【摘要】本文論述創(chuàng)客教育模式在初中信息技術(shù)課堂教學(xué)中的實(shí)踐,提出轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,以創(chuàng)客精神孕育創(chuàng)新精神;以目標(biāo)融匯學(xué)科,以興趣激發(fā)潛力;緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí),以實(shí)踐活動(dòng)提升綜合素質(zhì);加強(qiáng)評價(jià)分享,以點(diǎn)評、建議優(yōu)化學(xué)習(xí)結(jié)果等策略。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)客教育 初中信息技術(shù) 實(shí)踐
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)09A-0148-02
創(chuàng)客教育是一種興起于西方的新型教育模式,其教育目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使學(xué)生具備獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。初中信息技術(shù)課程的開設(shè),旨在培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的興趣,使學(xué)生掌握信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識和技能,具備獲取信息、處理信息和應(yīng)用信息技術(shù)的能力,與創(chuàng)客教育目標(biāo)有著天然的契合度。目前初中信息技術(shù)教學(xué)中存在諸多不足,例如,信息技術(shù)課程非中考必考科目,未獲得教師和學(xué)生的充分重視;課程內(nèi)容質(zhì)量較差,且相對滯后;教學(xué)方法單一,針對性不強(qiáng),忽略了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需要,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性……針對上述情況,筆者嘗試在初中信息技術(shù)課堂中引入創(chuàng)客教育模式,希望能幫助學(xué)生制訂具有針對性的學(xué)習(xí)策略,為學(xué)生營造一個(gè)發(fā)展創(chuàng)新能力的學(xué)習(xí)氛圍,最終實(shí)現(xiàn)提高初中信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。
一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,以創(chuàng)客精神孕育創(chuàng)新精神
創(chuàng)客教育源自創(chuàng)客精神,強(qiáng)調(diào)DIY與科技相結(jié)合,通過行動(dòng)和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)生活中亟待解決的問題和需求,并努力尋找解決方案,將創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí),其核心內(nèi)容是創(chuàng)新與實(shí)踐,目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,因此,創(chuàng)客教育模式的教育主體必然要從傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教師轉(zhuǎn)向?qū)W生?;诖诵枨?,教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念,轉(zhuǎn)換角色,成為創(chuàng)客課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)者、創(chuàng)客空間的營造者和創(chuàng)客活動(dòng)的指引者,引導(dǎo)學(xué)生從傳統(tǒng)教育中被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索的參與者,讓他們在創(chuàng)客活動(dòng)中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、尋找資源、解決問題,從而提高學(xué)習(xí)能力,發(fā)展創(chuàng)新思維。
