文章刊登于《时代教育》杂志2024年7月上旬刊(第13期)
课题:本文系福建省教育科学“十四五”规划2022年度课题“基于新课标理念的创客教育项目式学习研究”(FJJKZX22-053)研究成果之一
本文首先回顾了国家有关创客教育、项目式学习的最新要求,明确了项目式学习背景下创客教育的核心概念及研究意义;其次阐述了项目式创客教育的具体实践方式,通过优化策略来改善实施效果;最后总述了实践成果,阐述项目式学习的价值,并提出展望,希望学生在项目式创客教育课堂上真实地生长,让项目式创客教育与新课标同行。
《教育信息化“十三五”规划》中着重指出:有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。《义务教育课程方案(2022年版)》中指出:探索大单元教学,积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动,促进学生举一反三、融会贯通,加强知识间的内在关联,促进知识结构化。2023年教育部等十八部门发布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》中指出:各地要将科学教育作为课后服务最基本的、必备的项目,开展科普讲座、科学实验、科技创作、创客活动、观测研究等,不断提升课后服务的吸引力。教师可基于项目式学习的理念,着力开发与实施创客教育校本课程,开展一系列基于新课标的创新实践活动,将新思想、新手段与信息科技教学融合起来,引导学生在现代科技的辅助下不断提高创新能力和动手操作能力,进而成为未来全能型人才。
一、学思并进,提高创客教育实践的认识
(一)夯实基础,明确核心概念
创客教育是培养创新型人才的主要途径,它融合了体验教育、基于项目的学习、创新教育等多种教育理念。项目式学习是以学生为主体,基于建构主义学习理论与现实问题情景,通过情境化教学,引导学生通过实际操作、知识应用获取知识和技能的一种学习方式,有利于培养学生的创新能力,帮助学生构建相互联系的新旧知识网络。基于项目式学习的创客教育的实践研究契合了当前教育研究中的热点问题。
(二)提高认识,明确研究意义
面向学生开展创客教育既是时代发展所需,也是教育发展和人才培养所需。教师要基于项目式学习探究小学创客教育的活动设计、策划、实施,促进创客教育活动的组织、开展与推广。
二、深耕细作,完善项目式创客教育教学实践
(一)丰富教育内涵
项目式创客教育通过深度融合,集课标、教材、活动为一体,激发学生的主动学习意识。教师要从学科、校园文化、办学特色等方面出发,精心设计有趣、有挑战性的项目主题,激发学生的探究兴趣,鼓励学生主动参与,培养他们的主动学习意识,提高探究的积极性和主动性。例如在“创意智造”项目中,学生需要自行设计、搭建、编程和调试开源硬件,通过亲身参与,学生能体验到拼一拼、搭一搭、试一试的乐趣,进而提升参与活动的成就感。
项目式创客教育倡导实践创新,将知识、能力、价值融为一体,引导学生成为知识的应用者乃至创新者。在实践活动中,教师要主动探究,勇于创新,培养学生的创新意识。比如在“制作智能课桌椅”项目中,学生需要反复调试传感器、控制器、马达等外设,设计出能够自动感知又能方便使用的智能化设备,通过不断优化、反复迭代的过程,最终制作出有创意的作品。
项目式学习背景下的创客教育要能够引导项目设计和实施指向,让学生更富创造性地解决问题,因此迫切需要教师转变角色,以学生参与的引导者、学生深度学习的支持者、学生能力发展的促进者的角色,在教学中创造鲜活的、智慧的、符合学习规律的活动。项目式学习背景下的创客教育要注重教师与多群体之间的合作,要求教师创设复杂、真实、开放的驱动性问题,需要教师根据教学需要与其他学科教师、学生家长、社区人员等开展更广泛而有效的合作。
(二)精选教学模式
为了学生的长远发展,教师必须培养学生的逻辑思维和动手操作能力,同时还要激发和培养学生的创新意识。经过实践摸索,笔者所在学校已构建出项目式学习背景下创客教育沉浸式学习模式,具体步骤如下。
创设情境、共设项目。教师根据学情以及客观条件创设多样化和具有层次性的教学情境,汇聚成项目专题。比如为了适应学生的生长发育,解决传统课桌椅存在的弊端,教师引导学生将通过使用开源硬件设计智能课桌椅这一项目作为探究主题。
划分任务、制订计划。项目式学习一般采用学习小组的形式来完成,学生确定本质问题、驱动性问题之后,教师要及时引导学习小组根据问题进行任务分工和项目分解。如在“设计智能课桌椅”项目中,经过头脑风暴、小组探究等步骤,最终确定项目子问题为:设计智能课桌椅有哪些需求?将实现哪些功能?如何根据需求选择合适的开源硬件?如何完善整体设计来实现智能化需求?
