基于項目學習（PBL）的中學創(chuàng)客社團輔導模式研究

謝靜芝

【摘要】? 筆者在輔導創(chuàng)客社團過程中，嘗試將“項目學習”理念與創(chuàng)客教育結(jié)合，以國產(chǎn)開源硬件——掌控板為例進行初中創(chuàng)客社團輔導模式的研究。實踐證明，學生非常喜歡基于“項目學習”的創(chuàng)客社團輔導模式，在中小學生電腦制作大賽、科技創(chuàng)新大賽等比賽中均取得了較好成績。

【關(guān)鍵詞】? 項目學習 創(chuàng)客社團 創(chuàng)客教育 掌控板

【中圖分類號】? G632.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】? A 【文章編號】? 1992-7711（2019）21-106-01

1 .引言

隨著《教育信息化“十三五規(guī)劃”》、《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等文件的出臺，教育部規(guī)定中小學應(yīng)設(shè)置AI課程，逐步推廣編程教育，隨之在全國中小學掀起了“創(chuàng)客教育”的熱潮。在輔導學生創(chuàng)客社團過程中，筆者發(fā)現(xiàn)采用項目學習方式能有效激發(fā)學生的探究熱情，讓學生在組內(nèi)合作、組間競爭的氛圍中，規(guī)范有序地進行創(chuàng)造性活動。

2. 基于PBL的創(chuàng)客教育

基于項目的學習（Project-Based Learning，簡稱PBL），以建構(gòu)主義、多元智能理論和創(chuàng)造性理論為基礎(chǔ)，在教育領(lǐng)域一般指學生以小組形式圍繞所選主題進行一系列調(diào)查、觀察、研究、表達新學知識、展示和分享學習成果等的學習活動。在基于PBL的創(chuàng)客教育中，學生在真實、開放的情境下，提出有實際意義的問題，分析問題特征，提出解決問題的思路和具體流程，分工合作，以實物結(jié)合ppt演示的形式進行路演與交流。在教學評價方面，著重對學習過程進行評價，而非只看重學習結(jié)果。

3. 開源硬件——掌控板

在Arduino、樹莓派、Micro：bit等國外開源硬件盛行的創(chuàng)客教育領(lǐng)域，我國自主研發(fā)的掌控板后來居上、獨樹一幟。它集成ESP-32高性能雙核芯片，支持WiFi和藍牙雙模通信，支持圖形化及python代碼編程，可實現(xiàn)智能機器人、創(chuàng)客智造作品等智能控制類應(yīng)用;還可以作為物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。掌控板自身包含光線、聲音、三軸加速器等傳感器，以及AB按鈕、6個PYTHON字母觸摸鍵和豐富的拓展接口，可作“輸入”;自帶三個RGB燈、蜂鳴器、OLED顯示屏，可作“輸出”。

4 .基于PBL的創(chuàng)客社團輔導模式

學生在接觸掌控板之前，已經(jīng)有了Scratch、Arduino編程基礎(chǔ)，會簡單的WPS辦公軟件操作，能根據(jù)主題選擇合適的模板制作ppt。通過教學實踐，筆者總結(jié)出基于PBL的創(chuàng)客作品制作流程。

4.1 關(guān)注生活時事，挖掘項目需求

隨著科技發(fā)展日新月異，我們身邊的物品也需要不斷改進，甚至重新設(shè)計才能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對美好生活的需求。教師除了收集優(yōu)秀創(chuàng)客作品、開闊學生眼界以外，還要引導學生從生活中挖掘項目需求點。

在一次以“智能家居”為主題的創(chuàng)客社團輔導課上，有個學生提到隨著二胎時代的到來，大寶在家里寫作業(yè)時總會受到二寶的干擾。鑒于此，這位同學提出想在他的書房門口增加一個身高感應(yīng)器，家長可以自由進出，但二寶不能隨便進入。教師因勢利導，鼓勵學生完善想法，并據(jù)此制作一個創(chuàng)客作品。

4.2 分解項目任務(wù)，根據(jù)興趣分工

確定了項目主題，就要選擇合適的軟硬件編程和高性價比的材料搭建作品外觀。以“創(chuàng)意書房——防二寶門禁”項目為例，用掌控板作主控板，利用超聲波傳感器測量身高，用舵機控制門的開關(guān)，用圖形化編程軟件mpython X編寫程序，采用Laserblock開源結(jié)構(gòu)件搭建外觀。

接下來，結(jié)合隊員的興趣和特長進行分工，如表1所示。

4.3 團隊組裝作品，路演與答辯

當隊員按照分工完成項目子任務(wù)后，隊長組織一起組裝掌控板、超聲波傳感器和舵機與外觀框架，反復測試調(diào)整超聲波測距時家長和二寶的身高參數(shù)，使得大寶在書房寫作業(yè)時，家長進入時門禁不反應(yīng)，二寶來到書房附近時，蜂鳴器先發(fā)出警報聲，過3秒舵機關(guān)門。作品如圖1所示。

路演時，團隊成員一起上臺，按照ppt流程由不同隊員分別介紹項目背景、項目分工、項目流程及實物展示，最后回答教師和其他小組提問，對作品和項目實施過程進行反思和完善。

5.結(jié)束語

輔導過程中，筆者感受到學生非常喜歡采用項目學習的形式學習開源軟硬件編程。學生在面對真實、開放的情境時，能夠提出自己獨特的觀點。當那些看似不夠成熟甚至有點異想天開的想法在教師的鼓勵和團隊幫助下變成現(xiàn)實時，學生會產(chǎn)生強烈的自我價值感和對團隊的歸屬感。教師以“立德樹人”為根本任務(wù)，通過創(chuàng)客教育和項目學習形式激發(fā)學生對科學、技術(shù)、數(shù)學和工程的興趣和學習內(nèi)驅(qū)力，是一名信息技術(shù)教師最大的成就。

[ 參? 考? 文? 獻 ]

[1]陳鵬.基于創(chuàng)客項目的學習模式探究.現(xiàn)代教育技術(shù)[A].2016.11：13-19.

[2]首發(fā)！中國創(chuàng)客教育第一款開源硬件—“掌控板”詳.—DF創(chuàng)客社區(qū).http：//mc.dfrobot.com.cn/thread-269434-1-1.html.