基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方法開展創(chuàng)客教育

　　創(chuàng)客簡地解釋就是把自己想到的東西想辦法去制造出來的人。創(chuàng)客教育的目的在于培養(yǎng)一批創(chuàng)造力強(qiáng)動手能力強(qiáng)，勇于實(shí)現(xiàn)自己想法的小創(chuàng)客。和STEM教育非常相似。STEM由科學(xué)Science，技術(shù)Technology，工程Engineering和數(shù)學(xué)Mathematics四大學(xué)科組成。這些課程對于持續(xù)繁榮的經(jīng)濟(jì)和安全健康的社會都至關(guān)重要。而事實(shí)上在我們的常規(guī)教學(xué)中，這4門課程是被分開教授的，學(xué)生要完成一項(xiàng)復(fù)雜的項(xiàng)目時(shí)往往需要同時(shí)學(xué)習(xí)以上的4 門課程。于我就需要對學(xué)科進(jìn)行融合統(tǒng)整，而不是只關(guān)注單一學(xué)科。畢竟在現(xiàn)實(shí)生活中，科學(xué)是依賴于技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)，而工程又依靠科學(xué)發(fā)現(xiàn)、數(shù)學(xué)應(yīng)用和技術(shù)手段。

　　近年來新興的創(chuàng)客與創(chuàng)客教育發(fā)展迅速，怎樣才能開展好創(chuàng)客教育?基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)(PBL)，這種特別的解決問題的方法使老師能將STEM整合教育(當(dāng)時(shí)還沒有創(chuàng)客教育的概念)更好地介紹給學(xué)生。

　　1 項(xiàng)目學(xué)習(xí)與教學(xué)模型概述

　　項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-Based Learning，PBL)作為一種研究性教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知過程主體是學(xué)生，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動探究、發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)過程。通過項(xiàng)目教學(xué)法創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境，給學(xué)生提供真實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生通過協(xié)作與自主學(xué)習(xí)方式共同完成預(yù)定項(xiàng)目，并分享作品成果。教學(xué)設(shè)計(jì)模型(簡稱教學(xué)模型)依據(jù)以學(xué)習(xí)為中心的設(shè)計(jì)策略，采用頂層設(shè)計(jì)思路與方法。在教師教學(xué)設(shè)計(jì)中，首先對學(xué)生學(xué)情、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，然后再進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，后制定實(shí)施計(jì)劃，以項(xiàng)目任務(wù)為中心，為學(xué)生創(chuàng)造相關(guān)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生以社團(tuán)協(xié)作與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的形式進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)研究。在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過查找相關(guān)案例資源，努力學(xué)習(xí)與項(xiàng)目關(guān)聯(lián)的理論知識和操作技能，積極參與創(chuàng)造，完成創(chuàng)造項(xiàng)目作品。在教學(xué)過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生突破難關(guān)，并供給學(xué)生必要的器材，做好學(xué)生創(chuàng)造作品的后勤及技術(shù)保障。后師生進(jìn)行反思，對本項(xiàng)目完成過程和成果進(jìn)行自評和互評、總結(jié)為下一個(gè)項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)。因此，本課程教學(xué)設(shè)計(jì)模型是由學(xué)情分析、目標(biāo)設(shè)計(jì)、選定項(xiàng)目、學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)、活動設(shè)計(jì)、評價(jià)設(shè)計(jì)等幾個(gè)部分組成。通過對本課程教學(xué)模型的設(shè)計(jì)，呈現(xiàn)創(chuàng)客教育課程內(nèi)容、環(huán)境、項(xiàng)目任務(wù)、實(shí)施、活動等因素之間的相互關(guān)系。

　　2 課程教學(xué)設(shè)計(jì)

　　2.1 學(xué)情分析

　　部分較大年齡的學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了基礎(chǔ)搭建和編程技術(shù)，也具備一定的信息技術(shù)應(yīng)用能力、編程能力以及一定的資源利用能力。在學(xué)習(xí)過程中，體現(xiàn)出對自主制作智能作品來抒發(fā)自己的情感，學(xué)員生之間通過協(xié)同制造作品、并互相分享作品，享受成就感，提升學(xué)習(xí)興趣。

