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以“创客工作坊——3D建模”为例谈初中创客式校本课程的实施

 

核心提示

 

近年来,创客教育越来越受到各界的重视,“创客式校本课程”与新课改的核心理念及其倡导的学习方式相吻合,为学生的创新发展提供了一种新的发展方向。例如,中国教育信息化创客教育研究中心推出的“全国首套小初高衔接体系化创客课程”正是基于“立德树人,为国育才”的目标理念,重构STEM/创客/人工智能教育教学内容,开展顶层设计,为结束国内STEM/创客/人工智能教育碎片化时代助力,将人文科学、自然科学以及人工科学初步融合到一起,形成具有中国特色的创客教育课程体系该课程要求教师以学生为学习主体,引导他们主动学习,激发学习兴趣,有效地指导他们从熟悉的学习情境,迁移知识和技能,提学生高探求、评价、创造的能力。
 

 

“创客式”校本课程

提出的背景

 
创客教育课程开发是执行国家三级课程管理政策的一个组成部分,课程内容根据目标与学校所处环境的不同而各不相同,对内容的选择也是灵活多变。笔者根据学生的不同需求,先后开设了Flash动画制作、学无涯电子拼装等校本课程。在实施校本课程过程中发现,学生仍习惯被动地完成学习,很难实现创客课程“促进学生个性发展”的目标。

 
以创新、动手实践为导向的创客教育,是未来教育的重要教育形态。在开发和实施初中信息技术学科校本课程过程中,如何让校本课程更好地满足学生“实践与创新”的发展需要?如何利用校本课程为学生提供更多“创客”的时间与空间?如何更有效地引导学生将“自己的创意”打造成实物……围绕这些问题,笔者认为开展“创客式校本课程”显得尤为迫切和重要,从学生动手“造物”出发,以项目学习为主,学习时间灵活,学习内容丰富,学习方法多样,可以培养学生的创新精神,促进学生合作学习与主动发展,在团队协作式的项目实践中提升核心素养。
 

 

“创客工作坊——3D建模”

校本课程的实施策略

 
经过不断学习与探索,2020学年笔者结合中国教育信息化创客教育研究中心推出的“创客课程”在初一年级开设了校本课程“创客工作坊—3D建模”。“创客”的核心重在创意、创新、创造,初中学生具有一定的理解能力和自主学习能力,可以在合作学习、自主探究中获得新知,在交流与实践中发现并解决问题,实现促进学生个性发展的课程目标。

 

1

先改再创,培养创新能力

 
由于学生习惯了传统的教与学的方式,而且自主创新设计具有一定难度,故教学内容应循序渐进,注重培养学生的创新能力,让学生对创客式校本课程慢慢适应。教学中可以先进行实物创新改造,激发学生的创作灵感,在学生掌握了基本技能后再进行自主创意设计。

例如,在设计挤牙膏器的教学中,笔者首先展示自己购买的挤牙膏器,请学生亲身体验使用它的不足之处,即牙膏难以塞入、旋转牙膏费力等。针对这些问题,师生进一步讨论并提出各自的创新设计,给学生的个性发展留下自由空间。学生的亲身经历容易引起他们的共鸣,课程的内容和结构在师生互动中完成。师生的设计理念不要求一致,大家在探究过程中,相互启发,在不断改进中画出设计图纸,最后进行3D建模,通过改造项目学习,提升学生的创新意识和创新能。

 
 

2

多元评价,促进学生学习

评价要想发挥其促进学生发展的功能,就不能外在于学习过程,仅仅发挥监控的效用,要嵌入学习周期中,成为学习的一个环节。创客式校本课程的评价方法可以灵活多样,学生创造的每个作品都可通过师生、生生、自评来实现,从作品的创新性、实用性、美观性,以及设计者的展示说明等方面精细评分,并作为期末成绩的一部分。
 