生成方案、活动探究。该环节作为活动的中心环节,对学生知识和技能的习得至关重要。小组成员需要积极收集信息、整理资料,并通过头脑风暴的方式,以绘制思维导图、填写过程性评价表、形成作品的设计框架等方式,不断修改完善,形成最终的方案。
工程设计、创作作品。作品制作是一个重要环节,学生要充分运用工程思维,大胆实践,最终创作出有创意的项目作品。
分享成果、交流讨论。在项目作品完成之后,各团队需要集中展示汇报,分享所得所感,总结所思所悟。针对学生出现的典型性问题,教师可集中讲解,引导学生改进作品。同时,教师要激发学生的创新意识,启发他们进行知识拓展、应用迁移。
综合评价、总结反思。评价创客项目的重点是基于证据的评价和增值性评价,从学生作品、学生态度等方面来评价。评价要有利于学生未来的成长,促进学生不断提升自己。
(三)发展学生能力
在“声音的产生”项目中,打破传统课程体系,整合语文、音乐、科学、数学、信息科技等学科的知识,重新设计了“探索声音的奥妙”这一项目主题。教师精心创设了寻访、观看、制作、展示等环节,在情境化、生活化的教学模式中帮助学生更好地感悟知识的形成过程,进一步发展学生的综合能力。
(四)完善项目反思
反思是让学生认识自我、提升能力、培养核心素养的有效途径。教师在每个项目完成之后都应该及时引导学生深入思考收获与遗憾,鼓励学生扬长避短。教师可从参与度、驱动任务的设计、具体的操作流程、项目目标的达成、成果的呈现形式等多个角度启发学生进行思考,不断提升学生的理论水平,从而促进后续项目的有效实施。
三、多管齐下,优化项目式创客教育实施策略
(一)明确活动目标
教师要遵循发现问题、分析问题、解决问题“三部曲”实施项目学习。教师要善于结合生活中的突出问题作为探究情境,明确、具体地描述活动目标,这样学生在探究过程中才能够围绕目标开展活动,确保学有所成,让项目式学习有迹可循。如“环境监测仪”项目的活动目标就可以明确为:了解影响空气质量的物质是如何影响人体健康的;了解环境监测仪的工作原理,掌握基本的设计步骤,通过小组合作制作出自动监测环境变化的监测仪,并撰写相应的报告。
(二)整合课程资源
在学校内部和周边环境都有许多潜在的教育资源,教师要善于引导学生发现并挖掘、利用这些资源,通过分析、对比、总结、提炼、升华等手法,对各种资源进行识别、获取、转化及优化,从而为跨学科学习活动提供必要的支撑材料。例如,在“智慧小水池”项目中,整合了科学、机械、数学、美术、语文等学科资源,学生不仅要关注水池的水质、安全、能源、生态、结构、美观等方面情况,还要根据现有的各学科资源来汇报收集信息成果。在此基础上,形成工程设计思维,绘制智慧小水池设计蓝图,围绕设计的五个维度,学会设计和优化方案,最后通过合作实践、开源硬件加持,制作出智慧小水池模型。学生在模型发布过程中,还需要不断进行反思改进,助力小水池的升级迭代。
(三)发挥模块驱动作用