例如,某次筆者帶領(lǐng)學(xué)生開展戶外活動(dòng)時(shí),有學(xué)生提到因背了過重的東西,腰背出現(xiàn)嚴(yán)重的酸痛問題。對此,在一次信息技術(shù)課堂上,筆者以此為題向?qū)W生提出問題:如何在保護(hù)腰椎和攜帶足夠物品之間找到平衡?學(xué)生經(jīng)過討論認(rèn)為,如果書包能夠自動(dòng)提示負(fù)重,就能夠避免在裝包時(shí)裝入過重的東西,從而保護(hù)腰椎。根據(jù)這一思路,筆者幫助學(xué)生確立了一個(gè)創(chuàng)客項(xiàng)目:智能重量預(yù)警書包。這一創(chuàng)客項(xiàng)目,是學(xué)生根據(jù)自身在真實(shí)生活中的體驗(yàn)自主提出的。在項(xiàng)目實(shí)施的過程中,教師作為引導(dǎo)者,要充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與思考,提出解決方案,再通過親自實(shí)踐努力實(shí)現(xiàn)其創(chuàng)意。與此同時(shí),學(xué)生不斷學(xué)習(xí)相關(guān)科技知識,將其運(yùn)用于解決問題的實(shí)踐中,這一過程充分體現(xiàn)了創(chuàng)客精神對學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用,證實(shí)了學(xué)生對于從生活中自主探索尋找問題的熱情遠(yuǎn)比被動(dòng)接受指派任務(wù)更高。由此可見,創(chuàng)客教育模式的實(shí)施,實(shí)際上是讓學(xué)生在科技的氛圍中,通過動(dòng)手實(shí)踐激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣、孕育創(chuàng)新的精神。
二、以目標(biāo)融匯學(xué)科,以興趣激發(fā)潛力
創(chuàng)客所強(qiáng)調(diào)的實(shí)踐性使學(xué)生隨時(shí)處于親身體驗(yàn)的氛圍中,促使學(xué)習(xí)回歸到受興趣所驅(qū)使的自然屬性之中,學(xué)生在“玩”中不斷發(fā)現(xiàn)新知識,并將收集到的新知識運(yùn)用于實(shí)踐之中,這樣可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力,提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。
在“智能重量預(yù)警書包”這一創(chuàng)客項(xiàng)目中,當(dāng)學(xué)生完成了項(xiàng)目需求的初步設(shè)定后,筆者提醒學(xué)生,研究初期對于項(xiàng)目需求應(yīng)有更加詳細(xì)和充分的調(diào)查和分析,這樣才能最大程度確保書包的功能滿足實(shí)際需求。對此,學(xué)生決定就“智能重量預(yù)警書包”的功能向全校學(xué)生及廣大網(wǎng)友進(jìn)行問卷調(diào)查。在設(shè)計(jì)問卷的過程中,學(xué)生又面臨調(diào)查方式的問題。經(jīng)過集思廣益,學(xué)生一致認(rèn)為可以利用之前學(xué)到的網(wǎng)頁制作知識,將調(diào)查內(nèi)容設(shè)計(jì)成網(wǎng)頁式調(diào)查問卷,只要將網(wǎng)址發(fā)送給調(diào)查對象,通過他們在線填寫、提交,很快就能回收問卷。問卷填寫完成后進(jìn)行資料的匯總整理分析,學(xué)生從中獲得更加詳細(xì)而周密的項(xiàng)目需求。在這個(gè)過程中,學(xué)生不僅鞏固加強(qiáng)了網(wǎng)頁制作的能力,同時(shí)也鍛煉了邏輯思維的能力和團(tuán)隊(duì)合作的能力,體驗(yàn)了項(xiàng)目需求分析過程,體現(xiàn)了信息技術(shù)課程與創(chuàng)客教育的充分結(jié)合。
此外,創(chuàng)客教育具有一定的跨界性,在進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生需要同時(shí)運(yùn)用物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、英語等多學(xué)科知識合作完成,因此,創(chuàng)客教育要求學(xué)生掌握充分利用不同資源和工具、融會(huì)貫通不同學(xué)科知識的能力。例如,編程一直是信息技術(shù)課程中教學(xué)質(zhì)量較低的內(nèi)容,學(xué)生普遍反映其內(nèi)容枯燥抽象、學(xué)習(xí)難度高等。對此,筆者引入了創(chuàng)新技術(shù)平臺Scratch,使程序具備可視性,并能在線調(diào)試程序,提高程序設(shè)計(jì)的生動(dòng)性,學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)各種小游戲、圖像情境,借此帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的熱情。有學(xué)生利用Scratch結(jié)合英語課程設(shè)計(jì)了習(xí)題系統(tǒng),系統(tǒng)自動(dòng)出題,并根據(jù)用戶的操作自動(dòng)判定正誤。