项目教学法在小学创客课程教学中的应用

    高烁青

    

    

    “创客”一词源自英语单词“maker”，是“创造者”的意思，可以理解为创客。克里斯·安德森在《创客：新工业革命》一文中将创客定义为：不以营利为目的，利用3D打印技术以及各种开源硬件，努力把各种创意转变成现实的人。[1]创客教育是创客文化与教育的结合，是使用数字化工具，提倡造物，鼓励分享的一种素质教育。创客教育能培养学生创新思维、解决问题、团队协作和创新等多方面的能力。

    ● 项目教学法概述

    项目教学法强调在教师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目的实施及最终的评价，都由学生自己负责，学生通过项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。[2]项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、以教师为引导、以学生为主体”，它创造了学生主动参与、自主协助、探索创新的新型教学模式。

    在科技快速发展的时代背景下，培养学生的创新思维和创新能力特别重要，将项目教学法和创客教育进行有机融合，有利于引导学生自主探究，团队协作，自主发现、解决和总结问题，更能培养学生的创造力。

    ● 基于项目教学法的创客教学模式

    笔者以项目教学法的教学流程为指导，经过研究和实践，制订了基于项目教学法的创客教学模式：①提出任务。教师设计情境，激发学生探究与讨论，引出项目要求（项目要求为开放性问题）。②孕育想法。学生在小组内进行头脑风暴，根据问题以实地观察法、问卷调查法、访谈调查法等多种方法开展调研，在调研中发现问题并提出需要解决的问题。③规划方案。学生进行小组分工，根据收集的信息资料设计好解决方案并制订实施计划。④项目实施。学生在小组内通过搭建电路、设计算法、编写程序、搭建结构体，完成作品的制作、合成、测试。⑤展评总结。各小组在全班展示汇报作品、交流经验，学生对小组作品进行自评和互评，评价从作品的主题、创新性、艺术性、技术性、小组协作等多个维度进行。最后，教师和学生一起进行总结和反思，为以后的创意物化提供经验和借鉴。

    ● 基于项目教学法的创客教学活动实践

    下面笔者以《小区管理助手》为例，谈谈如何运用项目教学法进行创客教学活动实践。本活动的教学流程共设计以下五个环节。

    1.提出任务

    出示科技服务人类生活的组图，引出问题：科技发展迅速，为人们的生活带来很多便利，你能结合科技，为你居住的小区设计和制作一个管理助手，让人们的生活更舒适吗？通过构建生活中的情境，激发学生的好奇心，引出开放式项目要求：设计和制作小区管理助手。

    2.孕育想法

    学生在小组内进行头脑风暴，思考可以从哪些角度来寻找小区存在的问题，教师适当启发学生思考：如小区存在什么隐患？人们对居住的小区有什么需求？大家想为小区解决的问题有哪些？通过引导学生从不同角度思考问题，培养学生善于观察生活、发现和总结问题的思维方式，在学生的心中埋下创新的种子。

    接着，学生以3人为一组，围绕“小区管理助手”这个主题设计调研问题，以实地观察法、问卷调查法、访谈调查法等多种方式到学校周边的小区进行调研。通过实地调研，学生们发现了一些问题，如小区园艺师傅天天浇水，不仅耗费人力，而且有时浇水过多还会造成浪费;虽然小区门口有保安，但人们依然担心会有坏人混入小区;人们想为垃圾分类贡献一份力量，却经常碰到无法正确辨别垃圾分类的问题……

    3.规划方案

    搜集到信息后，学生在小组内进行头脑风暴，融入科技创意，设计解决问题的方案，如开发制作自动浇花器、楼道火灾报警器、小区AI防卫系统、智能垃圾桶等，小组成员再根据方案制订好完成作品的时间计划和组内成员分工。教师根据学生的方案汇报，提出指导意见。“小区管理助手”方案书如表1所示。

    4.项目实施

    （1）搭建电路

    学生以小组为单位，根据方案书准备好开源硬件，并将各类电子元件连接到主控板中。

    （2）编写程序

    小组成员根据方案书设计产品工作流程，并编写程序。编写好程序后还需进行多次测试、调整，最终得到最优化的程序。

    （3）搭建结构

    小组成员收集材料，搭建结构体。搭建结构体时可以通过三维建模软件设计产品外观，再用3D打印机打印出来，也可以通过激光切割机切割结构件再进行组装，还可以利用身边现成的材料（如卡纸、雪糕棒、彩笔等）进行手工制作搭建结构。

    （4）合成作品

    小组成员将电路、程序和结构体合成一个作品。

    （5）测试项目

    小组成员对合成后的作品进行调试，确保作品正常运行。

    实施项目过程中，如果学生遇到问题，可以通过询问教师、上网查找资料、查阅书籍等多种方法进行探究学习。学生通过这一过程，培养了使用多种方法解决实际问题的能力。教师则担当技术顾问的角色，在学生遇到问题和困难时进行指导，保障项目能够顺利进行。

    5.展评总结

    各小组完成作品后，教师组织学生展示和汇报。各小组以PPT的形式汇报小组作品的创作意图、实现功能、遇到的困难、解决方法和小组分工等，其他小组进行点评，提出疑问和建议。

    笔者设计了如下页表2所示的创客作品评价表，小组汇报和互评时以该评价表为参考进行评价。

    在本次项目活动中，“飞跃组”结合热门话题垃圾分类，制作了智能垃圾桶，“睿智组”制作了智能AI防卫系统，“创意无限组”制作了火灾报警器……通过汇报与交流环节，学生有了展示的机会，体验到成功的喜悦，同时还促进各小组开展思维碰撞，进行相互学习。通过小组互评作品，学生学会了以科学、理性的思维来审视自己和其他小组的作品，有助于创作作品的完善和创意思维的培养。

    最后，教师对本次活动中各小组的作品以及表现进行总结和评价，肯定学生们的创新精神和动手实践能力。

    ● 总结

    通过项目式学习法和创客教育的有机融合，高效地引导和培养学生形成善于“发现问题—提出问题—分析问题—解决问题—总结评价”的创新思维，有利于引导学生走出課本，关注社会动态，关心周边事物，培养学生解决问题的创新能力。通过小组合作学习，培养了学生的自主探究学习和团队协作能力，也培养了学生的动手实践能力，让学生真正实现在做中学，在学中做。

    参考文献：

    [1]李凌，王颉.“创客”：柔软地改变教育[N].中国教育报，2014-09-23.

    [2]浦恩辉.浅谈项目教学法[J].科教导刊：电子版，2015（16）：31.