此外,教师应为学生提供更多展示成果的机会,例如,在学校的科技文化节组织创客作品展、参加各级各类的创客比赛,让学生获得学习的成就感,让“创客”成为学生的榜样与标杆,以多元评价促进学生的学习与发展。
 
 

 

“创客工作坊——3D建模”

校本课程的实施过

 
 
3D打印技术是近几年产生的新兴事物,但3D建模并非初中信息技术的教学内容,对于信息技术教师来说是一个全新的领域,既是挑战也是机遇,对校本课程内容选择、开展形式、实践考核等都需反复研究。
 

1

开始阶段——研习练习

 
笔者注重创设情境,并做好操作示范,帮助学生建构属于自己的知识体系。在教学内容选择上坚持由浅入深的原则:

比如,先给学生展示3D打印的过程,让学生观摩并练习模型切片、进丝、退丝等,借助课堂情境,激发学生的学习乐趣;再引导学生通过网络资源自主学习,明确3D打印的社会价值以及未来发展前景,激发学生的学习热情。

 
 

2

探索阶段——构思迁移

 
笔者注重深入引导,促进学生理解探究,通过实物的优化创新设计,提高学生的设计水平与创新能力,培养学生选用数字化资源与工具,创造性地解决问题,形成创新作品,养成数字化学习与创新的习惯,意识到学习与创造对生活的作用和意义。
比如,在学习3D建模软件时,从简单的L型手机支架制作入手,每个学生都能在小组合作、分享交流中轻松地完成创造,在开放的学习模式下,学生的自主性、独立性、创造性得到充分地发挥。在实践过程中,很多学生设计的手机支架具有造型独特,多个充电口、充电线凹槽、角度可调节等功能。
 

3

实施阶段——实践应用

笔者注重激励再造,引导学生进行思考,自主探究,发现问题,及时改进,通过小组合作形成创意方案。
比如,在“创意风扇制作”第2课时中,笔者要求学生在风扇组装的实践过程中分析并优化模型。学生在造型不规则,学生测量出现误差,导致空洞偏小开关无法装入或空洞偏大开关容易滑落,只能用热熔胶来填充固定;因开关与马达之间的距离太小,电线难连接、易短路;因电池盒较小以及选用圆形电池导致底面不平,风扇无法立于桌面;电池裸露影响整体的美感等问题。发现以上不足后,学生们展开激烈的讨论,总结并优化设计方案。比如尺寸的测量要以元件嵌入部分为准解决“开关不易安装”问题;加大开关与马达之间的距离解决“电线难连接、易短路”问题;电池盒改造成推拉卡扣式解决“风扇底面不平”问题;电池被封闭不易掉落解决“整体美感”问题;增加风扇的功能,让其更加实用……
 

4

反思阶段——分享交流

在学生们的共同努力下,将创意方案的设计草图呈现在纸上,再使用3DOne进行建模,在创客分享环节对创新设计进行阐述说明。
第一小组将风扇改为手持式,并在马达后加保护罩,原因是马达上方连接电线的铜片细小易断;第二小组在风扇后设计了一个方形笔筒,既提高了风扇的稳定性,又让作品更有实用性;第三小组将风扇框架设计成正方体,电池不再裸露,并加入发热元件将其变成了电暖扇,在寒冷的冬天,这样的创意设计更加人性化。
学生是独立的个体,不乏奇思妙想,他们在合作探索中学习新知,动手实践与创新能力得到有效提升。

 

结束语

 

   校本课程发展与学校文化更新之间是相互联系、相互促进、相得益彰的关系。一方面,校本课程的发展能够促进学校文化更新;反过来,通过学校文化的更新能够为校本课程的发展创造良好的条件,推动校本课程的发展。学生对知识的渴望、对课程的热爱,是教师继续进行“创客式”校本课程开发研究的最大动力,相信在师生共同努力下,创客式校本课程将逐渐普及,成为学校的特色文化。