基于創(chuàng)客教育的中小學(xué)信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程的發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述

何天樂(lè)

【摘 要】近年來(lái)，以3D打印、Scratch趣味編程、開(kāi)源機(jī)器人為代表的，基于創(chuàng)客教育的中小學(xué)信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程發(fā)展迅速。這些課程的開(kāi)設(shè)，完善了義務(wù)教育階段課程體系，滿(mǎn)足了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)客教育 信息技術(shù) 拓展性課程 發(fā)展現(xiàn)狀

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.67 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）32-0059-02

一、創(chuàng)客教育

創(chuàng)客翻譯自英文單詞“Maker”，意思是“制作的人”。當(dāng)前，創(chuàng)客是指那些利用信息技術(shù)、3D打印技術(shù)等新興技術(shù)，把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，勇于創(chuàng)新的人。

創(chuàng)客精神是創(chuàng)新精神加上百分之百的全身心投入，同時(shí)還要有面對(duì)困難逆境的執(zhí)著和堅(jiān)持。

創(chuàng)客教育是一種以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客精神為主要目的的教育行為。創(chuàng)客教育不僅僅是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手實(shí)踐能力，還需要培養(yǎng)學(xué)生意志品質(zhì)等方面的能力。

在信息技術(shù)等新興技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，創(chuàng)客教育以信息技術(shù)的融合為基礎(chǔ)，繼承了杜威“從做中學(xué)”體驗(yàn)教育；項(xiàng)目教學(xué)法“以項(xiàng)目為中心的團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)”；創(chuàng)新教育“通過(guò)探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、思維、能力教育”；DIY理念等以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，為越來(lái)越多的教育者所青睞。

二、拓展性課程

2015 年 3 月，浙江省教育廳發(fā)布了《關(guān)于深化義務(wù)教育課程改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》（浙教基〔2015〕36號(hào)）。同年9 月，又連續(xù)下發(fā)了《關(guān)于建設(shè)義務(wù)教育拓展性課程的指導(dǎo)意見(jiàn)》（浙教辦基〔2015〕78號(hào)）和《關(guān)于促進(jìn)義務(wù)教育課程整合的指導(dǎo)意見(jiàn)》（浙教辦基〔2015〕79號(hào)）等相關(guān)課程改革的配套文件。

這一系列文件明確指出義務(wù)教育課程分為基礎(chǔ)性課程和拓展性課程，并對(duì)拓展性課程的開(kāi)發(fā)建設(shè)、開(kāi)展實(shí)施、評(píng)價(jià)考核等方面提出了具體的要求，這是義務(wù)教育課程體系建設(shè)的一大創(chuàng)新。

基礎(chǔ)性課程指國(guó)家和地方課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的統(tǒng)一學(xué)習(xí)內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展所必需的思想道德素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)和健康素質(zhì)等基本素質(zhì)；拓展性課程指學(xué)校提供給學(xué)生自主選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容，主要滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，開(kāi)發(fā)和培育學(xué)生的潛能和特長(zhǎng)。通俗的講，如果某課程是學(xué)校所有學(xué)生都要學(xué)習(xí)的，那么該課程屬于基礎(chǔ)性課程；如果某課程是供學(xué)生選學(xué)、不作統(tǒng)一學(xué)習(xí)要求，就屬于拓展性課程。

那么，由此看來(lái)學(xué)校開(kāi)設(shè)的社團(tuán)活動(dòng)、興趣小組活動(dòng)也屬于拓展性課程？這些活動(dòng)雖然沒(méi)有作統(tǒng)一學(xué)習(xí)要求，學(xué)生自愿參加，但這些活動(dòng)僅針對(duì)部分學(xué)生，并不能滿(mǎn)足全體學(xué)生的需求。另外，社團(tuán)活動(dòng)、興趣小組活動(dòng)通常安排在課外進(jìn)行，而拓展性課程是有課時(shí)量要求的。