　　2.2 內(nèi)容分析

　　智能機(jī)器人課程主要分成理論知識、自動化智能程序設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)制作等3方面內(nèi)容。在教學(xué)過程中，先結(jié)合案例進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，再實(shí)際操作。讓學(xué)生掌握自動化編程能力和人工智能理論知識。為了使學(xué)生熟悉程序設(shè)計(jì)和人工智能產(chǎn)品制作方法，需要通過自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)方式完成智能產(chǎn)品項(xiàng)目創(chuàng)造，在創(chuàng)造中提升程序設(shè)計(jì)能力，進(jìn)一步驗(yàn)證創(chuàng)客教育“做中學(xué)”的理論真理。

　　2.3 目標(biāo)設(shè)計(jì)

　　教學(xué)目標(biāo)包含知識、能力及情感等目標(biāo)。知識目標(biāo)是熟悉智能產(chǎn)品創(chuàng)造過程，會對創(chuàng)造作品科學(xué)論證其可行性與必要性，能設(shè)計(jì)創(chuàng)造作品的智能程序，創(chuàng)造作品基本能完成。能力目標(biāo)是指基本會自主、能通過互聯(lián)網(wǎng)獲取所需知識、會對信息進(jìn)行加工處理、能解決項(xiàng)目創(chuàng)造過程中的問題。情感目標(biāo)是具備創(chuàng)客素養(yǎng)。通過體驗(yàn)智能作品真實(shí)創(chuàng)造過程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、養(yǎng)成團(tuán)結(jié)合作、刻苦攻關(guān)的精神。

　　2.4 選定項(xiàng)目

　　項(xiàng)目主題為學(xué)生身邊的智能生活。利用編程實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造智能作品，應(yīng)用于實(shí)際生活，以此為題，具有真實(shí)性，與學(xué)生生活密切關(guān)聯(lián)，能激發(fā)學(xué)生的愛好，提高學(xué)習(xí)興趣。

　　2.5 活動設(shè)計(jì)

　　學(xué)習(xí)活動包括選定項(xiàng)目、項(xiàng)目小組、探究活動、分享成果。

　　(1) 選定項(xiàng)目。根據(jù)學(xué)生創(chuàng)意及其學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)行可行性分析然后確定項(xiàng)目。

　　(2) 項(xiàng)目小組。學(xué)生自由組合成項(xiàng)目小組，技術(shù)科老師也可根據(jù)學(xué)生愛好和技術(shù)水平的差異搭配組成2~3人的項(xiàng)目小組，建議指定項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)小組長，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)組織工作。

　　(3) 活動探究。查找項(xiàng)目相關(guān)案例資源，讓學(xué)生先閱讀案例，從中了解制作過程，再引導(dǎo)學(xué)生查看相關(guān)授權(quán)專利項(xiàng)目申請內(nèi)容，喚起學(xué)生創(chuàng)新思維。再指導(dǎo)小組長對項(xiàng)目組成員進(jìn)行分工，然后共同制定和實(shí)施探究計(jì)劃與作品項(xiàng)目，努力完成項(xiàng)目創(chuàng)造小組預(yù)定目標(biāo)。

　　(4) 成果分享。進(jìn)行師生相互交流、共同分享研究成果。

　　課件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自評和互評;相互交流、共同提高，吸取經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)設(shè)計(jì)出更好的作品。

　　2.6 交流平臺

　　建設(shè)創(chuàng)客交流平臺。收集創(chuàng)客學(xué)習(xí)資源，如：智能生活課程學(xué)習(xí)資源、相關(guān)創(chuàng)客資源網(wǎng)站(極客工坊)、智能產(chǎn)品制作案例以及相關(guān)國家知識產(chǎn)權(quán)專利資源庫等。教師編制相關(guān)制作課程的微課，方便學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。創(chuàng)建學(xué)生創(chuàng)客群，創(chuàng)設(shè)師生與學(xué)生之間創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn)與成果分享交流，并用以記錄學(xué)習(xí)過程。

