创新探索《中国教育信息化》编辑部:mis@moe.edu.cn
创客教育课程的实践探索
夏小刚
(成都七中初中学校,四川成都610041)
摘要:随着李克强总理访问深圳柴火创客空间,并将“大众创业,万众创新”写入政府工作报告,创客及创客教育受到社会各界特别是教育界的广泛关注。成都七中应时而动,积极寻求课程资源,与Intel合作开设创新课程《Intel创新我能行》,在学校已有的创新教育课程基础上推广创客教育。本文着重介绍了课程的定位、实施情况、改进措施,以及学校创客教育的发展方向,希望给各位读者带来一定的思考。
关键词:创客教育;Intel创新我能行;实施;发展中图分类号:G434一、创客与创客教育
“创客”一词来源于英文单词Maker、Hacker,是指出于兴趣与爱好,努力把各种创意转变为现实的人。
创客运动可以理解为“互联网+DIY”:人人都可以像科学家、发明家一样,利用身边的一切资源(如软件、硬件、材料、专家、同伴等),将自己的创意变成现实,并通过互联网平台快速分享给全世界。
创客教育以信息技术的融合为基础,传承了体验教
文献标志码:A
文章编号:1673-8454(2016)08-0030-04
育、项目学习法、创新教育、DIY理念的思想(祝智庭等,
2015)[1];提倡“基于创造的学习”,强调学习者融入创造情境、投入创造过程(郑燕林等,2014)[2]。基于此,杨现民等给出综合性的定义:创客教育是一种融合信息技术,秉承“开放创新、探究体验”教育理念,以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。
[3]
随着李克强总理访问深圳柴火创客空间,并将“大五、结束语
随着微课热的持续发展,越来越多的教师会参与进来,这就促进教师必须要学会好的微课教学设计方法,梅里尔的首要教学原理从学生学习过程角度出发,聚焦问题展开教学设计。但课程千千万,不同类的课程体系需要不同类型的教学设计,但是万变不离其宗,紧扣教学目标展开教学策略、教学过程的设计就是首要教学原理所积极倡导的。
参考文献:
——衔接新旧知识,激活旧知识,引入2.激活旧知—新知识
温故而知新,知识并不是孤立存在,它们或有连接或有矛盾,需正确衔接好新旧知识。这里用转场这个概念的父级和平级引起学生的认知冲突,进而引导他们继续探究。
——理论联系实际,示范新知识3.示范新知—
微课只有短短的几分钟,过多的案例反而会让学生目不暇接。这里延续开篇案例和问题,带领视频以外的学生去探究解决问题,从而学习隐含在问题背后的新知识。
——正反例对比,应用新知识4.应用新知—
在找到了问题背后的知识后,需要进行更深的理解。矛盾更容易激发学生的认知冲突,因而选用一段相同的素材(只是中间场景的转换方式不同,但都是声音转场)来刺激学生的冲突,加深对新知识的理解。
[1]Firstprinciplesofinstruction[DB/OL].维基百科,2012[2015].edutechwiki.unige.ch/en/First_principles_of_in-struction.
[2]M.DavidMerrill.TheFirstPrinciplesofInstruction[J].EducationalTechnology:ResearchandDevelopment,2002,Vol.50,No.3.
[3]杨九民,梁林梅.教学系统设计理论与实践[M].北京:北京大学出版社,2008:40-60.
——课程总结,巩固新知识;融会贯通,5.融会贯通—测评新知识
新知识讲解完之后,需要对所讲述的知识及时进行巩固,可以让学生看一下自己对新知识的掌握情况,也是对新知识的又一次印象加深。实践是检验理论的最好方式,也是达到知识融会贯通,达到学习目的的最好方法。课堂教学与课后练习是相辅相成的,因此这里提出课后练习。
[4]胡铁生.区域性优质微课资源的开发与建议[J].中小学信息技术教育,2013,(4):19-22.
[5]姚正东.微课程设计策略探微[J].中国信息技术教育,2012,(11):25-26.
(编辑:郭桂真)
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中国教育信息化/2016.08
《中国教育信息化》
编辑部:
mis@moe.edu.cn
众创业,万众创新”写入政府工作报告,我校应时而动,积极寻求课程资源,与Intel(成都)合作开设创新课程《Intel创新我能行》,在我校已有的创新教育课程基础上推广创客教育。
二、《Intel创新我能行》课程简介
创新探索
积极配合,《Intel创新我能行》第1节课收到了良好的效果,充分激发了学生学习兴趣。
第1节课教学环节:
1.开课仪式(5分钟):我校李校长和Intel教育经理徐俊鸿女士对学生们提出了殷切希望,给予学生们很大的鼓励;
2014年9月,《Intel创新我能行》正式启动。由Intel工程师与笔者共同负责,课程以培养学生创新能力,动手能力,项目设计与实施能力为目的。采用项目式和小组合作教学方法。课程内容包括项目设计和基于Ar-
2.Intel志愿者开场show(5分钟):三名志愿者身着防尘服为学生们还原了工程师们工作的场景,引起了学生们的关注和兴趣;
duino的项目实施两大部分,共15学时。
课程的实施采用选修课的形式开展,时间为每周五下午4:00-5:30,共10周。由Intel志愿者到校授课,具体教学内容由学校教师与Intel志愿者协同设计。
表1《Intel创新我能行》教学计划表
课时第1课第2课第3课第4课第5课第6课第7课第8课第9课第10课
教学内容
点子从哪里来+Ardunio基础介绍:如何发现问题?