此外,還有學(xué)生將麥克風(fēng)與單片機(jī)相結(jié)合,使之成為了新設(shè)備聲控?zé)?,?shí)現(xiàn)了軟件編程和硬件改造的有機(jī)結(jié)合,不僅改善了編程的枯燥性,同時(shí)也幫助學(xué)生更加深入地了解電子產(chǎn)品的工作原理??偟膩碚f,無論是將英語學(xué)習(xí)和編程練習(xí)結(jié)合起來,還是在編程學(xué)習(xí)中融入物理學(xué)知識,都是學(xué)科的融合,這樣的融合既豐富了學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的體驗(yàn),也激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的潛力。
三、緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí),以實(shí)踐活動(dòng)提升綜合素質(zhì)
引入創(chuàng)客教育模式的信息技術(shù)課程,其目的在于幫助學(xué)生掌握一定程度的信息技術(shù),并具備創(chuàng)新精神,從而研發(fā)出生產(chǎn)生活中實(shí)用的新設(shè)備、新工具。由此,教師在課程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該緊密結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活,確保學(xué)生接觸到真實(shí)而具體的生產(chǎn)生活需求,為解決實(shí)際問題作好鋪墊。
在上述“智能預(yù)警書包”創(chuàng)客主題設(shè)計(jì)過程中,當(dāng)學(xué)生完成問卷調(diào)查后,便進(jìn)入了實(shí)際設(shè)計(jì)階段。這時(shí),學(xué)生面對的是現(xiàn)實(shí)需求所提出的種種技術(shù)問題,例如,從調(diào)查問卷總結(jié)出的設(shè)計(jì)需求有“書包應(yīng)該自動(dòng)感知重量”“在光線暗弱時(shí)書包應(yīng)該發(fā)光預(yù)警,提高出行的安全性”“書包感知超重后應(yīng)該有明顯提示”等,這些實(shí)際需求涉及到如何檢測超重、如何就超重提出聲音報(bào)警、如何滿足光線暗淡時(shí)自動(dòng)亮燈示警等技術(shù)問題。針對這些問題,筆者引入了Arduino開源電子平臺,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),并根據(jù)設(shè)計(jì)方案向?qū)W生推薦并講解壓力傳感器和光敏傳感器的工作原理。
首先,學(xué)生根據(jù)自身體驗(yàn)和調(diào)查結(jié)果,將超重標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為書包重量達(dá)到自身體重的15%,學(xué)生將自身體重?cái)?shù)據(jù)輸入Arduino系統(tǒng)后,若書包重量達(dá)到超重標(biāo)準(zhǔn),則由壓力傳感器將力信號轉(zhuǎn)為電壓信號傳至系統(tǒng),再由控制器利用AD轉(zhuǎn)換模塊將其再次轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,這樣一來解決了測重問題。接下來,是解決超重示警提示聲問題,學(xué)生經(jīng)過討論測試,決定利用IF條件語句編寫判斷程序,使書包重量值數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值后,激發(fā)語音輸出芯片發(fā)出預(yù)先錄制的預(yù)警提示音,這就解決了提示音的問題。根據(jù)之前的設(shè)計(jì)需求,并結(jié)合日?;顒?dòng)特點(diǎn),學(xué)生一致確認(rèn)智能預(yù)警書包應(yīng)該具備光線暗弱時(shí)亮燈示警的功能,于是學(xué)生將筆者推薦的光敏傳感器納入設(shè)計(jì),當(dāng)光線減弱到設(shè)定值時(shí),觸發(fā)LED燈亮起,這就解決了智能書包的亮燈示警功能。
當(dāng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)了上述設(shè)計(jì)需求后,筆者再次提出問題:亮燈示警功能是為光線暗淡的戶外行動(dòng)而設(shè)計(jì),如果已經(jīng)抵達(dá)安全地點(diǎn),即使光線暗淡,是否還需要讓LED燈繼續(xù)保持點(diǎn)亮狀態(tài)?學(xué)生表示不需要,于是再次出現(xiàn)設(shè)計(jì)需求:如何在安全地區(qū)關(guān)閉亮燈示警功能?學(xué)生經(jīng)過反復(fù)討論,從行動(dòng)特征方面找到突破口:當(dāng)書包處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí),在光線暗淡的地方會(huì)激發(fā)亮燈示警功能,當(dāng)書包保持較長靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),在光線暗淡地方也認(rèn)定為安全地點(diǎn),會(huì)自動(dòng)關(guān)閉亮燈示警功能。筆者對學(xué)生的設(shè)計(jì)思路表示高度贊許,并向?qū)W生介紹了振動(dòng)傳感器,當(dāng)書包處于光線暗淡且震動(dòng)狀態(tài)時(shí),光敏傳感器和振動(dòng)傳感器將開啟亮燈示警功能,完美地解決了這一難題。
