开发创客课程,让课堂进入微创新时代

(整期优先)网络出版时间:2021-06-10
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开发创客课程,让课堂进入微创新时代

邓汉盘

东莞市常平镇振兴中学 广东东莞   523573          

【摘要】近几年,创客教育如火如荼,各种有关于创客的讲座扑面而来,创客的定义也经历了很多版本的变化,从最开始的把梦想变为现实的人,到后面加入开源硬件、3D打印这些新技术。创客的概念是丰富了,但如何结合学校的实际情况来开展创客课程,在课堂中如何去上创客课,在课堂上应该讲些什么内容,创客课堂的设计应该如何进行,老师么还是比较糊涂,也无从下手,本文结合笔者指导学生参加创新大赛多年的经验,和读者们进行创客课程开发的分享。

关键词: 创客 微创新 创客课程 课程设计 传感器技术

【正文】这几年,自从创客一词来到中国,再加上李克强总理在深圳烧了一把火之后,创客一词便火遍大江南北,有关于创客的讲座便扑面而来,创客的定义,也给专家们拓展了多种内涵,加入开源硬件、3D打印等内容,但创客的课堂,老师们是少见的,虽然现在也有创客比赛,也出了一些好的创客作品,但如果要老师们上一节或上一个学期的创客课,老师们就犯难了,就不知道该上些什么内容和如何去备课了,笔者结合自己多年指导学生参加创新大赛的经验,和老师们分享一下如何去开发创客课堂。

  1. 客作品的定义去定位创客课堂

对于开发创客课程,我们首先要面临的问题就是学生在课程中要做什么,学生在课程中做的哪些作品才能叫做创客作品,是不是一定要和开源硬件结合,是不是一定要和3D打印结合,创客的概念最初定义为“创客是指把创意转变为现实的人”,如果从最初的定义来说,就算是一件手捏陶瓷作品,它也是算一件创客作品,因为在这个最初定义里,并没有加入3D打印、开源硬件等因素,而是强调把创意变为现实,从另一个含义来说,在爱因斯坦的年代,他自动动手把小板凳做出来,也算是一种创客,因为这是他的想法,而他又把这想法变为现实了。只是后来,创客的定义给国内很多专家加了开源硬件、3D打印等因素,其目的在于从另一个层次来提升创客作品的内涵和品质,或是为了更好的进行课程开发。从这一点来分析,我们知道了创客作品的范畴,一个创客作品,可以小到一件手工杯作品,大到一件很复杂的电子系统,重在一个“创”字,重在把创意变成现实,是创意不是发明。

  1. 创客课程要突出微创新立足的是知识的广度而不是深度

笔者有一次参加青少年创新大赛,有一件作品是一台自动防守机器人,通过图像识别技术,感应到球的位置,再作出判断,把球档出去,作品确实很好,很高科技含量。但是,这些高科技含量的复杂作品,适合在课堂上作为一门课去上么,一节课才45分钟,我们在这45分钟里面,能把这系统的多少原理讲明白给孩子们听呢?这个系统又要分解成多少节45分钟才能讲完呢?我们的孩子能不能坚持那么久呢?所以笔者觉得,创客课堂,应该凸显微创新,这种微创新包括对代码进行稍稍的优化,包括对自己作品结构部分稍稍的改进、对作品功能的增强,例如有些同学做了一件智能风扇作品,利用温度来感应是否要启动风扇,如果这位学生加入超声波传感器,让人一靠近,就让风扇开始启动,这也算是一种创新。另外我们在课程设计中,应该尽量包括多的知识点、传感器的应用进来,重的是知识的广度,而不是深度,否则,一个学期都在制作一件作品,很容易让小孩子失去继续学习的兴趣。

  1. 创客课程可以从生活中物品的改造入手,以智创生活为主题去进行开发

目前对于创客的理念,我们理解的已经很清楚了,但对于在课堂中如何来上创客的课,笔者认为,按小孩子目前的认知和改造能力,从生活中的物品改造为主,以智创生活为主题去开发创客课堂,是一种不错的选择,这些物品可以是喝水的水杯、扫把、台灯,它们取材容易,上课成本不大,家长也可以一起参与进来进行亲子活动。例如家里的遥控器,大家都不陌生,但有时有些马大哈往往要找很久,才能找到遥控器,我们可以启发学生,在电视遥控器上安装一个接收器和蜂鸣器,当找不到遥控器的时候,按一下安装在固定位置的开关,遥控器上的蜂鸣器开始响,就不怕找不到遥控器了。再例如家里的台灯,我们可以启发学生,安装一个光敏传感器,当机器人主板检测到光线暗的时候,让台灯亮起来,实现智能化,读者们还可以参考以下实例:会自动加热的座位垫、一倒水自动显示文字的杯子、自动浇花器等。实践证明,学生对这些设计是非常有兴趣的,我们的课堂也很容易组织这些活动。

