高中信息技術(shù)學(xué)科創(chuàng)客式校本課程的實(shí)踐研究
——以“創(chuàng)客工坊—3D 建?！睘槔?/h1>
2021-02-27 10:04:00曾艷
福建教育學(xué)院學(xué)報(bào) 2021年6期
曾艷
（福州金山中學(xué)，福建 福州 350008）
近年來，創(chuàng)客教育越來越受到各界的重視，“創(chuàng)客式校本課程”與新課改的核心理念及其倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式相吻合，為學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展提供一種新的方向。最有效的教學(xué)是教師以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主體，引導(dǎo)他們主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，有效地指導(dǎo)他們從熟悉的學(xué)習(xí)情境，遷移知識和技能，提高探求、評價(jià)、創(chuàng)造的能力［1］。
一、“創(chuàng)客式”校本課程提出的背景
校本課程開發(fā)是執(zhí)行國家三級課程管理政策的一個(gè)組成部分，課程內(nèi)容根據(jù)目標(biāo)與學(xué)校所處環(huán)境的不同而各不相同，對內(nèi)容的選擇也是靈活多變的［2］。筆者根據(jù)學(xué)生的不同需求，先后開設(shè)了Flash動畫制作、學(xué)無涯電子拼裝等校本課程。在實(shí)施校本課程過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生仍習(xí)慣被動地完成學(xué)習(xí)，很難實(shí)現(xiàn)校本課程“促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展”的目標(biāo)。
創(chuàng)客教育中的核心特征，包括“真實(shí)的情境、完成項(xiàng)目、動手制作、問題解決、創(chuàng)新”等［3］。以創(chuàng)新、動手實(shí)踐為導(dǎo)向的創(chuàng)客教育是未來教育的重要教育形態(tài)。在開發(fā)和實(shí)施高中信息技術(shù)學(xué)科校本課程過程中，如何讓校本課程更好地滿足學(xué)生“實(shí)踐與創(chuàng)新”的發(fā)展需要？如何利用校本課程為學(xué)生提供更多“創(chuàng)客”的時(shí)間與空間？如何更有效地引導(dǎo)學(xué)生將“自己的創(chuàng)意”打造成實(shí)物……圍繞這些問題，筆者認(rèn)為開展“創(chuàng)客式校本課程”顯得尤為迫切和重要，從學(xué)生動手“造物”出發(fā)，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主，學(xué)習(xí)時(shí)間靈活，學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富，學(xué)習(xí)方法多樣，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)與主動發(fā)展，在團(tuán)隊(duì)協(xié)作式的項(xiàng)目實(shí)踐中提升核心素養(yǎng)。
二、“創(chuàng)客工坊—3D 建?！毙１菊n程的實(shí)施策略
經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)與探索，2020 學(xué)年筆者在高一年級開設(shè)了校本課程“創(chuàng)客工坊—3D 建?！??！皠?chuàng)客”的核心重在創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)造，高中學(xué)生具有一定的理解能力和自主學(xué)習(xí)能力，可以在合作學(xué)習(xí)、自主探究中獲得新知，在交流與實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)并解決問題，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的課程目標(biāo)。
（一）先改再創(chuàng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
