创客教育视角下的信息科技教学实践.pdf

科技的竞争归根结底是创造性人才的竞争，对人才的需求归根结底是对创新能力的需求。2022年3月，两会上提出的 中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要，更是把创新放在了具体任务的第一位，明确要求坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位。培养学生创造力，培养创新型人才是教育不变的使命和永恒的话题。随着新课标的出炉，新课改浪潮推进，信息科技教学应当呈现与时俱进的特点，创客教育作为一种全新的理念，为小学信息科技课堂实现更多的可能。本文正是在创客教育视角下，进一步优化信息科技教学方案，从教学实践的角度探讨创客教育与信息科技教育在教育结构上的相关性以及融合上的可能性，为创客教育背景下优化信息科技教学提供鉴意义。一、创客教育思想内涵创客一词是英文单词“maker”的直译,指一类具有创新意识的人，从兴趣出发，不以营利为目的，积极将自己的创意想法付诸实践，使其转变为现实。创客教育起源于创客运动与创客文化，伴随着互联网和信息技术的发展，是一种将数字技术融入学校教育、逐渐发展起来的一种新兴教育方式。创客教育的背后是实用主义理论，是一种能力导向的教育。“创客教父”李大维先生是中国第一家创客空间创始人，他说过“创客空间是一个科普高科技的地方，它是把高科技拉到平民化,创客的出现是一种去精英化的过程”。创客教育是创客文化与教育相结合的产物，是一种新型的教育理念和教学模式。笔者认为，创客教育是将某些现代技术以一种学生能够理解和参与的方式呈现在其眼前，进而让学生触摸真实的世界。有别于传统填鸭式教学，创客教育思想强调兴趣和动手实践的重要性，利用技术工具和资源，建立创新、共享、协助的全新思维方式，培养学生的创新能力、解决问题能力和团队协作能力，实现全面发展的终极目标。创客教育不限于某一学科领域的知识，往往需要学生在学习中运用多学科领域知识解决现实问题，实现知识和资源有机组合，具有跨学科融合的特征。目前，创客教育工作尚未形成完整指导纲要，有赖于教师更多的实践去完善创客教育系统，需要教师在实际工作中灵活运用创客教育理念，以便更好地推动学生的学习与发展。二、小学信息科技教学目标与特点小学信息科技有着很强的基础性、实践性和综合性,课程主要育人价值是培养学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等核心素养，课程注重科学原理和实践应用并重，倡导创新教学方式，以真实问题或项目驱动学习，提升学生的问题解决能力。信息科技学科的实践性、综合性与创客教育思想不谋而合，有研究认为，创客教育应有必要的创客空间以及相应的软硬件支持，如3D打印在内的各种工具为基础等。同时，为了能够不断提升教学效果，教师还可以结合机器人教学、“互联网”等技术，立足于现实问题寻找提升教学效果的有效手段，鼓励学生在实践中获得成长。由此可以认为，信息技术和创客教育之间的融合已经得到了相关学者的认可。将创客教育理念运用于小学信息科技教学具有很强的操作性，有助于信息课程对学生数字素养的提升、动手实践能力的培养、创新意识与创新能力的培养。三、基于创客教育理念的小学信息科技教学实践笔者所在的学校自2018年起引入美科科技公司的智能硬件设备，积极开展基于创客教育理念下的信息科技课堂教学，将简单易操作的创新硬件引入六年级课堂，尝试了一系列创意项目教学活动，尝试实现“人人都是发明家”的愿景。在实际的校本课程 智能物联 课堂中，学生每3-4人一组进行小组合作学习，利用m+center核心板、传感器、执行器等硬件，结合图形化编程软件m-designer，进行了一系列信息科技创意课堂实践活动。课堂中创造性地利用3D笔、瓦楞纸、KT板等材料制作智能硬件的外观和结构，将一个个作品更美观地呈现在课堂中。一节节妙趣横生的信息课，融合了劳技、美术、科学、数学等学科，让学生应接不暇。课堂作品多次在校创客节参加展示，学生多次在市创客竞赛中获得优异成绩。将创客教育理念融入信息课堂中，尤其要注重以下几个策略。（一）创设真实情境，以问题解决为导向在实际教学中创设真实情境，以问题解决为导向，阐明了项目学习的前因后果。将学生置身于一个真实的情境，面对老师抛出的问题，思考如何实现问题解决伴随着整个学习过程。例如在 噪声检测仪 项目中，教师抛出问题：某某班级因为中午用餐时段过于喧闹，挨了学校批评，如何帮助他们自觉遵守文明用餐秩序？有的学生提出开展主题班会，有的学生提出制作主题板报进行宣传等。教师进一步引导：能不能用智能硬件解决这个问题？学生很快想到设计一款智能提醒装备，检测用餐环境中的声音值，进行分贝提醒。最终，经过头脑风暴，小组敲定利用声音传感器、显示屏等输出设备结合编程实现项目方案，过程中学生自行查询互联网中有关噪声分贝的等级知识，便于实现创客教育视角下的信息科技教学实践文/江苏省苏州工业园区跨塘实验小学范竹青教育视窗总第1532期-7科 学 大 众智 慧 教 育2023年 第9期Popular Science最终输出显示的安静与否逻辑判断，从而解决自觉遵守文明用餐秩序问题。值得一提的是对用餐不文明的班级，我们还实行了噪声检测仪的实际应用，并且根据反馈的结果，进一步优化项目方案，实现真正的问题解决。