在项目式学习中,教师还需要合理利用模块驱动作为教学策略,将一个较复杂的项目拆分成若干模块,每个模块有明确的活动目标和探究任务,以帮助学生高效、有序地推进项目。比如在“智能巴士”项目中,教师可以将活动内容划分为“需求分析”“硬件选择”“车辆组装”“编程控制”“调试改进”等几个模块,让学生的学习更有针对性,也有利于教师进行过程性评估与反馈。在实践过程中,教师将创客教育理念与模块化探究相结合,让学生学习更具条理性,激发学习兴趣,帮助他们系统掌握知识,提高动手能力和团队合作精神。
(四)创设展示平台
在项目作品制作完成后,各团队都会进行集中展示和汇报。这时,教师为学生搭建一个完善的展示平台至关重要。通过为学生提供展示的舞台,展示创新思维,激发创新潜能,让项目成果得以呈现。如“智能巴士”项目作品完成后,学生需要综合运用自己所学的知识和能力展示创意,从而提升交流能力。每个团队都有机会展示自己的作品,阐述自己的创意和产品迭代更新过程,接受大家的评价和建议。教师再进行综合点评,拓展学生创新思维,引导学生进行知识拓展和应用迁移,继续改进自己的作品。
(五)完善评价体系
在创客教育中,需要构建多元性、综合性的评价体系,全面评估学生发展,确保项目式学习的效果落地。教师在设计评价量表时,可以采用成果展示、过程记录、创新思维等综合评价方式,通过建立多元合作的评价主体,从中获得评价信息,促进终结性评价和过程性评价相互结合。教师还可以借助国家中小学智慧教育平台等数字化工具进行实时评估,以实现多视角、全面精准评价。通过构建全新的评价体系,既培养学生的团队合作精神和批判性思维,也有利于教师不断优化教学策略促进学生的全面发展[1]。
四、研究总结与启示
开展项目式创客教育活动,既需要学生在知识学习上“一尺宽、一里深”,也需要教师有严谨的治学精神和优秀的学术本领。在实践过程中,教师需要将创客教育融入大单元、大概念、综合化、体验性之中,并将基于理解的教学设计作为学习设计的基础。
从课堂走向课程。基于项目式理念的创客教育将从单一的课堂走向完整的课程体系,其理念和方法将融入学校教育的各个层面,贯穿学生的学习过程,最终建构系统的项目式创客课程体系。通过设计一系列渐进式的课程,让学生在跨学科学习中感受到创新的乐趣。
用课堂丰富课程。项目式创客教育将致力于丰富课堂的内涵,将更多的创客教育创新元素融入教学当中,让学生在实践中学习、在实践中成长,让课堂成为学生实现创意、解决问题的场所。项目式创客系列课程通过小组头脑风暴、案例分析、实践探索等多种形式,为学生提供更加丰富的学习资源和更加多元的学习体验。
从储备性学习走向应用性学习。项目式创客教育更强调知识的应用和实践创新,更加注重实践能力,引导学生将所学知识应用于实践问题的解决过程,并在实践中学会分析,深化理解,提升能力。
通过行动研究,教师让项目式创客教育与新课标同行,在探究过程中点燃自己的学习热情,形成正确的价值观,以及形成可迁移的思维方式,不断加深对学科知识的理解深度。行胜于言,从心出发。我们还需要在师资队伍建设、课程资源整合、评价机制创新等方面进行改进和完善,做好更有力的组织保障,让项目式创客教育成为新课标落实的重要推动力量,为学生的全面发展创造更多的机会,更好地促进学生的成长和发展。(作者系福建省莆田市实验小学教师)
注:[1]汪敏.基于创客理念的小学信息科技项目式学习探究[J].中国现代教育装备,2023(20):53-56.