由于學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)教與學(xué)的方式，而且自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有一定難度，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)循序漸進(jìn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生對創(chuàng)客式校本課程慢慢適應(yīng)。教學(xué)中可以先進(jìn)行實(shí)物創(chuàng)新改造，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感，在學(xué)生掌握了基本技能后再進(jìn)行自主創(chuàng)意設(shè)計(jì)。例如在設(shè)計(jì)擠牙膏器的教學(xué)中，筆者首先展示自己購買的擠牙膏器，請學(xué)生親身體驗(yàn)使用中的不足之處，即牙膏難以塞入、旋轉(zhuǎn)牙膏費(fèi)力等。針對這些問題，師生進(jìn)一步討論并提出各自的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，給學(xué)生的個(gè)性發(fā)展留下自由空間，學(xué)生的親身經(jīng)歷容易引起共鳴，課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)在師生互動中完成。師生的設(shè)計(jì)理念可以有不同，在探討過程中，相互啟發(fā)，在不斷改進(jìn)中畫出設(shè)計(jì)圖紙，最后進(jìn)行3D 建模，通過改造項(xiàng)目學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
（二）多元評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)
評價(jià)要想發(fā)揮其促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的功能，就不能外在于學(xué)習(xí)過程，僅僅發(fā)揮監(jiān)控的效用，要嵌入學(xué)習(xí)周期中，成為學(xué)習(xí)的一個(gè)環(huán)節(jié)。［4］創(chuàng)客式校本課程的考核方法可以靈活多樣，學(xué)生創(chuàng)造的每個(gè)作品都由師生共同評價(jià)，從作品的創(chuàng)新性、實(shí)用性、美觀性，以及設(shè)計(jì)者的展示說明等方面評分，并作為期末成績的一部分。此外，教師應(yīng)為學(xué)生提供更多展示成果的機(jī)會，例如在學(xué)校的科技文化節(jié)組織創(chuàng)客作品展、參加各級各類的創(chuàng)客比賽，讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的成就感，讓“創(chuàng)客”成為學(xué)生的榜樣與標(biāo)桿，以多元評價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。
三、“創(chuàng)客工坊—3D 建?！毙１菊n程的實(shí)施過程
3D 打印技術(shù)是近幾年產(chǎn)生的新興事物，福州金山中學(xué)作為福州市首批智慧校園示范校，建有3D 創(chuàng)客教室。但3D 建模并非高中信息技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，對于信息技術(shù)教師來說是一個(gè)全新的領(lǐng)域，既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，校本課程內(nèi)容選擇、開展形式、實(shí)踐考核等都需反復(fù)研究。
（一）開始階段—研習(xí)練習(xí)
筆者注重創(chuàng)設(shè)情境，并做好操作示范，幫助學(xué)生建構(gòu)屬于自己的知識體系。在教學(xué)內(nèi)容選擇上堅(jiān)持由淺入深原則，比如，先給學(xué)生展示3D 打印的過程，讓學(xué)生觀摩并練習(xí)模型切片、進(jìn)絲、退絲等，借助課堂情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣；再引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)，明確3D 打印的社會價(jià)值以及未來發(fā)展前景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
（二）探索階段—構(gòu)思遷移
筆者注重引導(dǎo)深入，促進(jìn)學(xué)生理解探究，通過實(shí)物的優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生選用數(shù)字化資源與工具，創(chuàng)造性地解決問題，形成創(chuàng)新作品，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的習(xí)慣，意識到學(xué)習(xí)與創(chuàng)造對生活的作用和意義。比如，學(xué)習(xí)3D 建模軟件時(shí)，從簡單的L 型手機(jī)支架制作入手，每個(gè)學(xué)生都能在小組合作、分享交流中輕松地完成創(chuàng)造，在開放的學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生的自主性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性得到充分地發(fā)揮。在實(shí)踐過程中，付同學(xué)設(shè)計(jì)的手機(jī)支架具有造型獨(dú)特，多個(gè)充電口、充電線凹槽、角度可調(diào)節(jié)等功能。
（三）實(shí)施階段—實(shí)踐應(yīng)用
