創(chuàng)客課程開發(fā)的校本探索

【摘 要】江蘇省錫山高級中學(xué)的創(chuàng)客課程是由多門課程構(gòu)成的課程群，它是面向全體學(xué)生的、常態(tài)化實(shí)施的課程。課程群具有跨學(xué)科的課程目標(biāo)，采用“翻轉(zhuǎn)學(xué)做”的課堂教學(xué)范式，借鑒以色列科技企業(yè)孵化器的運(yùn)行模式，以自發(fā)組成的專業(yè)社群為核心，形成了包括校內(nèi)教師、外聘教師、高校學(xué)長團(tuán)、外籍專家在內(nèi)的多元化的創(chuàng)客教育師資隊(duì)伍。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)客教育；創(chuàng)客課程；翻轉(zhuǎn)學(xué)做；專業(yè)社群

【中圖分類號】G633.67 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009（2017）19-0016-02

【作者簡介】胡曉軍，江蘇省錫山高級中學(xué)（江蘇無錫，214174）課程教學(xué)處副主任，高級教師。

創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與教育的碰撞和交融，正溫柔地改變著中學(xué)相關(guān)課程的教育理念、教學(xué)方式和課堂組織形式。清華大學(xué)創(chuàng)客教育實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)代教育技術(shù)雜志社聯(lián)合發(fā)布的《中國創(chuàng)客教育藍(lán)皮書2015》提出，創(chuàng)客課程不是一門單一課程，而是一系列課程的組合。江蘇省錫山高級中學(xué)自2014年起，跳出學(xué)科教研組的束縛，組建跨學(xué)科的STEAM（科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)）專業(yè)社群，具有不同專業(yè)背景的教師走到一起共同研討課程開發(fā)，建立STEAM創(chuàng)客課程體系。

一、跨學(xué)科的課程目標(biāo)和課程內(nèi)容

我校的創(chuàng)客課程是面向全體學(xué)生的一門常態(tài)化實(shí)施的課程，是學(xué)校的選修課程之一，每一個(gè)學(xué)生都可以自由選修該課程。因?yàn)槲倚！皠?chuàng)客課程”是融合了多門學(xué)科的，因此，課程目標(biāo)也是跨學(xué)科的。它要求：每一位學(xué)習(xí)過創(chuàng)客課程的學(xué)生都能夠會用1種工具語言，制作1件物化作品，完成1本工程日志，撰寫1篇研究論文。具體來說，會用1種工具語言：需要學(xué)生能夠使用圖形化或者代碼編程界面，編制一段控制開源硬件的程序，指向的是創(chuàng)新設(shè)計(jì)（通用技術(shù)）和計(jì)算思維（信息技術(shù)）。制作1件物化作品：學(xué)生要使用車、鉗、銑、刨、磨等工具，激光切割機(jī)、3D打印機(jī)等機(jī)器制作一件可以觸摸到的創(chuàng)新作品或者互動(dòng)媒體作品，指向的是物化能力（通用技術(shù)）和藝術(shù)表達(dá)創(chuàng)意（藝術(shù)）。完成1本工程日志：學(xué)生要繪制圖紙，記錄過程，像工程師一樣設(shè)計(jì)和工作，指向的是圖樣表達(dá)能力（通用技術(shù)）和工程思維（通用技術(shù)）。撰寫1篇研究論文：要用學(xué)術(shù)化的語言表達(dá)思考，用規(guī)范化的圖表和文字呈現(xiàn)研究，指向的是科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任（物理）。

課程內(nèi)容要解決現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)問題，而不是書本知識和范例模仿，創(chuàng)客課程的學(xué)習(xí)方式是學(xué)生“做中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，而不是接受式學(xué)習(xí)。創(chuàng)客課程是綜合信息技術(shù)學(xué)科的編程，通用技術(shù)學(xué)科的機(jī)器人、電子、材料，物理學(xué)科的結(jié)構(gòu)力學(xué)，藝術(shù)學(xué)科的設(shè)計(jì)等學(xué)科元素，用研究性學(xué)習(xí)的方法組織教學(xué)。

