創(chuàng)客教育的定義和概念解讀及中小學開展創(chuàng)客教育的分析(編輯修改稿)
2025-05-13 03:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)學）的學科整合，采用慕課方式組織課程可以大大提高資源的共享，也有利于學生進行在線交流，成果共享。下面總結(jié)了幾點中小學開展創(chuàng)客教育所具備件的條件，以供參考。（一）開源硬件、3D打印機以及圖形化編程語言程序為創(chuàng)客教育提供底層支持。開源硬件價格低，入門容易。arduino的普及讓開展創(chuàng)客教育的師生可以在很短時間內(nèi)開發(fā)出屬于自己的產(chǎn)品。更重要的是它的價格低，可以讓絕大部分學校和家庭負擔得起，在某寶網(wǎng)站上15元一片還送數(shù)據(jù)線。還有nodemcu wifi模塊，它可以直接進行wifi遠程控制，兼容arduino IDE開發(fā)系統(tǒng)，還附帶有基于安卓的SDK開發(fā)代碼，物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)可以做到一步到位。可視化編程工具不但免費，而且可以直接控制硬件。Scrarch，App Inventor軟件提供強大豐富的可視化編程功能，Scratch這款軟件小學生非常喜歡學習。根據(jù)筆者的經(jīng)驗只要教會孩子一些基本的程序結(jié)構(gòu)方法，他們便會創(chuàng)造出很多令人驚喜的作品。小學二年級的小朋友就可以學習這款軟件了。不僅如此，Scratch還可以被二次開發(fā)，當前已經(jīng)有國內(nèi)的廠商把它進行二次開發(fā)并改名為Mblock，S4A和Mblock可以把arduino uno作為測控板來使用。[4]App Inventor是一個基于云端的、可拖曳的手機應用軟件開發(fā)環(huán)境。它將枯燥的編碼轉(zhuǎn)變成積木式的拼圖，使手機應用軟件的開發(fā)變得簡單而有趣。即使不懂得編程語言，也可以開發(fā)出屬于自己的手機軟件，具有零基礎(chǔ)、無門檻、組件多、功能強和出錯少等特點，此外還支持樂高NXT機器人，想要用手機控制機器人的時候，只需要使用按鈕、文字輸入等基本元件即可。3D打印機，功能強大，技術(shù)成熟。3D打印在前幾年動輒要上萬元，令很多學校望而卻步。但隨著技術(shù)的日漸成熟，開源硬件越來越多被技術(shù)人員掌握，現(xiàn)在一些幾千元的3D打印機已經(jīng)可以打印出高質(zhì)量的作品，很多學校現(xiàn)在都已配備。學生在制作過程中，往往需要訂制許多小零件，這些零件往往不容易購買得到，這個時候3D打印將會是個很好的幫手。（二）在線教育的發(fā)展，讓創(chuàng)客教育以翻轉(zhuǎn)課堂方式開展成為可能。近年來，現(xiàn)代教育信息化已在全國鋪開。以東莞為例，在2014年教育局向全市中小學校推廣“微課掌上通”應用程式，老師，學生，家長都可以通過這個應用進行交流和互動，同時市教研室更組織全市各中小學老師參與微課、優(yōu)課資源的建設(shè)，為日后推廣慕課教學，以及翻轉(zhuǎn)課堂做好準備。創(chuàng)客教育適合采用以學生為主體的教育模式，所以非常適合以翻轉(zhuǎn)課堂的方式展開教學，該教學模式既提高學生的學習興趣，增強自主學習能力，也方便學生進行小組交流學習。配合項目計劃，學生就可以利用“微課掌上通”平臺開展相關(guān)的項目學習。（三）創(chuàng)客教室的籌建與課程時間的安排場地的需求根據(jù)筆者的經(jīng)驗，開展創(chuàng)客教育的場地如果有一個一百來平方米（電腦室大?。┑膱龅鼐涂梢詽M足需求。能夠容納二十名學生同時上課（實驗期間以小班上課形式），有位置擺放各種套件和工具，還要有一個區(qū)域?qū)ｉT來用擺放學生的作品。多媒體設(shè)備是必須具備的，它可以方便學生和創(chuàng)客老師之間的分享和交流。一些比較耐用的桌椅，以方便學生開展創(chuàng)作。對中小學而言，創(chuàng)客空間的成員還要學習一些基礎(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區(qū)：學習區(qū)、測試區(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)客教室可以給學生動手制作的機會，他們可以使用各類金屬、木制、塑料以及電子工具進行創(chuàng)作，將想法實現(xiàn)出來。所以3D打印機和小型車床、焊臺、萬用表等工具應該是標配的（小學的創(chuàng)客課室可以減少配置一些對學生存在比較大安全隱患的設(shè)施）。另外每名學生要配備一到兩種開源硬件模塊，如前面提到的arduino uno R3開發(fā)板，另個還要購置一些常用的模塊供學生做實驗之用，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置一個盒子，讓學生負責收納和管理。為了提高老師的教學水平，有條件的學校還可以購買信號發(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間甚至節(jié)假日都開放。但是考慮這樣會大大加重創(chuàng)客教師的工作量，而且也會增加家長和孩子的負擔。筆者見議采用課堂教學與虛擬課堂相結(jié)合的方法來解決長時間開放創(chuàng)客教室的問題。采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，老師通過學習平臺在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布項目，并且把相關(guān)的學習資料和微課資料發(fā)布到相應項目欄目中。學生通過移動設(shè)備在家，在校進行對理論知識的自主學習。遇到問題可以在線咨詢老師或者其他同學，或者帶著問題回到創(chuàng)客課堂上與老師，同學們一起研究和探討。三、采用項目學習的方法開展創(chuàng)客教育經(jīng)過多年來的研究，筆者發(fā)現(xiàn)在開展創(chuàng)客教育可以選擇跨學科知識的項目作為切入點如：制作“可以調(diào)速的小車”，就要用到物理，數(shù)學，電子，編程等學科的知識。另外，因為對學生來說自己尋找學科之間的聯(lián)系比較困難，所以老師需要將這些關(guān)系解釋清楚。項目學習方法是一種不錯的選擇，請看下面的例子。第一個例子：2011年，筆者接觸到基于項目的學習（PBL）。開展項目學習，首先是選擇項目主題。孩子們先各自提供項目，再經(jīng)過他們的投票，篩選出“防止兒童遺留校車報警裝置”為項目，第二步，項目分析，分配任務。幾個小學五年級的學生運用信息技術(shù)知識搜索兒童遺留校車相關(guān)案例并通過小組討論分析意外發(fā)生的原因，讓學生尋找解決問題的方法。結(jié)果有學生在小區(qū)的自動樓梯燈中找到靈感，16
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