又如 智能停车库项目中，在情境教学环节，教师首先向学生抛出了学校周边的曼哈顿广场找车位困难的问题，该商场地下车库老旧，车主开车入库后找车位不方便，车位指示系统有待完善。教师提出问题“如何解决该商场的地下停车找车位难问题？你会用什么方式将空车位信息直观地呈现给车主？”学生大胆畅想，有的提出用红绿指示灯来解决问题，有的提出用机器人提醒车主，教师紧接着播放一段有车位指示灯的车库停车视频，请学生说一说视频中车库的设计是如何解决问题的。经过讨论分析，学生发现该车库中指示灯设计可以很好地解决找车位问题，得出“红灯表示车位有车，绿色表示车位无车”的结论。学生很乐意运用所学知识设计方案解决曼哈顿生活广场停车难的问题。智能停车库项目激发了学生的学习热情，让他们学会留意观察生活中的智能设备，尝试运用所学解决实际问题，过程中既培养了计算思维，也提高了动手能力，还培养了学生热爱生活的品质。（二）关注学习兴趣，激发学生内驱力新课程标准倡导真实性学习，鼓励“做中学”“用中学”“创中学”，凸显学生的主体性，要求关注学生的学习兴趣，激发学生内驱力。兴趣是最好的老师，内驱力的激发往往能够更好地促进学习。例如 测温仪 项目的制作背景，就是为解决疫情当下班级每天人工测温问题，解放测温人员双手。解决这个切身相关的问题学生很感兴趣，每个人跃跃欲试，积极思考，付诸实践，最终作品完成后很有成就感。小小投篮机 项目中，课堂从生活中的趣味篮球机引入，让学生描述其基本功能和构造，继而展示教师制作的篮球机装置，请学生用自己的语言说一说其运行过程，并通过流程图帮助学生理解其原理，为学生编写背后程序做铺垫。教师让学生事先准备纸盒子，用于完成本节课的神秘任务。由于学生之前不知道盒子用于怎样的用途，带来形形色色的盒子，在课堂上教师提出能不能利用盒子自身的结构做一款投篮机的背板和支撑，学生很快想到改造盒子，但什么样的盒子适合做篮球机却是他们需要考虑的问题，经过讨论筛选出小组中最适合的盒子，结合用3D笔制作的篮球筐，制作合适的结构框架，再借助智能物联硬件，创作一款独特的投篮机。投篮机制作项目中，学生创作热情空前高涨，参与度很高，表现尤为活跃，学生在轻松愉悦的氛围中培养了计算思维、动手能力及合作学习的能力。（三）关注学习体验，实现分层教学创客教育理念下的信息科技课堂关注每一位学生的学习体验。每一个创意项目的实现都离不开小组成员的分工合作。学生有的负责搭建程序，有的负责连接硬件，有的负责手工制作结构和外观，甚至还有负责小组卫生工作关注学生的学习体验，让每个学生都能够参与到课堂中来，以此获得学习的满足感。在教学实践中，笔者关注到课堂中的灵活分组能调动学生学习积极性。智能停车库 项目启动时，有学困生不积极参与小组活动，逐渐被“边缘化”。为了解决这个问题，笔者组建了两支由学困生组成的小组，发现他们能更积极地参与项目，组内人人学习水平相当，不存在学优生“说了算”的情况，组员们一起摸索制作，最终这两个小组都完成了项目制作的基本任务，整个活动过程小组成员都很投入，所有学生都得到应有的提高，并获得了学习上的成就感。展示作品环节，两个小组的表现得到了全班的鼓励和赞许。灵活分组，让不同学习能力的小组都有学习上的收获，获得学习体验，杜绝了合作学习中伪合作问题，也实现了分层教学。四、教学实践中发现的不足（一）课程开发有待进一步完善由于创客教育工作没有完整的指导纲要，没有专门的教材，将创客理念应用于信息科技教学实践需要老师自己去开发相关课程，往往需要投入更多的精力。笔者在选择教学内容时发现，智能硬件的功能实现比较简单，但是以什么样项目主题呈现却有待老师更多的思考。例如用编程实现灰度传感器感应物体并统计感应次数很容易，但为了更好地激发学生学习兴趣和创作欲，根据这样的编程原理想到做成投篮机项目，需要教师更多智慧的思考。因此，创意的信息科技课程在开发上、内容选择上仍然有待进一步完善。（二）教学设计有待进一步优化创客教育理念下的信息课程体现出极大的学科融合性。一个创意项目作品的完整实现，除了背后的编程原理，选择什么样的材料做外观结构？如何让做出的结构更稳固、更美观？极大地体现了学科融合性，意味着这不仅仅是一节信息科技课，还伴随着美术、科学、数学等学科知识。笔者在实际教学中发现这些问题，如何做到自然衔接各学科内容？时间分配怎样安排合理？一个项目几节课完成合适？这些问题将直接关系到课堂教学效果的实现。因此，为了更好地达成教学目标，实现项目效果，还需要教师进一步完善。创客教育理念下课堂跨学科性要求教师不断更新自己的知识库，进一步开发课程，不能固守着手中的一亩三分地止步不前。数字时代，面对一个个数字小公民，教学创新是一种必然，只有抓住时代的浪潮，不断提升自己，做成长形的教师，保持一颗学习的心态，才能更好地提升教学，更好地教书育人。创客教育视角下的信息科技课堂能够培养学生的高阶思维能力，在创客项目制作过程中创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力得到不同程度的训练，学生都能参与项目制作，各尽所长，充分享受学习的喜悦，收获创作的成就感，彰显了新课程标准鼓励“做中学”“用中学”“创中学”的特征，凸显学生的主体性。创新能力的培养要从娃娃抓起，从小学抓起，教师应顺应时代的人才培养需求，转变教学理念，积极打造创客教育理念下的信息科技生态课堂，点亮信息科技课堂的创新之光。-8