創(chuàng)客教育理念在初中機器人教學(xué)中的應(yīng)用探索
——以Arduino機器人為例

潘瑞娟，秦 健

（陜西師范大學(xué) 教育學(xué)院 陜西 西安 710062）

1 引言

近幾年來，全國范圍內(nèi)，將近多一半的學(xué)校都把機器人活動引入到課堂教學(xué)當(dāng)中，使得看似神奇的機器人走進了學(xué)生的學(xué)習(xí)生活。作為一種全新的教學(xué)內(nèi)容，很多中小學(xué)教師都在探索如何進行機器人教學(xué)，怎樣才能使這種跨學(xué)科性、具有挑戰(zhàn)性的內(nèi)容，真正融入到學(xué)生的學(xué)習(xí)生活中，適合學(xué)生興趣發(fā)展的需要，提高學(xué)生的動手能力、編程能力、創(chuàng)造能力和團隊精神，使他們在積極的學(xué)習(xí)興趣中不斷探索和研究，實現(xiàn)自己的新創(chuàng)意、新設(shè)想和新設(shè)計。

美國地平線報告(New Horizon Report)2014年高等教育版中指出，在未來三到五年之內(nèi)，美國高校學(xué)生有從知識的消費者(Consumer)轉(zhuǎn)換為創(chuàng)造者(Creator)的趨勢，而創(chuàng)客教育在這個轉(zhuǎn)變中將會起到十分重要的作用[1]。初中的機器人課程屬于選修課，筆者在實習(xí)期間所在的學(xué)校對于機器人選修課沒有一套系統(tǒng)完整的教學(xué)方案。在教學(xué)的過程中，面對初中學(xué)生活潑好動、思維敏捷的特點，如何調(diào)動他們學(xué)習(xí)的興趣，提高課堂教學(xué)效率，筆者認(rèn)為，在新型教育理念下，將創(chuàng)客教育的理念融入到初中機器人教學(xué)中，可以進一步豐富初中選修課教學(xué)的理論。

2 創(chuàng)客教育理念簡介

創(chuàng)客教育核心理念在于通過動手實踐培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，最終讓每一個人的創(chuàng)意“照進”現(xiàn)實，其價值特征體現(xiàn)了以全人發(fā)展作為教育目標(biāo)、以專業(yè)能力作為教育基礎(chǔ)、以工匠精神作為教育核心、以協(xié)同環(huán)鏈作為教育關(guān)鍵[2]。

3 Arduino簡介

Arduino是一款很常見的開源平臺，硬件包含各種型號的 Arduino官方板(較常用的型號是Arduino UNO)，和驅(qū)動各種硬件、傳感器的擴展板(Shields)，軟件開發(fā)工具是Arduino IDE。它具有開源性、經(jīng)濟性、跨平臺性和可擴展性等優(yōu)點，教育用戶可以根據(jù)自己的需求從淘寶等多重渠道獲取所需的模塊，開發(fā)更加個性化的創(chuàng)新的教學(xué)項目。

4 視頻展示，啟發(fā)創(chuàng)意

初中機器人教學(xué)中的視頻展示可以調(diào)動學(xué)生的積極性，在教學(xué)過程中借助于與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻資源來啟發(fā)學(xué)生的想象力，鼓勵他們要大膽創(chuàng)想，真正打開學(xué)生思維的大門。比如在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)實驗Blink，如果教師只是在課前拿著自己做好的作品給學(xué)生展示，可能會限制學(xué)生的思維，學(xué)生會模仿教師的案例完成自己的作品。 如果在課前給學(xué)生展示與此相關(guān)的視頻資源，包含有不同形式的LED燈閃爍， 學(xué)生可以展開創(chuàng)想，可以一個端口控制一個燈，也可以控制多個；也可以使每一個燈閃爍的時間不同等等，而不僅僅局限于已有的案例，限制學(xué)生的思維。

5 動手搭建，設(shè)計創(chuàng)意

在中學(xué)階段，機器人選修課是非常受教師和學(xué)生歡迎的。因為學(xué)校會重點培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力，所以我們在日常的課堂教學(xué)過程中，時刻地去開拓學(xué)生的創(chuàng)意性思維，盡可能地讓學(xué)生在課堂中可以按照自己的想法來完成作品，真正去將它們應(yīng)用到實際項目設(shè)計中來，提升學(xué)生的創(chuàng)意思維和能力。教學(xué)過程與教學(xué)方法是新課改所要求的重要內(nèi)容，其主要目的是在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，同時也強調(diào)過程參與。一個優(yōu)秀的項目設(shè)計即是好創(chuàng)客的起點。學(xué)生通過反復(fù)長期的實踐，逐步地內(nèi)化項目設(shè)計中的過程和方法，快速提升他們的創(chuàng)意性思維能力和培養(yǎng)信息素養(yǎng)。在學(xué)生理解創(chuàng)意的前提下對知識內(nèi)容細化為各個小任務(wù)，在學(xué)生進行團隊合作的基礎(chǔ)上實施操作。而Arduino機器人課程的設(shè)計本身就是以項目為主導(dǎo)的，這與創(chuàng)客教育的核心理念是很吻合的，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是以小組為單位，學(xué)生可以在小組內(nèi)對每個項目的創(chuàng)意展開討論，最終細化任務(wù)，確定每一位組員負(fù)責(zé)的內(nèi)容，學(xué)生合力共同完成創(chuàng)意。這時應(yīng)該留給學(xué)生自主探究的空間和時間，學(xué)生以小組為單位自由討論，發(fā)散他們的思維，提出不同解決問題的方案。這樣強調(diào)過程和方法的教學(xué)讓學(xué)生眼前一亮，也為做好創(chuàng)新型教育打開了思路。

6 編程調(diào)試，實現(xiàn)創(chuàng)意

在學(xué)生完成搭建之后，需要讓自己的成果展示出來，就需要進行編程。通過編寫、調(diào)試、編譯程序，實現(xiàn)自己的創(chuàng)意。在初中機器人選修課教學(xué)中，借助于創(chuàng)客教育理念，讓學(xué)生主動參與，支持和引導(dǎo)他們把自己的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K的成果，這樣的創(chuàng)新教育可以有效促進創(chuàng)客教育在初中課堂教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展。

7 結(jié)語

綜上所述，創(chuàng)客教育理念以初中機器人選修課堂教學(xué)為基礎(chǔ)，融入了創(chuàng)新教育、體驗教育、DIY理念以及項目學(xué)習(xí)等教育理念，是以信息技術(shù)的融合為基礎(chǔ)的在課堂教學(xué)中進行的有益嘗試。近年來創(chuàng)客教學(xué)手段進一步優(yōu)化，能夠有效的提升學(xué)生的創(chuàng)造力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科的興趣，學(xué)生依靠課堂內(nèi)外的創(chuàng)新，能夠進一步拓展視野，更新知識，成為真正的“創(chuàng)造者”。

[1] New Horizon Report:2014 Higher Education Edition[DB/OL].http://cdn.nmc.org/media/2014-nmc-horizon-report-he-EN-SC.pdf,2014-10-08.

[2]楊剛.創(chuàng)客教育:我國創(chuàng)新教育發(fā)展的新路徑[J].中國電化教育，2016，(03)：8-13+20.

[3]許露.創(chuàng)客教育理念在高中信息技術(shù)課堂中的應(yīng)用探索[J].科學(xué)大眾(科學(xué)教育)，2017，(08):34.