  1. 创客课程的设计应该注意五个“性”

创客课程的开发,章节内容应该如何选,我们可以遵守以下原则:

  1. 创客课程所选内容要注意普及性

这个普及性指的是我们课堂的内容是要大部分学生可以完成的,因为我们面对的是一个班的学生,40多人,大家水平不一样,如果我们选的项目太难,很多学生在课堂中是无法完成的,这样很打击他们的积极性,我们要做普及性教育,要让大部分学生在课堂上可以完成我们课堂设计的内容,我们的课程才有意义,像本文开始提到的自动防守机器人,笔者相信,很多学生是无法完成这种复杂类型的项目的,也不适合选择这种项目作为课堂内容,但可以作为学生课后提高内容。

  1. 创客课程章节安排上要有延续性

课程的延续性,指的是一门课程,要结合学生年龄认知水平和能力来安排课程,分入门班、中级班、提高班等,就像我们现在的教育体制,从小学开始,分一年级和六年级,初中分初一、初二、初三,年段分小学、初中、高中,也是相同的原理。在创客课程安排中,我们可以把用1个传感器就能完成的课程归为入门班,例如土壤湿度检测、环境光亮度的检测、声音大小的检测等,把利用1个传感器基于项目为主的课程,作为中级别,例如利用超声波做的避障车,利用人体检测传感器做的防盗抽屉。我们可以把传感器高一级的应用放在高级班,例如利用陀螺仪做成的地形识别机器人,利用触摸模块做成的触摸电子琴等。

  1. 创客课程内容,组织上课时,要有实施性

实施性也叫做可操作性,指的是一节课好不好去开展和组织,如果老师要上一节课,得花上大量时间去准备器材或者很难找到器材,那么这堂课的内容就是不具备实施性,如果一节课,虽然知识点很少,但是超过了孩子们的认知范围,在这堂课里,孩子们什么都做不出来,也是不具备实施性的。例如给小学生安排一节上视频识别的内容,这是超过学生掌握的知识范围的,相信一节课下来,孩子们能自己动手完成部分也是寥寥无几。

  1. 创客课程设计要有目标性

目标性指的是一堂课要有新知识点的存在,学生在课堂中掌握的知识点,有助于完善学生自身的知识结构,学生可以对它进行知识迁移并能应用到新的项目中去的。这里所说的知识点,可以是新的传感器的学习,例如在学习自动浇花器的时候,土壤湿度传感器的学习就是新的知识点;在学习震动报警箱时,震动传感器的学习就是新的知识点;可以是搭建结构新知识点的学习,例如齿轮之间力的传动性,齿轮之间力方向的改变;可以是新算法的学习,例如时间法的编程,脉冲法的编程;可以是多种传感器之间综合的运用,例如超声波和发音模块做成的语音报警机器人,温度和走马灯模块、发音模块一起做成的温度读数报警机器人。

  1. 创客课堂要有评价性

评价性指的是对学生和老师的评价,这是检验教学效果的标准,我们开发的创客课程,对老师是要可以评价的,所以我的课程,要有教学目标,而且这种教学目标老师们的水平是可以完成的,也是符合课程标准的要求的。同样,我们开发的创客课程,对学生也要是可以评价的,所以就要求我们设计的课程内容,学生是可以在课堂中去完成的,就算一节课完成不了,也可以在一个学期内计划下去完成。这样,我们才能对学生和老师进行评价。像视频识别机器人这类型的课,如果学生一个学期都完成不了,是没有意义的。

目前,对创客课程的评价标准和课程标准,都还没有一个统一的框架出来,但我们可以把它规划到学生的综合素养范畴里面去,创客课程的设计,着重点必须体现在微创新上,在课堂中要重视知识广度的学习而非知识深度的学习,课堂才好实施,其目的是让学生掌握好每一个知识点,掌握好每一种传感器的运用,掌握好每一种算法,掌握好每一种搭建结构,从而去完善学生自身的知识结构,提高学生的综合素养,让学生把这些知识变为自身的能力,从而向高一层次去发展,达到可以自我创造的水平,那么我们开发的创客课程就是成功的。


参考文献:

【参考文献】

[1] 信息素养——一种核心能力.Burnhein、Robert.1992年

[2] 基于创客教育的初中机器人教学模式研究[J]. 许丽.  教书育人. 2019(23)

[3] 基于课题引领的区域中小学创客课程的开发[J]. 严圣琦.  教育信息技术. 2020(Z1)