筆者注重激勵再造，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，自主探究，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)改進(jìn)，小組合作形成創(chuàng)意方案。比如，在“創(chuàng)意風(fēng)扇制作”第2 課時(shí)中，筆者要求學(xué)生在風(fēng)扇組裝的實(shí)踐過程中分析并優(yōu)化模型。學(xué)生在具體實(shí)踐中，出現(xiàn)了諸多“問題”：因風(fēng)扇的船型開關(guān)造型不規(guī)則，學(xué)生測量出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致空洞偏小開關(guān)無法裝入或空洞偏大開關(guān)容易滑落，只能用熱熔膠來填充固定；因開關(guān)與馬達(dá)之間的距離太小，電線難連接、易短路；因電池盒較小以及選用圓形電池導(dǎo)致底面不平，風(fēng)扇無法立于桌面；電池裸露影響整體的美感等問題。
發(fā)現(xiàn)以上不足后，學(xué)生們展開激烈的討論，總結(jié)并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。比如尺寸的測量要以元件嵌入部分為準(zhǔn)解決“開關(guān)不易安裝”問題；加大開關(guān)與馬達(dá)之間的距離解決“電線難連接、易短路”問題；電池盒改造成推拉卡扣式解決“風(fēng)扇底面不平”問題；電池被封閉不易掉落解決“整體美感”問題；增加風(fēng)扇的功能，讓其更加實(shí)用……
（四）反思階段—分享交流
在學(xué)生們的共同努力下，將創(chuàng)意方案的設(shè)計(jì)草圖呈現(xiàn)在紙上，再使用3D One 進(jìn)行建模，在創(chuàng)客分享環(huán)節(jié)對創(chuàng)新設(shè)計(jì)闡述說明。六班小組將風(fēng)扇改為手持式，并在馬達(dá)后加保護(hù)罩，原因是馬達(dá)上方連接電線的銅片細(xì)小易斷；三班小組在風(fēng)扇后設(shè)計(jì)了一個(gè)方形筆筒，既提高了風(fēng)扇的穩(wěn)定性，又讓作品更有實(shí)用性；一班小組將風(fēng)扇框架設(shè)計(jì)成正方體，電池不再裸露，并加入發(fā)熱元件將其變成了電暖扇，在寒冷的冬天，這樣的創(chuàng)意設(shè)計(jì)更加人性化。學(xué)生是獨(dú)立的個(gè)體，不乏奇思妙想，在合作探索中學(xué)習(xí)新知，動手實(shí)踐與創(chuàng)新能力得到有效提升。
校本課程發(fā)展與學(xué)校文化更新之間是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)、相得益彰的關(guān)系。一方面，校本課程的發(fā)展能夠促進(jìn)學(xué)校文化更新；反過來，通過學(xué)校文化的更新能夠?yàn)樾１菊n程的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件，推動校本課程的發(fā)展。學(xué)生對知識的渴望、對課程的熱愛，是教師繼續(xù)進(jìn)行“創(chuàng)客式”校本課程開發(fā)研究的最大動力，相信在師生共同努力下，創(chuàng)客式校本課程將逐漸普及，成為學(xué)校的特色文化。
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曾艷
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一、“創(chuàng)客式”校本課程提出的背景
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創(chuàng)客教育中的核心特征，包括“真實(shí)的情境、完成項(xiàng)目、動手制作、問題解決、創(chuàng)新”等［3］。以創(chuàng)新、動手實(shí)踐為導(dǎo)向的創(chuàng)客教育是未來教育的重要教育形態(tài)。在開發(fā)和實(shí)施高中信息技術(shù)學(xué)科校本課程過程中，如何讓校本課程更好地滿足學(xué)生“實(shí)踐與創(chuàng)新”的發(fā)展需要？如何利用校本課程為學(xué)生提供更多“創(chuàng)客”的時(shí)間與空間？如何更有效地引導(dǎo)學(xué)生將“自己的創(chuàng)意”打造成實(shí)物……圍繞這些問題，筆者認(rèn)為開展“創(chuàng)客式校本課程”顯得尤為迫切和重要，從學(xué)生動手“造物”出發(fā)，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主，學(xué)習(xí)時(shí)間靈活，學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富，學(xué)習(xí)方法多樣，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)與主動發(fā)展，在團(tuán)隊(duì)協(xié)作式的項(xiàng)目實(shí)踐中提升核心素養(yǎng)。
二、“創(chuàng)客工坊—3D 建?！毙１菊n程的實(shí)施策略
