創(chuàng)客教育理念融入科技活動的教學(xué)模式研究

薛媛 鄧可意 劉泓希 劉江琳 許蘭

隨著互聯(lián)網(wǎng)平臺的日益成熟，創(chuàng)客教育浪潮席卷全球，創(chuàng)客教育是一種跨學(xué)科融合的教育模式，結(jié)合了學(xué)科知識與創(chuàng)新實踐能力。傳統(tǒng)教學(xué)方式割裂了各學(xué)科知識，忽視了知識間的融合，學(xué)生難以建構(gòu)完整的知識體系。創(chuàng)客教育以多學(xué)科融合為基本理念，打破學(xué)科間的壁壘，讓各學(xué)科知識融會貫通，著力于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

教育部2019年在《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實驗教學(xué)的意見》中明確表明：要實現(xiàn)實踐教學(xué)與跨學(xué)科教育、創(chuàng)客教育、編程教育與人工智能教育的有效性整合。我國的創(chuàng)客教學(xué)開展面臨著許多挑戰(zhàn)，如創(chuàng)客設(shè)備資源匱乏、科技輔導(dǎo)員專業(yè)能力不足、缺乏相關(guān)課例研究等。同時，我國當(dāng)下的科技教育活動開展形式較單一，目前大多數(shù)地區(qū)的中小學(xué)科技教育活動主要以參觀科技場所與科技展覽等形式為主，缺乏探究性、創(chuàng)新性實踐活動的開展。基于此，筆者提出了創(chuàng)客教育理念融入中小學(xué)科技活動的教學(xué)模式，結(jié)合創(chuàng)客教育的多學(xué)科融合特點，開發(fā)設(shè)計有特色的科技活動。此教學(xué)模式對學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有現(xiàn)實意義。

本文基于科技活動的設(shè)計特點，將創(chuàng)客教育理念融入其中，構(gòu)建了創(chuàng)客教育理念融入科技活動教學(xué)模式。該模式包括了前端設(shè)計、過程設(shè)計與評價設(shè)計三大設(shè)計流程，融合了創(chuàng)客理念教學(xué)模式，主要目的在于幫助學(xué)生掌握相關(guān)理論知識及實踐技能，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維。

一、前端設(shè)計

教學(xué)前端設(shè)計對科技輔導(dǎo)員的專業(yè)素養(yǎng)提出了較高的要求，它涵蓋了目標(biāo)設(shè)計、教學(xué)設(shè)計、活動環(huán)節(jié)設(shè)計和校外資源整合四個板塊。

我們的教學(xué)模式以各學(xué)科融合為基本理念，創(chuàng)客教育的開展需要科技輔導(dǎo)員在精確分析所涉及的多學(xué)科知識的基礎(chǔ)上，借助現(xiàn)代化信息技術(shù)手段明確教學(xué)目標(biāo)。同時，要求科技輔導(dǎo)員熟練掌握相關(guān)科技知識，設(shè)計并完善科技活動的各項環(huán)節(jié)，若科技活動需要帶領(lǐng)學(xué)生前往校外博物館或科技館實地參觀，科技輔導(dǎo)員應(yīng)在活動開展前獲得相關(guān)科技展館的支持。

二、過程設(shè)計

（一）收集，儲備知識階段

科技活動開展前期積累科技主題活動的相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生自主收集資料，以班級為單位開展多項主題活動，促使學(xué)生加深對知識的理解、遷移和應(yīng)用。

在科技活動方案《橋梁建筑師——基于虛擬樂高積木軟件的科技教育活動方案》中，此階段學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)或其他教育資源搜集有關(guān)橋梁的信息，班級內(nèi)召開“橋梁知多少”主題班會，以黑板報、手抄報為載體，深化學(xué)生對橋梁知識的了解。

班級開展“世界名橋”教育活動，各學(xué)習(xí)小組選擇一座世界名橋通過課前收集資料形成初步了解后探索該橋梁對當(dāng)?shù)爻鞘械陌l(fā)展和居民生活的影響，引導(dǎo)學(xué)生體會橋梁背后的人文精神。

（二）實地考察（參觀）階段

基于一定的知識儲備，科技輔導(dǎo)員組織前往科技場館實地學(xué)習(xí)了解，在此階段引導(dǎo)學(xué)生記錄主題知識，促使學(xué)生有目的地主動學(xué)習(xí)，實現(xiàn)信息的直觀獲取和被動學(xué)習(xí)之間的結(jié)合，為后續(xù)創(chuàng)客活動開辟沃土。

在科技活動方案《橋梁建筑師——基于虛擬樂高積木軟件的科技教育活動方案》中，各學(xué)校在科技輔導(dǎo)員的組織下成立學(xué)生活動小組，由科技輔導(dǎo)員帶隊，帶領(lǐng)學(xué)生團(tuán)隊前往長沙湘江大橋?qū)嵉乜疾鞂W(xué)習(xí)。

調(diào)用第一階段活動的知識儲備，探究本土橋梁的特征結(jié)構(gòu)，考察過程中，借助觀察、畫圖、拍攝等方式記錄;引導(dǎo)學(xué)生積極撰寫考察日記，將考察過程中所見及科技輔導(dǎo)員的講解進(jìn)行記錄，形成科技小論文。

（三）創(chuàng)意構(gòu)思，設(shè)計方案確定與產(chǎn)品創(chuàng)造

針對活動主題，學(xué)生活動小組需要利用創(chuàng)客空間獨立學(xué)習(xí)跨學(xué)科知識，科技輔導(dǎo)員授課時借助數(shù)字化工具，提高學(xué)生的知識掌握水平與動手實踐能力，通過頭腦風(fēng)暴，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，活動后期根據(jù)教師指導(dǎo)建議和小組討論成果，進(jìn)一步改善產(chǎn)品，開發(fā)具有使用價值的創(chuàng)客產(chǎn)品。

在科技活動方案《橋梁建筑師——基于虛擬樂高積木軟件的科技教育活動方案》中，中小學(xué)各學(xué)校的科技輔導(dǎo)員統(tǒng)一對活動對象進(jìn)行虛擬樂高積木搭建軟件及實物搭建的培訓(xùn)教學(xué)。

在學(xué)生使用軟件拼搭前提出橋梁需要抵抗五級地震的實驗要求，各小組設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)，以平板電腦為載體利用虛擬積木軟件設(shè)計搭建橋梁結(jié)構(gòu)。

三、評價設(shè)計

創(chuàng)客教育堅持以學(xué)生為本，通過小組合作的學(xué)習(xí)形式開展項目式的創(chuàng)作活動，鍛煉學(xué)生的實踐理性思維，提升學(xué)生的自主創(chuàng)作能力。學(xué)生作為創(chuàng)客課程和評價的主體，可通過互評與自評的方式了解產(chǎn)品優(yōu)缺點。

在如今的互聯(lián)網(wǎng)時代，創(chuàng)客教育呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢，更多的一線教師與學(xué)者投入創(chuàng)客教育的研究實踐，但由于資源短缺、科技輔導(dǎo)員能力等問題給創(chuàng)客教育的開展帶來一定挑戰(zhàn)。本文構(gòu)建了融合創(chuàng)客理念的科技活動教學(xué)模式，為創(chuàng)客教育的實踐提供了新的途徑，但科技活動教學(xué)仍存在創(chuàng)意構(gòu)思、項目連貫性等問題，仍需要通過不斷實踐和研究進(jìn)一步改善。