具，有的按拆卸的順序擺放零部件，編上號，有的將復(fù)雜部分的拆卸詳細(xì)地記錄好，最后按他們制訂的新方案進(jìn)行組合安裝。

有的小組則是在教師的帶領(lǐng)下，利用3D建模軟件、人工智能的主控板進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中，學(xué)生的思維像火花一樣不斷地迸發(fā)出來，在不斷地設(shè)計(jì)中創(chuàng)造，綜合運(yùn)用不同學(xué)科的知識得出新的結(jié)論，再應(yīng)用于探索創(chuàng)作中。創(chuàng)客教育改變了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，也改變了學(xué)生學(xué)習(xí)的圈子。不同班級甚至不同年級的學(xué)生可以在一起學(xué)習(xí)和協(xié)作，創(chuàng)造出更多的東西。

以上從幾個(gè)方面介紹了創(chuàng)客教育、信息技術(shù)以及科學(xué)課整合的形式。其目標(biāo)之一就是改變傳統(tǒng)教育的模式，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育方式的不足之處，轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)思維，使學(xué)生更有利地學(xué)習(xí)、成長。創(chuàng)客教育使科學(xué)教學(xué)在教學(xué)觀念、教學(xué)方式、教學(xué)手段、學(xué)生學(xué)習(xí)方式等方面發(fā)生深刻的變革。學(xué)生在更加開放的環(huán)境中設(shè)計(jì)、分享、交流、制作，有效地促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，大大提高科學(xué)課堂教學(xué)的效率。學(xué)生也在與同學(xué)的交流過程中拓寬了自己的思路，觸發(fā)了靈感，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維。小學(xué)生天生活潑、開朗，形象思維十分活躍，想象力豐富，動手意念強(qiáng)，什么都想聽一聽、看一看、干一干，更適合通過創(chuàng)客教育的方式得以引導(dǎo)和啟發(fā)。創(chuàng)客教育和現(xiàn)代信息多媒體技術(shù)的深入，將為小學(xué)教育帶來新的變革。

【作者單位：宜興市新芳小學(xué) 江蘇】