創(chuàng)客教育的定義和概念解讀及中小學(xué)開(kāi)展創(chuàng)客教育的分析(編輯修改稿)
2025-05-13 03:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)學(xué)）的學(xué)科整合，采用慕課方式組織課程可以大大提高資源的共享，也有利于學(xué)生進(jìn)行在線交流，成果共享。下面總結(jié)了幾點(diǎn)中小學(xué)開(kāi)展創(chuàng)客教育所具備件的條件，以供參考。（一）開(kāi)源硬件、3D打印機(jī)以及圖形化編程語(yǔ)言程序?yàn)閯?chuàng)客教育提供底層支持。開(kāi)源硬件價(jià)格低，入門容易。arduino的普及讓開(kāi)展創(chuàng)客教育的師生可以在很短時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出屬于自己的產(chǎn)品。更重要的是它的價(jià)格低，可以讓絕大部分學(xué)校和家庭負(fù)擔(dān)得起，在某寶網(wǎng)站上15元一片還送數(shù)據(jù)線。還有nodemcu wifi模塊，它可以直接進(jìn)行wifi遠(yuǎn)程控制，兼容arduino IDE開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，還附帶有基于安卓的SDK開(kāi)發(fā)代碼，物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)發(fā)可以做到一步到位。可視化編程工具不但免費(fèi)，而且可以直接控制硬件。Scrarch，App Inventor軟件提供強(qiáng)大豐富的可視化編程功能，Scratch這款軟件小學(xué)生非常喜歡學(xué)習(xí)。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)只要教會(huì)孩子一些基本的程序結(jié)構(gòu)方法，他們便會(huì)創(chuàng)造出很多令人驚喜的作品。小學(xué)二年級(jí)的小朋友就可以學(xué)習(xí)這款軟件了。不僅如此，Scratch還可以被二次開(kāi)發(fā)，當(dāng)前已經(jīng)有國(guó)內(nèi)的廠商把它進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)并改名為Mblock，S4A和Mblock可以把a(bǔ)rduino uno作為測(cè)控板來(lái)使用。[4]App Inventor是一個(gè)基于云端的、可拖曳的手機(jī)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。它將枯燥的編碼轉(zhuǎn)變成積木式的拼圖，使手機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)變得簡(jiǎn)單而有趣。即使不懂得編程語(yǔ)言，也可以開(kāi)發(fā)出屬于自己的手機(jī)軟件，具有零基礎(chǔ)、無(wú)門檻、組件多、功能強(qiáng)和出錯(cuò)少等特點(diǎn)，此外還支持樂(lè)高NXT機(jī)器人，想要用手機(jī)控制機(jī)器人的時(shí)候，只需要使用按鈕、文字輸入等基本元件即可。3D打印機(jī)，功能強(qiáng)大，技術(shù)成熟。3D打印在前幾年動(dòng)輒要上萬(wàn)元，令很多學(xué)校望而卻步。但隨著技術(shù)的日漸成熟，開(kāi)源硬件越來(lái)越多被技術(shù)人員掌握，現(xiàn)在一些幾千元的3D打印機(jī)已經(jīng)可以打印出高質(zhì)量的作品，很多學(xué)?，F(xiàn)在都已配備。學(xué)生在制作過(guò)程中，往往需要訂制許多小零件，這些零件往往不容易購(gòu)買得到，這個(gè)時(shí)候3D打印將會(huì)是個(gè)很好的幫手。（二）在線教育的發(fā)展，讓創(chuàng)客教育以翻轉(zhuǎn)課堂方式開(kāi)展成為可能。近年來(lái)，現(xiàn)代教育信息化已在全國(guó)鋪開(kāi)。以東莞為例，在2014年教育局向全市中小學(xué)校推廣“微課掌上通”應(yīng)用程式，老師，學(xué)生，家長(zhǎng)都可以通過(guò)這個(gè)應(yīng)用進(jìn)行交流和互動(dòng)，同時(shí)市教研室更組織全市各中小學(xué)老師參與微課、優(yōu)課資源的建設(shè)，為日后推廣慕課教學(xué)，以及翻轉(zhuǎn)課堂做好準(zhǔn)備。創(chuàng)客教育適合采用以學(xué)生為主體的教育模式，所以非常適合以翻轉(zhuǎn)課堂的方式展開(kāi)教學(xué)，該教學(xué)模式既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力，也方便學(xué)生進(jìn)行小組交流學(xué)習(xí)。配合項(xiàng)目計(jì)劃，學(xué)生就可以利用“微課掌上通”平臺(tái)開(kāi)展相關(guān)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。（三）創(chuàng)客教室的籌建與課程時(shí)間的安排場(chǎng)地的需求根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展創(chuàng)客教育的場(chǎng)地如果有一個(gè)一百來(lái)平方米（電腦室大?。