拓展性課程，強(qiáng)調(diào)“更好地幫助每一位學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面而有個(gè)性的發(fā)展”，也就是說(shuō)要求“全體都參與、人人有選擇”。這就要求學(xué)校需要面向全體學(xué)生，開(kāi)發(fā)足夠多的拓展性課程，確保所有的學(xué)生有所選擇，充分調(diào)動(dòng)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓每一位學(xué)生愉快學(xué)習(xí)、幸福成長(zhǎng)。

三、基于創(chuàng)客教育的中小學(xué)信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程

近年來(lái)，以3D打印、Scratch趣味編程、開(kāi)源機(jī)器人為代表的，基于創(chuàng)客教育的中小學(xué)信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程發(fā)展迅速。

這些課程根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況及中小學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)教學(xué)內(nèi)容；引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、主動(dòng)探究與合作交流，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題；通過(guò)多形式、人本化的評(píng)價(jià)機(jī)制，全面、真實(shí)、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素養(yǎng)發(fā)展水平；打造了一個(gè)多樣、豐富、完善的課程體系，供不同年齡階段的學(xué)生選擇和學(xué)習(xí)，滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

身為一名初中信息技術(shù)專(zhuān)職教師，為了更好的開(kāi)展創(chuàng)客教育，開(kāi)設(shè)適合初中學(xué)生的信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程。筆者收集了大量，當(dāng)前中小學(xué)階段，其他教育工作者基于創(chuàng)客教育理念，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程內(nèi)容，并進(jìn)行整理如下，供參考借鑒。

1、以Scratch編程為代表的趣味編程課程

Scratch是美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）專(zhuān)門(mén)為青少年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款簡(jiǎn)單易用的編程軟件。使用者不需要記憶復(fù)雜的命令和參數(shù)，編輯程序的過(guò)程，就是用鼠標(biāo)拖曳積木形狀的模塊到編輯區(qū)域。利用Scratch編程軟件，孩子們可以輕松地制作出諸如卡通動(dòng)畫(huà)片、小游戲等令人驚嘆的作品。而且孩子的成品可以通過(guò)Scratch直接發(fā)布到官網(wǎng)上，以供使用和交流。

Scratch的出現(xiàn)，讓所有的孩子喜歡上編程成為了一種可能。學(xué)習(xí)Scratch不僅為學(xué)生以后學(xué)習(xí)其他程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，學(xué)生在設(shè)計(jì)、創(chuàng)作作品過(guò)程中，還發(fā)揮了想象力，訓(xùn)練了思維能力和挖掘了創(chuàng)造力。

除了Scratch之外，對(duì)于趣味編程類(lèi)課程，還有的教師會(huì)選擇“MIT App Inventor手機(jī)編程軟件”、“Processing”等人性化、簡(jiǎn)單易用的編程軟件為教學(xué)內(nèi)容。

2、以Arduino為代表的可編程機(jī)器人課程

Arduino是一款開(kāi)放源碼的軟硬件平臺(tái)，包含硬件（各種型號(hào)的Arduino電路板）和軟件（Arduino IDE）。你只要在IDE中編寫(xiě)程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，程序便會(huì)告訴Arduino電路板要做些什么了。Arduino電路板能通過(guò)各種各樣的傳感器來(lái)感知環(huán)境，并根據(jù)程序的要求，做出相應(yīng)的動(dòng)作，比如：調(diào)節(jié)燈光、馬達(dá)和其他裝置。

Arduino發(fā)展至今，已經(jīng)推出了多種型號(hào)的電路板。軟件方面，除了Arduino IDE之外，已經(jīng)有人開(kāi)發(fā)了多款A(yù)rduino圖形化編程環(huán)境或者插件，如Ardublock可視化編程插件、Modkit在線圖形化編程環(huán)境、米思齊（Mixly）圖形化編程軟件等，為Arduino的推廣普及做出了積極的貢獻(xiàn)。