　　2.7 評價(jià)設(shè)計(jì)

　　評價(jià)設(shè)計(jì)主要是作品評價(jià)。包括作品主題、表達(dá)力、技術(shù)創(chuàng)新、小組協(xié)作、自主學(xué)習(xí)等幾個(gè)評價(jià)指標(biāo)。作品主題突出，符合項(xiàng)目需求，能表達(dá)出相應(yīng)的思想情感與價(jià)值觀;作品表達(dá)力要符合主題特征，內(nèi)容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有特色，突出個(gè)性化;技術(shù)突出創(chuàng)新點(diǎn)，功能適用性強(qiáng);小組合作分工科學(xué)合理，實(shí)施計(jì)劃操作性強(qiáng)，作品創(chuàng)造完成度高，可完成預(yù)測目標(biāo)。自主學(xué)習(xí)目標(biāo)要明確、方法要可行。另外設(shè)計(jì)一個(gè)總評及反思不足指標(biāo)，明確哪些地方還可以改進(jìn)。

　　3 課程教學(xué)實(shí)踐與反思

　　3.1 教學(xué)實(shí)踐

　　完成教學(xué)模型設(shè)計(jì)之后，要進(jìn)行具體地實(shí)踐檢驗(yàn)。技術(shù)科老師可根據(jù)學(xué)生愛好和技術(shù)水平的差異搭配組成2~4人的學(xué)生項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)小組，也可以讓學(xué)生自由組合。建議指定項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)小組長，負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施與組織協(xié)調(diào)。學(xué)生以項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)小組為單位制定實(shí)踐計(jì)劃，通過實(shí)踐探究與項(xiàng)目學(xué)習(xí)，完成智能生活作品項(xiàng)目的創(chuàng)造，并進(jìn)行小組評價(jià)，讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)創(chuàng)造過程，增強(qiáng)學(xué)生的成功感和認(rèn)可度。技術(shù)科老師也要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提煉創(chuàng)客教育培養(yǎng)策略，為學(xué)生更好地實(shí)施創(chuàng)客教育打下基礎(chǔ)。

　　3.2 教學(xué)反思

　　基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，包含了自主、協(xié)作以及范例式等學(xué)習(xí)方式的特點(diǎn)。有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造和探究情感，更好地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和協(xié)作精神。

　　(1)改變學(xué)習(xí)方式。在課程實(shí)踐中，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生對理論知識獲取途徑不再是聽教師講授，而是以小組探究方式開展了自主研究，突出操作技能的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)研究學(xué)習(xí)，從驗(yàn)證理論中學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識。通過學(xué)生完成項(xiàng)目方式來學(xué)習(xí)創(chuàng)客課程，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

　　(2)改變教學(xué)方式。因信息技術(shù)課時(shí)少，所以教師講授內(nèi)容要精時(shí)間要短。盡量給學(xué)生多點(diǎn)時(shí)間做實(shí)驗(yàn)完成項(xiàng)目。教師主要工作是幫助學(xué)生實(shí)破技術(shù)難關(guān)，協(xié)助學(xué)生控制項(xiàng)目進(jìn)度，不定期檢查，激勵(lì)學(xué)生要勇于面對困難，在失敗中提起勇氣攻破難關(guān)，成功完成作品。通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)，學(xué)生親身體驗(yàn)到真實(shí)的智能生活作品創(chuàng)造過程。在實(shí)踐中，他們掌握了智能作品創(chuàng)造技能，逐步熟悉自動化產(chǎn)品編程能力和人工智能理論知識。同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生自主協(xié)作學(xué)習(xí)、獲取知識和信息處理的能力。本創(chuàng)客課程教學(xué)實(shí)踐研究，利用創(chuàng)客精神帶領(lǐng)學(xué)生，以創(chuàng)客文化教育管理學(xué)生，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客素養(yǎng)，為學(xué)生終身發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。