┑膱?chǎng)地就可以滿足需求。能夠容納二十名學(xué)生同時(shí)上課（實(shí)驗(yàn)期間以小班上課形式），有位置擺放各種套件和工具，還要有一個(gè)區(qū)域?qū)ｉT來(lái)用擺放學(xué)生的作品。多媒體設(shè)備是必須具備的，它可以方便學(xué)生和創(chuàng)客老師之間的分享和交流。一些比較耐用的桌椅，以方便學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)作。對(duì)中小學(xué)而言，創(chuàng)客空間的成員還要學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的創(chuàng)客類課程，如3D建模，3D掃描和打印操作，S4A、Arduino IDE和App Inventor等編程入門等，這些課程都將用到電腦，所以大致上可分為以下五個(gè)區(qū)：學(xué)習(xí)區(qū)、測(cè)試區(qū)、器材存放區(qū)、作品展示區(qū)、3D打印區(qū)。創(chuàng)客教室平面布局 創(chuàng)客教室可以給學(xué)生動(dòng)手制作的機(jī)會(huì)，他們可以使用各類金屬、木制、塑料以及電子工具進(jìn)行創(chuàng)作，將想法實(shí)現(xiàn)出來(lái)。所以3D打印機(jī)和小型車床、焊臺(tái)、萬(wàn)用表等工具應(yīng)該是標(biāo)配的（小學(xué)的創(chuàng)客課室可以減少配置一些對(duì)學(xué)生存在比較大安全隱患的設(shè)施）。另外每名學(xué)生要配備一到兩種開(kāi)源硬件模塊，如前面提到的arduino uno R3開(kāi)發(fā)板，另個(gè)還要購(gòu)置一些常用的模塊供學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之用，比如LED模塊，光敏傳感器、拾音器、可變電阻等等。最好每套器材都專門購(gòu)置一個(gè)盒子，讓學(xué)生負(fù)責(zé)收納和管理。為了提高老師的教學(xué)水平，有條件的學(xué)校還可以購(gòu)買信號(hào)發(fā)生器，示波器等器材?！ ≡?jīng)有老師提出，創(chuàng)客教室最好能在課余時(shí)間甚至節(jié)假日都開(kāi)放。但是考慮這樣會(huì)大大加重創(chuàng)客教師的工作量，而且也會(huì)增加家長(zhǎng)和孩子的負(fù)擔(dān)。筆者見(jiàn)議采用課堂教學(xué)與虛擬課堂相結(jié)合的方法來(lái)解決長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)放創(chuàng)客教室的問(wèn)題。采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，老師通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布項(xiàng)目，并且把相關(guān)的學(xué)習(xí)資料和微課資料發(fā)布到相應(yīng)項(xiàng)目欄目中。學(xué)生通過(guò)移動(dòng)設(shè)備在家，在校進(jìn)行對(duì)理論知識(shí)的自主學(xué)習(xí)。遇到問(wèn)題可以在線咨詢老師或者其他同學(xué)，或者帶著問(wèn)題回到創(chuàng)客課堂上與老師，同學(xué)們一起研究和探討。三、采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方法開(kāi)展創(chuàng)客教育經(jīng)過(guò)多年來(lái)的研究，筆者發(fā)現(xiàn)在開(kāi)展創(chuàng)客教育可以選擇跨學(xué)科知識(shí)的項(xiàng)目作為切入點(diǎn)如：制作“可以調(diào)速的小車”，就要用到物理，數(shù)學(xué)，電子，編程等學(xué)科的知識(shí)。另外，因?yàn)閷?duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)自己尋找學(xué)科之間的聯(lián)系比較困難，所以老師需要將這些關(guān)系解釋清楚。項(xiàng)目學(xué)習(xí)方法是一種不錯(cuò)的選擇，請(qǐng)看下面的例子。第一個(gè)例子：2011年，筆者接觸到基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（PBL）。開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)，首先是選擇項(xiàng)目主題。孩子們先各自提供項(xiàng)目，再經(jīng)過(guò)他們的投票，篩選出“防止兒童遺留校車報(bào)警裝置”為項(xiàng)目，第二步，項(xiàng)目分析，分配任務(wù)。幾個(gè)小學(xué)五年級(jí)的學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)知識(shí)搜索兒童遺留校車相關(guān)案例并通過(guò)小組討論分析意外發(fā)生的原因，讓學(xué)生尋找解決問(wèn)題的方法。結(jié)果有學(xué)生在小區(qū)的自動(dòng)樓梯燈中找到靈感，16
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