孔偉晶

摘? 要：面向中小學生開展創(chuàng)客教育既是時代發(fā)展的需要，也是教育發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，同時在中小學開展的創(chuàng)客教育中要落實到實踐層面，故本文將從項目式學習的設計視角，以 Arduino+3D 打印創(chuàng)客課程設計為例，對中小學創(chuàng)客課程的開發(fā)進行探索，以支持和促進中小學創(chuàng)客教育活動的組織與開展。

關鍵詞：創(chuàng)客教育;項目式學習;Arduino;3D

創(chuàng)客教育以學生實踐創(chuàng)造為核心，以提高學生問題解決能力為目的來培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和想象力，旨在激發(fā)學生強烈的學習動機。創(chuàng)客活動將引入與日常生活相聯(lián)系的項目主題，采用動手操作的方式來進行學習。

本文從學習活動的角度入手，進一步探索創(chuàng)客教育如何通過學習活動的設計與實施更加高效地開展?；陧椖渴綄W習的創(chuàng)客課程開展，學生會更加主動地去學習知識，教師發(fā)揮引導者的作用，給予學生更大的發(fā)揮空間，從而提高學生的自主創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力。

一、創(chuàng)客課程的課程設計

（一）項目式學習活動——情境的創(chuàng)設

解決問題和完成任務是激發(fā)和推動學生活動的根本動力。教師可將問題或任務按照一定邏輯分解為不同的子問題，而這些有意義、有邏輯的問題或任務，也為學生的創(chuàng)客教育活動創(chuàng)設了一個環(huán)環(huán)相扣的活動情境，同時也能激發(fā)他們的活動積極性。

（二）項目式學習活動——產(chǎn)品的設計

小組成員以協(xié)作的方式解決問題或完成任務。學會將數(shù)字技術支持產(chǎn)品。例如思維導圖、概念圖、3D 設計軟件等，讓學生以頭腦風暴的形式形成問題解決方案，并合作設計出可視化制品;又或者是桌面3D 打印機、激光切割機等，支持學生按照項目分工制作出不同部件，最后以協(xié)作方式實現(xiàn)制品的組裝。

（三）項目式學習活動=——課程評價與反思

每個項目小組建立評價檔案，不僅對每個項目的表現(xiàn)進行評價、反思和記錄，還要對最終產(chǎn)品創(chuàng)意和制品進行評價和記錄。比如是否實現(xiàn)問題解決或達成任務;是否具備可行性、科學性、創(chuàng)意性、功能性和藝術性;設置匯報環(huán)節(jié)，促進學生的自評、互評和反思等能力。

二、客課程的課堂舉例應用策略

（一）情境創(chuàng)設：區(qū)分黑白棋

某小組觀察同學們在走完圍棋后整理黑白棋需要花費較多時間，還存在混雜的情況，于是提出任務：制作能夠分揀黑白棋的裝置。然后小組討論，教師引導，將任務分解為不同的子任務：制作棋子筒、固定支架、分揀裝置（包括光電傳感器和分揀平臺）。設計想法為光電傳感器識別棋子顏色，設計程序識別白色推桿到左邊，否則為右邊。小組確定想法后，進行產(chǎn)品設計。

（二）產(chǎn)品的設計：棋子分揀裝置

1.課程目標

（1）學會用模型設計軟件制作打印模型;

（2）熟悉 Arduino平臺的開發(fā)和調(diào)試過程，掌握簡單開源硬件的使用方法。

（3）培養(yǎng)動手能力以及解決實際生活問題的意識，形成勇于探索、積極實踐、樂于合作的學習態(tài)度與品質(zhì)。

2.課程內(nèi)容

課程內(nèi)容設計基于課程標準共分為四個擴展模塊展開：①Arduino使用;②傳感器學習;③3D設計與打印;④實物模型組裝與調(diào)試。

該課程的設置以分揀棋子為導向，需要學習基礎的電路知識、3D打印技術、程序編寫和開源硬件傳感器元件的使用。 每個單元的主題都是經(jīng)過專門的設計，可以結(jié)合線上的微課資源和線下創(chuàng)客空間進行結(jié)合學習。 課程內(nèi)容設置見表1。

表1課程單元內(nèi)容設置

[課時 單元主題 教學內(nèi)容 單元目標 1 棋子分揀器（1） 電子元件使用 Arduino使用 2 棋子分揀器（2） 傳感器學習 紅外傳感器使用 3 棋子分揀器（3） 3D打印 支架等3D打印 4 棋子分揀器（4） 模型組合 模型組合 ]

3.課程實施

課程實施分三個階段：探究階段、創(chuàng)造階段、分享階段。在探究階段，小組成員將棋子分揀裝置的功能需求與現(xiàn)有電子設備的基本功能建立對應聯(lián)系， 制定可行的設計方案;在創(chuàng)造階段，小組成員根據(jù)現(xiàn)有資源進行模塊的原型設計，根據(jù)原型模塊尺寸和布局設計對應外觀， 最后整合成完整的作品;在分享階段，小組成員展示自己的作品，根據(jù)制作過程中遇到的問題和困難以及已經(jīng)解決問題的過程，形成報告并和教師同學們分享自己的經(jīng)歷。（圖1）

（三）課程評價與反思：自評、互評、師評

評價包括對作品的評價和活動表現(xiàn)的評價，評價方式包括自我評估、學員相互評估和教師評估。對于作品評價，主要從作品的設計完整度、創(chuàng)意性、美觀性、功能性和團隊表現(xiàn)進行打分。具體內(nèi)容見表 2。

三、總結(jié)

創(chuàng)客教育能促進中小學生思維能力、動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的發(fā)展。項目式學習能賦予學生更多主動探究學習的機會，基于問題或者任務的驅(qū)動下，進行收集信息、獲取知識、探討方案、同伴協(xié)作、動手實踐等環(huán)節(jié)，促進學生的知識建構、技能與能力的發(fā)展。由此，項目式學習與創(chuàng)客教育在教育理念和活動過程等方面具有契合性，可將其作為中小學開展創(chuàng)客教育活動的主要教學方式。

參考文獻

[1]劉暉.基于項目的中小學創(chuàng)客課程開發(fā)與實施——以Arduino+3D打印創(chuàng)客課程為例[J].中國教育信息化，2019（04）：30-33.

[2]王超.中小學創(chuàng)客教育的項目式學習活動設計探究[J].教學與管理，2020（06）.

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