二、“翻轉(zhuǎn)學(xué)做”的課堂教學(xué)范式

傳統(tǒng)的課程實(shí)施流程是，先進(jìn)行知識講授，再進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)。這時(shí)的實(shí)踐，學(xué)生往往是模仿與驗(yàn)證，模仿教師教學(xué)中的實(shí)踐方法，驗(yàn)證教師的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在創(chuàng)客課程實(shí)施中，借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂的理念，采用先自主實(shí)踐探索，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)知識和觀察教師演示，可以稱之為“翻轉(zhuǎn)學(xué)做”的教學(xué)方法。

在“翻轉(zhuǎn)學(xué)做”的教學(xué)過程中，學(xué)生先用較短的時(shí)間獲得最基本的知識與能力儲備，然后進(jìn)入具體的任務(wù)實(shí)踐環(huán)節(jié)。在實(shí)踐中當(dāng)學(xué)生遇到知識與能力的盲區(qū)，可以使用教師提供的幫助文件，如：微視頻、教材、說明文檔等。如果還不能夠解決問題，則教師輔導(dǎo)跟進(jìn)。在這種范式下，學(xué)習(xí)概念、規(guī)則、方法、技巧與學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)建立了連接，使得學(xué)習(xí)更有針對性，更具真實(shí)感，促進(jìn)了對知識的深度學(xué)習(xí)。

這里有個(gè)“度”的問題很重要。如果教師講的內(nèi)容太多，再讓學(xué)生去實(shí)踐，那么又會變成傳統(tǒng)的學(xué)做，學(xué)的時(shí)候不以為意，做的時(shí)候只重模仿。

三、科技孵化器的課程實(shí)施模式

我校在創(chuàng)客課程實(shí)施和評價(jià)中借鑒了以色列科技企業(yè)孵化器的運(yùn)行機(jī)制，主要包括4個(gè)環(huán)節(jié)。

1.項(xiàng)目先導(dǎo)期。學(xué)習(xí)基本的知識與技能，然后尋找現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)問題，創(chuàng)造性地提出解決方案。學(xué)生要學(xué)習(xí)基本的開源硬件知識，儲備知識與能力，還要學(xué)習(xí)“萃智”（TRIZ）發(fā)明創(chuàng)新原理，觀察生活，發(fā)現(xiàn)問題，在此基礎(chǔ)上提出擬設(shè)計(jì)的項(xiàng)目，該環(huán)節(jié)大約6課時(shí)。例如，有學(xué)生看到汽車落水后因無法打開車門窗而導(dǎo)致駕乘人員溺死的新聞，于是提出了一個(gè)“汽車溺水后自動(dòng)破窗裝置”的項(xiàng)目。

2.項(xiàng)目論證期。學(xué)生醞釀的項(xiàng)目在教師的指導(dǎo)下不斷完善，依次經(jīng)過孵化器經(jīng)理（教師）、孵化器項(xiàng)目篩選委員會（師生小組）審查，才能進(jìn)入創(chuàng)客項(xiàng)目孵化期。這期間，學(xué)生填寫項(xiàng)目設(shè)計(jì)書草表，經(jīng)過小組討論，互相碰撞，完善項(xiàng)目。教師還要以案例說原理，對學(xué)生進(jìn)行針對性、個(gè)別化指導(dǎo)，例如“汽車溺水自動(dòng)破窗裝置”就在此環(huán)節(jié)討論出“在汽車的方向盤、底盤和尾箱三個(gè)位置放置濕度傳感器，三個(gè)位置同時(shí)遇水就啟動(dòng)車窗邊角上的破窗裝置”的技術(shù)思路。