由于，Arduino源碼開(kāi)放、價(jià)格低廉、方便靈活、功能強(qiáng)大且容易上手，所以，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人教育教學(xué)領(lǐng)域。

除了Arduino之外，有些教師會(huì)在原來(lái)Scratch 趣味編程的基礎(chǔ)之上，選擇配合Scratch編程軟件使用的Scratch測(cè)控板為可編程機(jī)器人教學(xué)平臺(tái)。另外， pcDuino、Microduino等可編程機(jī)器人，近段時(shí)間來(lái)也逐漸流行。

可編輯機(jī)器人課程，從搭建機(jī)器人開(kāi)始，學(xué)習(xí)控制程序的編寫(xiě)，學(xué)會(huì)調(diào)試程序，操控機(jī)器人運(yùn)作。普及了機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和良好的思維能力，從而促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

3、以3D打印為代表的立體空間建模課程

3D打印是一種快速成型技術(shù)。3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、石膏、塑料、橡膠等不同的“打印材料”，打印機(jī)與電腦連接后，通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把電腦上的藍(lán)圖變成實(shí)物。3D打印的過(guò)程是：先通過(guò)計(jì)算機(jī)3D建模軟件，設(shè)計(jì)建立模型，再將模型文件輸出到3D打印機(jī)，從而指導(dǎo)3D打印機(jī)逐層打印。

目前教學(xué)中，3D 建模軟件用得比較多的是SketchUp、Solidworks、UG等。

中小學(xué)生有著天生的好奇心和想象力，3D打印能把他們的奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，是讓他們很開(kāi)心、很有成就感的一件事情。當(dāng)然，現(xiàn)階段的立體空間建模課程內(nèi)容不局限于產(chǎn)品原型的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，還用于三視圖繪制、數(shù)學(xué)上復(fù)雜幾何關(guān)系的構(gòu)建等等，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。

4、融合了軟硬件編程、3D建模等內(nèi)容的課程

像微軟Kinect之類(lèi)的3D體感設(shè)備，對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)它僅僅是一個(gè)XBOX360游戲機(jī)的周邊外設(shè)。但對(duì)于敏銳的教育工作者來(lái)說(shuō)，他可以是一個(gè)很好的信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程學(xué)習(xí)內(nèi)容。配合微軟提供的SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包），我們可以最大限度的發(fā)揮Kinect的潛力。通過(guò)SDK軟件開(kāi)發(fā)工具包和Kinect硬件本身的3D掃描，人物表情識(shí)別，接受聲音、手勢(shì)命令等功能，我們可以做出很多有趣、有意義的人機(jī)交互應(yīng)用。

以Kinect、Leap Motion之類(lèi)的3D體感控制器為實(shí)踐對(duì)象，融合了軟硬件編程、3D建模等內(nèi)容，是當(dāng)前基于創(chuàng)客教育理念的中小學(xué)信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程開(kāi)發(fā)的新的方向。

以上基于創(chuàng)客教育理念的中小學(xué)信息技術(shù)類(lèi)拓展性課程，主要通過(guò)項(xiàng)目的形式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)某一領(lǐng)域開(kāi)展深入探究與實(shí)踐，體驗(yàn)運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的方法和過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和綜合能力。這些課程以其趣味性、綜合跨學(xué)科性、注重動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新的元素令學(xué)生耳目一新，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，得到了大部分學(xué)生的喜歡，滿(mǎn)足學(xué)生課程學(xué)習(xí)的多樣化需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]祝智庭，孫妍妍. 創(chuàng)客教育：信息技術(shù)使能的創(chuàng)新教育實(shí)踐場(chǎng)[J]. 中國(guó)電化教育，2015，01：14-21.

[2]劉金鵬. 創(chuàng)客教育類(lèi)拓展性課程體系建設(shè)[J]. 中小學(xué)信息技術(shù)教育，2016，02：67-69.