經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)與探索，2020 學(xué)年筆者在高一年級開設(shè)了校本課程“創(chuàng)客工坊—3D 建?！??！皠?chuàng)客”的核心重在創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)造，高中學(xué)生具有一定的理解能力和自主學(xué)習(xí)能力，可以在合作學(xué)習(xí)、自主探究中獲得新知，在交流與實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)并解決問題，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的課程目標(biāo)。
（一）先改再創(chuàng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
由于學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)教與學(xué)的方式，而且自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有一定難度，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)循序漸進(jìn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生對創(chuàng)客式校本課程慢慢適應(yīng)。教學(xué)中可以先進(jìn)行實(shí)物創(chuàng)新改造，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感，在學(xué)生掌握了基本技能后再進(jìn)行自主創(chuàng)意設(shè)計(jì)。例如在設(shè)計(jì)擠牙膏器的教學(xué)中，筆者首先展示自己購買的擠牙膏器，請學(xué)生親身體驗(yàn)使用中的不足之處，即牙膏難以塞入、旋轉(zhuǎn)牙膏費(fèi)力等。針對這些問題，師生進(jìn)一步討論并提出各自的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，給學(xué)生的個(gè)性發(fā)展留下自由空間，學(xué)生的親身經(jīng)歷容易引起共鳴，課程的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)在師生互動中完成。師生的設(shè)計(jì)理念可以有不同，在探討過程中，相互啟發(fā)，在不斷改進(jìn)中畫出設(shè)計(jì)圖紙，最后進(jìn)行3D 建模，通過改造項(xiàng)目學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
（二）多元評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)
評價(jià)要想發(fā)揮其促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的功能，就不能外在于學(xué)習(xí)過程，僅僅發(fā)揮監(jiān)控的效用，要嵌入學(xué)習(xí)周期中，成為學(xué)習(xí)的一個(gè)環(huán)節(jié)。［4］創(chuàng)客式校本課程的考核方法可以靈活多樣，學(xué)生創(chuàng)造的每個(gè)作品都由師生共同評價(jià)，從作品的創(chuàng)新性、實(shí)用性、美觀性，以及設(shè)計(jì)者的展示說明等方面評分，并作為期末成績的一部分。此外，教師應(yīng)為學(xué)生提供更多展示成果的機(jī)會，例如在學(xué)校的科技文化節(jié)組織創(chuàng)客作品展、參加各級各類的創(chuàng)客比賽，讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的成就感，讓“創(chuàng)客”成為學(xué)生的榜樣與標(biāo)桿，以多元評價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展。
三、“創(chuàng)客工坊—3D 建?！毙１菊n程的實(shí)施過程
3D 打印技術(shù)是近幾年產(chǎn)生的新興事物，福州金山中學(xué)作為福州市首批智慧校園示范校，建有3D 創(chuàng)客教室。但3D 建模并非高中信息技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，對于信息技術(shù)教師來說是一個(gè)全新的領(lǐng)域，既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，校本課程內(nèi)容選擇、開展形式、實(shí)踐考核等都需反復(fù)研究。
（一）開始階段—研習(xí)練習(xí)