在這一階段的設(shè)計(jì)和制作中,教師始終扮演著引導(dǎo)者的角色,不斷引導(dǎo)學(xué)生緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí),從真實(shí)生活需求出發(fā)進(jìn)行積極思考和探索,確保每位學(xué)生都能全程參與實(shí)踐操作。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中,面對復(fù)雜的技術(shù)問題和操作困難,需要與團(tuán)隊(duì)進(jìn)行廣泛交流、密切合作,并針對問題大膽嘗試,反復(fù)分析測試,探究解決困難之道。這樣的實(shí)踐活動(dòng)無不鍛煉和提升了學(xué)生自身的探究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力及語言表達(dá)能力等,使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到極大的提高。
四、加強(qiáng)評價(jià)分享,以點(diǎn)評、建議優(yōu)化學(xué)習(xí)結(jié)果
評價(jià)和分享是創(chuàng)客教育模式必不可少的組成部分。筆者曾組織學(xué)生利用創(chuàng)新技術(shù)平臺Scratch舉辦小游戲設(shè)計(jì)大賽,學(xué)生利用現(xiàn)場操作、PPT講解、視頻錄制等方式對自己所設(shè)計(jì)的游戲進(jìn)行展示講解,全體學(xué)生針對參賽游戲的設(shè)計(jì)思路、目的、可玩性、難易程度、界面友好性等多方面進(jìn)行評比,從中評選出得分最高的三款游戲,并對感興趣的游戲進(jìn)行點(diǎn)評和建議,提出各自的修改意見。評比現(xiàn)場氣氛非常激烈,學(xué)生對參賽的游戲各抒己見,積極討論,最終“格斗武士”“飛碟射擊”和“逃離迷宮”三個(gè)游戲勝出。在此過程中,學(xué)生表現(xiàn)出極大的參與熱情,評比結(jié)束后學(xué)生還不斷地對游戲進(jìn)行更新和修改,在享受游戲樂趣的同時(shí)鞏固了信息技術(shù)知識和技能。
展示和評價(jià)學(xué)生在創(chuàng)客教育模式下的課堂設(shè)計(jì)成果,一方面,是對學(xué)生價(jià)值的充分肯定,是一種莫大的精神激勵(lì),能推動(dòng)學(xué)生以更大的熱情投入此后的學(xué)習(xí);另一方面,學(xué)生對自己成果的講解說明,是對自己研究思路和研究過程的最好梳理,學(xué)生能夠從中清晰準(zhǔn)確地總結(jié)出知識要點(diǎn),從而更好地掌握信息技術(shù)知識。同時(shí),通過對研究成果的評價(jià)和分享,能夠引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足,進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化改良,并積極開展新的探究活動(dòng),學(xué)習(xí)更多的信息技術(shù)知識技能。因此,教師在講授課程內(nèi)容的同時(shí),也應(yīng)該重視評價(jià)和分享在學(xué)習(xí)過程中的巨大價(jià)值。
創(chuàng)客教育模式對于初中信息技術(shù)課堂教學(xué)有著極大的促進(jìn)作用,能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)主動(dòng)探究、親身實(shí)踐、自由創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過創(chuàng)客教育,學(xué)生不但能夠更加深刻地掌握信息技術(shù)知識和技能,同時(shí)能夠從中激發(fā)靈感,并通過實(shí)踐的不斷驗(yàn)證和改善,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性學(xué)習(xí),培養(yǎng)自身包括創(chuàng)新能力、探究能力、實(shí)踐操作能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、邏輯思維能力、語言表達(dá)能力等多種能力,全面提高自身綜合素質(zhì)。
作者簡介:楊占材(1977— ),男,廣西玉林人,中學(xué)一級教師,研究方向:信息技術(shù)與學(xué)科融合。
(責(zé)編 黃健清)