3.項(xiàng)目孵化期。在創(chuàng)客空間學(xué)習(xí)必備知識、提高實(shí)踐能力，教師為項(xiàng)目提供知識教學(xué)和技術(shù)指導(dǎo)，當(dāng)學(xué)生作品需要資金時(shí)還可以申請“校園風(fēng)險(xiǎn)投資”和“學(xué)生創(chuàng)業(yè)銀行”的資金支持，直至完成項(xiàng)目。還是以上述項(xiàng)目為例，學(xué)生需要購買汽車模型、傳感器、電機(jī)等設(shè)備，因該項(xiàng)目獲得項(xiàng)目篩選委員會的通過，于是獲得了孵化資金支持。該小組成員集體學(xué)習(xí)Arduino的知識，使用創(chuàng)客空間加工設(shè)備，把想象變成實(shí)實(shí)在在的作品。

4.市場培育期。該環(huán)節(jié)也是學(xué)生的課程評價(jià)階段，通過創(chuàng)客作品、工程日志、研究論文三個(gè)維度對學(xué)習(xí)進(jìn)行評價(jià)，并為特別優(yōu)秀的項(xiàng)目，提供參賽指導(dǎo)、專利申報(bào)、聯(lián)系工廠等服務(wù)。每個(gè)項(xiàng)目都需提交作品、日志和論文，還要進(jìn)行創(chuàng)客演講，師生們據(jù)此進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的評價(jià)。

科技孵化器的課程實(shí)施與評價(jià)，接近于真實(shí)世界，學(xué)生獲得的體驗(yàn)豐富，資源充足。運(yùn)行2年來，“創(chuàng)客課程”班學(xué)生孵化項(xiàng)目40余個(gè)，先后獲得全國科技創(chuàng)新類比賽一等獎(jiǎng)10多人次，獲專利20多人次，在“2016澳門國際創(chuàng)新發(fā)明展”中獲4枚金牌。

四、多元化的教師隊(duì)伍

合格的創(chuàng)客教師應(yīng)該是復(fù)合型人才，為建設(shè)適應(yīng)創(chuàng)客課程的教師隊(duì)伍，我校采用建立STEAM專業(yè)社群的方式，由來自信息技術(shù)、通用技術(shù)、藝術(shù)、物理等學(xué)科的教師自發(fā)組成。專業(yè)社群不同于學(xué)科組，它首先“去行政化”，有意向的教師主動(dòng)加入，開展專業(yè)活動(dòng)，教師有興趣則來，無興趣則不來，正是因?yàn)樽栽?，容易形成專業(yè)的創(chuàng)客教師圈子；其次是專業(yè)化，在這個(gè)社群只討論與學(xué)術(shù)有關(guān)的事情，學(xué)術(shù)水平高的更具有話語權(quán)，形成群內(nèi)你追我趕的學(xué)術(shù)發(fā)展氛圍。專業(yè)社群定有固定的教學(xué)研討的時(shí)間、地點(diǎn)和內(nèi)容。

僅僅有校內(nèi)教師的參與還不足以解決日常創(chuàng)客教學(xué)中的問題，于是又邀請來自于高校專門從事萃智（TRIZ）研究的教師加入社群，幫助師生解決項(xiàng)目設(shè)計(jì)中遇到的創(chuàng)新難題。2017年1月，來自江南大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院的4位教授加入專業(yè)社群，并在學(xué)校開設(shè)每周2課時(shí)的工業(yè)設(shè)計(jì)課程。

創(chuàng)客教師隊(duì)伍里還有一個(gè)“高校學(xué)長團(tuán)”。我校的2015屆學(xué)生謝超是江蘇省科技創(chuàng)新“省長獎(jiǎng)”的獲得者，他每周從大學(xué)返回母校，對自己擅長領(lǐng)域的項(xiàng)目指導(dǎo)3小時(shí)，“高校學(xué)長團(tuán)”作為學(xué)生的同齡人，他們交流起來更加順暢，還可以將高校里最新鮮的信息傳遞給學(xué)生。

由此，我校的“創(chuàng)客課程”形成了“STEAM專業(yè)社群+外聘高校教師+高校學(xué)長團(tuán)+外籍專家”的多元化師資隊(duì)伍。