信息技術與創客課堂教學探究

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信息技術與創客課堂教學探究

[摘要]創客課堂是目前中小學教育中綜合性強、涉獵面廣、創新性突出的一種課堂,它打破原有班級、年齡及年級的限制,是推行素質教育改革的一種新課堂模式。它能夠很好地解放學生的天性,給他們提供更多動手操作、自由探索與發展的平臺與條件。為了使創客課堂從理論走向實踐,教師需要結合創客課堂的特點進行優化設計,結合具體的案例進行分析,將創客課堂細化,使其具有一定的現實指導意義。

[關鍵詞]創客課堂;信息技術;3D融合

2015年,《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見(征求意見稿)》提及教育者要大力促進信息技術在教學中的應用,探索STEAM教育、創客教育等新教育模式。創客教育被人們深度引入教育界。目前,很多大中小學都已經開展創客教育,籌建適合中小學的創客課堂,制定合適的創客課程。在學校開展創客課堂教學是非常必要和迫切的,它可以滿足學生動手實踐的需求,可以為學生提供知識現學現用的機會,使學生努力將自己的奇思妙想變成現實,并通過信息技術的支撐實現作品和知識的共享。

一、創客教育的概念及實踐意義

創客教育指創客文化與教育教學的融合,是基于學生興趣,以自主學習(學習要由學習者主動發起)為起點,以DIT(doittogether)為理念,以創新教育(創新意識與創新思維)為方式,在跨學科知識與信息技術融合的支撐下,倡導造物、鼓勵分享,培養學生提出問題、分析問題、解決問題能力,團隊協作能力與創新能力的一種素質教育方式。創客教育在教育領域有新的教育形態。它是一種以“創造中學”為主要學習方式,以培養各類創新型人才為目的的新型教育模式。[1]在創客教育的課堂中,學生是學習和創新角色的主體,他們通過教師輔導能促進自身創新品質的培養。如果說“微課”是信息化環境中的教學資源,“慕課”是在線教學平臺,“翻轉課堂”是教學方法論,那么“創客課堂”則是最終的培養目標。創客課堂具備了開放實驗室、社團活動室、圖書館、學校教育理念展示窗口等功能,能夠更好地解放學生的天性,給他們提供更多動手操作、自由探索與發展的平臺與條件。

二、創客課堂教學模式的實施策略

如果學生在一個自主、開放的空間里,以興趣和各種學科知識為支撐,輔以信息技術和導師的支持,便能更好地激發興趣,培養創造力和應用能力,充分發揮創意,將自己的想法變成現實。這個過程可以培養學生的團隊合作、解決問題的能力。[2]這樣的綜合性平臺就是目前較為成熟的創客教育模式,這樣的創客課堂將是我們探究的主要模式。在創客課堂中,學生不再是被動的接受者,而是知識的創造者,具有分享與合作的精神。創客課堂與新科技手段存在密切聯系,因此,創客課堂也是提高學生能力的手段之一。在教學過程中,教師要注重培養學生提出問題、研究問題、動手解決問題的綜合能力。創客課堂融合了科學研究、技術制作、藝術創作的全過程,有利于培養學生的探索精神、邏輯思維能力、自主創新能力、合作研究能力、語言表達能力、藝術創作能力等。

三、創客課堂教學設計的主要策略分析

(一)設計一個跨學科綜合項目

在創客課堂中,學生接觸的是最前沿的技術。在這個創新協作的開放式空間里,學生的學習興趣得以激發,想象力得到拓展,創新能力得到挖掘,這些都是當前教育所欠缺或者亟待解決的問題,也是現有單一類型的校園實驗室所欠缺的。因此,教師要將創客課堂設計成一個開放的、自由的、自主的實驗室,為學生提供跨學科的合作。此外,教師還要整合藝術、工程、電子、機器人等領域,形成一種學習資源、研究資源、開發資源、創造資源的新型教學模式。

(二)實現跨空間的交流

教師要為學生提供一個跨越課堂、跨越年級、跨越班級活動和交流的場所,打造一個傳播知識的創客課堂。在創客課堂上,學生在相互交流中獲得啟發,在不同學科的知識海洋中暢游,激發出不同的創意,產生出不同領域的新作品。學生通過創課的實踐可以提高協作能力、動手能力、知識的分析整合能力。

(三)優化整合現有資源

在創客課堂教學模式中,教師可以把學?,F有的計算機教室、美術教室、現代化地理教室和將要配備的3D創意與打印教室等教學資源整合起來,進一步挖掘、優化學校在技術和資源上的配置,以提高創新教學和教育裝備的水平,全面推進科技創新教育,促進學校素質教育的改革和發展。