筆者注重創(chuàng)設(shè)情境，并做好操作示范，幫助學(xué)生建構(gòu)屬于自己的知識體系。在教學(xué)內(nèi)容選擇上堅(jiān)持由淺入深原則，比如，先給學(xué)生展示3D 打印的過程，讓學(xué)生觀摩并練習(xí)模型切片、進(jìn)絲、退絲等，借助課堂情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣；再引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)，明確3D 打印的社會價(jià)值以及未來發(fā)展前景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
（二）探索階段—構(gòu)思遷移
筆者注重引導(dǎo)深入，促進(jìn)學(xué)生理解探究，通過實(shí)物的優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生選用數(shù)字化資源與工具，創(chuàng)造性地解決問題，形成創(chuàng)新作品，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的習(xí)慣，意識到學(xué)習(xí)與創(chuàng)造對生活的作用和意義。比如，學(xué)習(xí)3D 建模軟件時(shí)，從簡單的L 型手機(jī)支架制作入手，每個(gè)學(xué)生都能在小組合作、分享交流中輕松地完成創(chuàng)造，在開放的學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生的自主性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性得到充分地發(fā)揮。在實(shí)踐過程中，付同學(xué)設(shè)計(jì)的手機(jī)支架具有造型獨(dú)特，多個(gè)充電口、充電線凹槽、角度可調(diào)節(jié)等功能。
（三）實(shí)施階段—實(shí)踐應(yīng)用
筆者注重激勵再造，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，自主探究，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)改進(jìn)，小組合作形成創(chuàng)意方案。比如，在“創(chuàng)意風(fēng)扇制作”第2 課時(shí)中，筆者要求學(xué)生在風(fēng)扇組裝的實(shí)踐過程中分析并優(yōu)化模型。學(xué)生在具體實(shí)踐中，出現(xiàn)了諸多“問題”：因風(fēng)扇的船型開關(guān)造型不規(guī)則，學(xué)生測量出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致空洞偏小開關(guān)無法裝入或空洞偏大開關(guān)容易滑落，只能用熱熔膠來填充固定；因開關(guān)與馬達(dá)之間的距離太小，電線難連接、易短路；因電池盒較小以及選用圓形電池導(dǎo)致底面不平，風(fēng)扇無法立于桌面；電池裸露影響整體的美感等問題。
發(fā)現(xiàn)以上不足后，學(xué)生們展開激烈的討論，總結(jié)并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。比如尺寸的測量要以元件嵌入部分為準(zhǔn)解決“開關(guān)不易安裝”問題；加大開關(guān)與馬達(dá)之間的距離解決“電線難連接、易短路”問題；電池盒改造成推拉卡扣式解決“風(fēng)扇底面不平”問題；電池被封閉不易掉落解決“整體美感”問題；增加風(fēng)扇的功能，讓其更加實(shí)用……
（四）反思階段—分享交流
在學(xué)生們的共同努力下，將創(chuàng)意方案的設(shè)計(jì)草圖呈現(xiàn)在紙上，再使用3D One 進(jìn)行建模，在創(chuàng)客分享環(huán)節(jié)對創(chuàng)新設(shè)計(jì)闡述說明。六班小組將風(fēng)扇改為手持式，并在馬達(dá)后加保護(hù)罩，原因是馬達(dá)上方連接電線的銅片細(xì)小易斷；三班小組在風(fēng)扇后設(shè)計(jì)了一個(gè)方形筆筒，既提高了風(fēng)扇的穩(wěn)定性，又讓作品更有實(shí)用性；一班小組將風(fēng)扇框架設(shè)計(jì)成正方體，電池不再裸露，并加入發(fā)熱元件將其變成了電暖扇，在寒冷的冬天，這樣的創(chuàng)意設(shè)計(jì)更加人性化。學(xué)生是獨(dú)立的個(gè)體，不乏奇思妙想，在合作探索中學(xué)習(xí)新知，動手實(shí)踐與創(chuàng)新能力得到有效提升。
校本課程發(fā)展與學(xué)校文化更新之間是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)、相得益彰的關(guān)系。一方面，校本課程的發(fā)展能夠促進(jìn)學(xué)校文化更新；反過來，通過學(xué)校文化的更新能夠?yàn)樾１菊n程的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件，推動校本課程的發(fā)展。學(xué)生對知識的渴望、對課程的熱愛，是教師繼續(xù)進(jìn)行“創(chuàng)客式”校本課程開發(fā)研究的最大動力，相信在師生共同努力下，創(chuàng)客式校本課程將逐漸普及，成為學(xué)校的特色文化。
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