以及Ardunio简介
炼出金点子:如何从众多选择中找出真正的金点子
3.《点子从哪里来》讲授(30分钟):由志愿者们给学生讲解如何在我们的生活中发现好的点子,从而改善我们的生活;
4.创客空间优秀作品展示与体验(20分钟):志愿者们为大家展示了气象站、旋转木马、飞行器、“超级马里奥”等作品,部分学生亲身体验“体感版”超级马里奥,充分激发了学生的学习兴趣;
5.项目实践(20分钟):点亮LED灯。
Ardunio实例分享:分享Ardunio实例从而进一步介绍Ardunio的功能范围
让我们动手做吧:介绍工程设计与模型制作的流程和技能,并确定小组项目方向(生活中遇到的小问题)
Ardunio特训营:同学们亲自动手,加强对Ardunio
的认识
小组项目交流分享:分享项目进展并进行小组间的交流学习
测试、反馈与改进:介绍如何测试、反馈和改进设计方案
项目改进交流项目总结与展示1项目总结与展示2
图1志愿者们的精彩展示
图2学生们专注的学习
以下为学生课后的感想:“我们怀着激动无比的心情进入课堂,志愿者们身着厚重的工作服惊艳亮相……在聆听了编程常识以后,我们热烈地讨论起来并跃跃欲试地开始编改程序。虽然还很不熟悉,但我们在改编的过程中,体会到了自我设计的无限乐趣。”
第2节课,我们讲授《如何炼出金点子》,指导学生如何发现身边的好点子,并对自己的点子进行分析、评价。
第3节课,我们结合遥控避障小车详细讲解了利用
三、课程实施情况
首先,学校教师配合志愿者对全校七八年级的学生进行了课程的宣传以及招新,通过笔试、面试选择了
Arduino套件能做到什么。学生们对于Arduino的功能范围更加明确,也基本了解了如何基于Arduino及3D打印等完成自己的项目。
第4节课,我们讲解了项目设计的基本流程与方法,指导学生结合自己的点子进行项目设计。课后,各小组对项目进行进一步完善,并准备下节课的项目汇报。
第5节课,学生们进行项目汇报,一个个精彩的点子让我们惊喜连连。以下为学生项目计划表:
学校教师和志愿者们对各个小组项目进行了分析,
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20名有一定程序设计基础,对创客教育充满兴趣的首批学员。
学员基本信息
年级:七年级4名,八年级16名性别:男12名,女8名
接着,我们根据班级、性别和能力基础对学员进行了分组,采用2人一组,并采用小组评价方式对每个小组进行整体评价。
通过志愿者们的精心设计和充分准备,学校教师的
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表2学生项目计划列表
组别
项目名称机械手臂防盗存储柜智能充电器自动黑板刷远程门禁系统智能灯项目
项目简介为主人服务,省力指纹识别、人脸识别自动调节充电速度
防止值日生漏擦黑板,使擦黑板效率更高,时间更短,效果更好。手机远程确认
安装简单,体积小,自动程序高,无需手动开关灯,避免浪费电
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学校教师与志愿者们进行了讨论分析,我们对课程进行了如下调整:①提供线上支持渠道(电话、微信、QQ);
1组2组3组4组5组6组7组8组9组10组
②在课余时间开放创客空间,并由学校教师提供辅导;③指导学生明确项目定位、并采用替换的方法降低项目难度。
尽管做了改进,但项目实施过程似乎不像我们想象的那么理想,学生们遇到了种种困难,课程越是进行到最后,学生们的学习积极性分化越大。到最后一节课项目汇报时,学生们的项目完成度仅为64%,有两个小组拿出了项目成品,分别为《旋转木马》和《遥控避障小车》,另外一个比较有特色的项目《自动浇花装置》,由于难度比较大,完成进度为85%,因为缺少水泵,项目最终没能成功展示。
Arduino跟踪箱包自动跟踪,具备定位系统
自动浇花装置手机遥控小车
当花盆土壤湿度低时,自动浇花利用手机遥控小车
Arduino旋转木马可自动控制旋转速度
图4学生作品“旋转木马”图5学生作品“遥控避障小车”
虽然在课程实施中遇到了一些困难,但整个课程应该说是非常顺利的完成了。在学校选修课课程评价中,本课程学生满意度为90%,获得了学校“优
图3学生介绍自己的项目
秀活动课”荣誉称号。但整个课程设计、实施还需要进一步完善。
四、课程总结及改进
第二学期,通过对学生的调查、访谈显示,70%表示对Arduino编程及修改不太熟悉,50%表示受到不合格硬件影响,导致进度变慢。经过学校教师与志愿者们进行协商,我们对课程内容、教学时间安排以及辅导模式进行了如下优化:
通过与小组成员的进一步沟通,确定小组项目具体实施方法和所需要准备的材料。
从第6节课开始,我们开始进行项目的实施,我们选用陈吕洲编著的《Arduino程序设计基础》(北京航空航天大学出版社出版)为参考教材,给学生们推荐了
Arduino中文社区,为学生自主学习提供支持。志愿者人数增加至5人,每个志愿者负责2个小组,负责为每个小组提供个性化辅导。
在项目实施过程中,我们遇到了以下几个问题:①志愿者们因为工作原因需要经常换人,导致项目指导的连续性不够;②设计材料不够、3D打印机使用时间有限;③学生程序设计基础知识不够扎实,并且Ar-