四、創客課堂教學的案例分析

創新教育融合信息技術的發展成果,開拓了創新課堂的新模式。同時,當前信息技術的主流代表———“3D教育”(3D設計與3D打印),是創新教育中的重要工具。課程旨在培養中小學生的學術思維及創新素養能力。在3D教學中,技術就是學生應當掌握的內容,也是教師的教學目的,即讓學生掌握從設計到建模再到使用3D打印機的技術。只有掌握了這項技術,學生才能進一步思考如何用它設計和解決問題。學生在設計創意中必定會遇到一個又一個新問題,這些問題可能是技術上的,也可能是概念、原理上的。鑒于以上分析,教師在3D課堂教學中,可以對教學進行分類:其一,主要用來激發學生的想象力,挖掘其創新能力,提升其設計能力的課堂可以稱為設計型課堂;其二,在第一類課堂的基礎上,用新技術來解決實際問題的課堂可以稱為項目性課堂[3]。在設計型課堂中,教師要引導學生多觀察,在日常的生活和環境中尋找設計的主題,鼓勵學生打破日常慣性帶來的思維定式,讓學生勇于嘗試創新設計,在學習中充分體驗3D技術的魅力。與設計型課堂不同的是,項目性課堂則強調讓學生解決一個真實的問題。學生要在一個問題情境中,一步步解析問題,找到解決問題的步驟,如如何設計模型、如何打印實物,如何進一步優化等,這可以使學生感受到自主探究帶來的快感。在合作學習中,學生可以重建、提升原有的知識,體會用新技術解決問題的魅力。從內容的難易程度和順序安排上來說,設計型課堂教學難度最低,項目型課堂教學難度最高。前者比較容易激發學生的學習興趣,提高學生應用設計軟件和3D打印機的熟練程度。相對而言,項目性課堂更具挑戰性,學生需要具備一定的學科知識、技術儲備,才能順利地解決情境問題。針對以上分析情況,結合銀川市北塔中學搬遷新校園這一情況,筆者讓學生通過小組合作的形式,先按照自己的興趣分工制作各個建筑物,再合并為整個校園。由此有了課堂教學設計———“我是3D設計師———夢想校園”(如圖1)。這個課程設計完全是開放式的,學生可以選擇自己感興趣的任何形狀,在自己掌握的知識層次和能力范圍內(有一定的相關知識基礎)完成造物的過程(繪圖—分析—建模—分享—完善—打印)。目前,市面上的三維設計軟件比較多,但是,3DOne三維創意設計軟件是專為中小學生呈現創意而開發的。通過學習3DOne三維創意設計軟件,學生可以快速繪制出自己的創意設計作品,并可以直接用3D打印機打印出實物。在教師的引導下,學生通過自己設計創意,在小組協作的逐步深入下,完成作品。圖2為組內個人設計展示。

五、小結與展望

學生的課堂實踐情況表明,學校建立3D創客實驗室,借助3D技術進行創新設計和制作,開展創客教育,將對學生多種核心素養與能力的培養和提升起到巨大的促進作用。學生在教學活動中有很高的熱情,也具有一定的思維和創新能力。學生之間相互學習,分工協作,效果顯著。但是,有效的創客課程需要精心的設計和良好的技術以及知識為支撐,教師切不可把創客課堂變成沒有思考的技術課程和任務課程。另外,因為創客課堂具有開放實驗室、社團活動室、圖書館、學校教育理念展示窗口等功能,所以,在環境設計與布置方面,學校需要為學生創造一個安全、舒適和創新的空間,即學校既要滿足學生獨立工作的需要,又要滿足學生團隊工作的要求。創客課堂應兼顧學習、制作、分享、展示等功能。例如:學習、分享區應主要承擔知識分享和學習的功能,學??梢愿鶕嶋H情況提供大屏幕顯示器、投影機、學習用電腦等設備;教師應采用便于教學、便于學生小組討論的形式擺放桌椅,以方便開展創客課堂教學、創意探討、成果分享活動。

參考文獻:

[1]明向永.從被動應用到主動創作[J].中小學信息技術教育,2014(4):78-79.

[2]劉昕璞.信息技術與課程整合的探究[J].教育研究,2016(9):45-47.

[3]祝智庭,孫妍妍.創客教育:信息技術使能的創客教育實戰場[J].中國電化教育,2015(1):23-25.

作者:張振梅 單位:銀川市北塔中學

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