1.Intel志愿者方面:进行规范化管理、尽量保证项目辅导连续性,在项目实施阶段,保证每个小组有一名教师或志愿者辅导,并且教师或志愿者对项目进度熟悉;
2.Arduino模块由学校教师来讲授,学校教师保证对教学内容熟悉,并给学生提供充分指导;
duino的代码设计难度较大,学生项目程序设计有难度;④学生课后制作遇到问题后得到的支持比较少;⑤学校Arduino套件中部分传感器和硬件由于管理不当丢失。
课程教学中遇到的这些问题不仅影响了项目实施进度,而且极大的挫伤了学生们的学习积极性,紧接着
3.教学内容(Arduino、项目学习法介绍、学生自主项目实践)的选择方面:保证教学内容难度适中,切合学生学习实际,同时,项目小型化设计,让学生更容易获得成就感;
4.教学时间安排方面:理论和方法的讲解时间减少
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《中国教育信息化》编辑部:mis@moe.edu.cn至30%,项目实践时间增加至70%,并且相互融合;
五、我校创客教育的发展规划
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5.选用S4A做为程序设计IDE,提供图形化编程界面,降低程序设计难度;
《Intel创新我能行》开启了我校新一轮创新教育实践———创客教育,相信经过学校教师和学生们的努力,在社会资源的支持下,我们一定会将创客教育落到实处,在每一位七中初中学子心中播下一粒创客的种子。为更好地实现这一目标,我们准备从以下五方面拓展学校创客教育:
6.开设在线教育课程,提供创客教育虚拟环境,构建更加方便的师生沟通平台;
7.学生自带Arduino套件(对产品质量进行严格筛选),促进家校合作,培养学生动手实践能力,同时,对创客空间进行规范管理,为学生提供展示创意和作品的空间。
据此我们制定了新一轮的教学计划:
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课时
模块理论
改进后的教学计划表
内容
点子从哪里来的无
炼出金点子1
时间(分)
1.创客中心的建设
2014年底,我校启动了创客中心的建设工作,计划建设机器人实验室、精工实验室、创客空间、金融实验室。为学生提供展示创意、自主探究的空间。
2.教师团队的丰富与多元化
创客中心最重要的是师资建设,我校将培养具有多学科背景的创客中心指导教师,为学生提供充分的指导。
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3.创客课程多样化(多课程整合)以及与学科课程融合
丰富学校创新课程建设,推进学校课程整合。我们计划将目前已有的《玩转机器人》、《电子制作》、《DIY》、《Photoshop图像设计》等进行整合,提供更加系统的创客教育课程。
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Ardunio101简介(套件介绍,
如扩展包和传感器)炼出金点子2第一次下载Blink代码工程设计与模型制作1数字口的应用
工程设计与模型制作2模拟数据口的应用项目计划书1声控灯实验项目计划书1人体感应探测测试、反馈和改进1超声波测距测试、反馈和改进2壁障传感器与光互动无
红外遥控+电子琴实验
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4.校本教材及网络课程的开发
开发校本教材既是对课程的一个总结,也是对课程的新一轮改进———完善课程建设。同时,对于部分课程可以先行实践在线网络课程建设,为未来学校发展奠定良好基础。
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5.辅导学生参加社会创客空间的展示和科技类比赛
组织学生参加社会创客空间展示,拓宽学生知识面,同时为他们提供更多的交流展示机会。参加各类比赛既是对学生阶段性学习成果的检验,也是自身能力的锻炼,能争取学生家长和学校的更多支持。
参考文献:
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[1]郑燕林,李卢一(2014).技术支持的基于创造的学习———美国中小学创客教育的内涵、特征与实施路径[J].开放教育研究,(6):42-49.
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[2]祝智庭,孙妍妍(2015).创客教育:信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育,(1):14-21.
教学计划的改变只是基础,在本学期教学中,我们更要注重对学生学习兴趣、问题意识的培养,加强动手能力的锻炼。把学生培养成为有想法、并且具备把想法变成现实能力的小创客。
[3]杨现民,李冀红(2015).创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,(2):23-34.
(编辑:郭桂真)
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