生本智慧課堂模型課初探

廣東省江門市新會尚雅學(xué)校 朱文華

以往的課程標(biāo)準(zhǔn)是以學(xué)科內(nèi)容為主旨構(gòu)建的，圍繞部分內(nèi)容的科學(xué)性和完備性編撰，以學(xué)科思路和邏輯為主要展現(xiàn)方式。學(xué)科之間的分界明顯、聯(lián)系較弱，并且一些復(fù)雜的生活問題被抽象為符合某一學(xué)科教學(xué)的簡單問題。近年來，國際上的跨學(xué)科融合成為課程和教學(xué)改革的趨勢，如科學(xué)、藝術(shù)、社會等課程。加強(qiáng)學(xué)科的融合是為了整合學(xué)生碎片化的知識結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)學(xué)生腦海中不同科學(xué)知識間的聯(lián)系，學(xué)會綜合運(yùn)用所學(xué)的學(xué)科知識解決復(fù)雜的現(xiàn)實問題，這也正是用核心素養(yǎng)指導(dǎo)課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)編排的目的。學(xué)校在生本智慧課堂中開展了多門創(chuàng)客課程，其中“夢想與速度創(chuàng)客室”（汽車模型）是STEAM教育和創(chuàng)客教育初步整合的體現(xiàn)；我校的“夢想與速度創(chuàng)客室”通過每周的社團(tuán)活動和選修課培養(yǎng)學(xué)生動手設(shè)計能力，使這些孩子在廣東省科技創(chuàng)新大賽、“小小科學(xué)家”市級、省級、區(qū)級比賽中都取得了優(yōu)異的成績。

一、創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教學(xué)學(xué)生自身倡導(dǎo)開發(fā)的創(chuàng)意，并通過軟硬件將創(chuàng)意以具體物品的形式展現(xiàn)出來，如用3D One設(shè)計出3D模型然后再3D打印出來、利用Arduino編程制作出電子物件等，創(chuàng)客教育重點在于將想法進(jìn)行“實踐創(chuàng)造”。

創(chuàng)客活動需要STEAM教育提供知識理論基礎(chǔ)，如模型零部件設(shè)計，就需要了解相應(yīng)的工程學(xué)、數(shù)學(xué)、藝術(shù)學(xué)等方面的相關(guān)知識，從而提高模型的美觀。而創(chuàng)客實踐則是STEAM教育的最終目的，知識體系只有通過實物創(chuàng)造才能發(fā)揮作用，甚至是商業(yè)化，聯(lián)結(jié)教育與商業(yè)。

二、創(chuàng)客教育融入模型制作

隨著3D創(chuàng)意打印被引入各大中小學(xué)課堂中，許多學(xué)校在創(chuàng)客室方案的規(guī)劃里，也會把硬件設(shè)備，如3D打印機(jī)納入其中，讓整個實驗室看起來更“高大上”。但僅僅只考慮到硬件，離創(chuàng)客實驗室創(chuàng)建的初衷還有很大的距離——創(chuàng)客教育的本質(zhì)在于引導(dǎo)學(xué)生享受創(chuàng)造的過程，從而培養(yǎng)一種可持續(xù)的創(chuàng)新思維習(xí)慣，而學(xué)校建立創(chuàng)客實驗室的目的，也是希望提供更完善的環(huán)境來踐行創(chuàng)客教育。因此，學(xué)校在籌備創(chuàng)客室時要多方面考慮，即有初步入門，也要有等級提升，只有這樣才能發(fā)揮創(chuàng)客教育的真正價值。個中困難有的與教育有關(guān)，有的與社會環(huán)境有關(guān)，有的與自身有關(guān)，而創(chuàng)客運(yùn)動正是要打破這種困境，使得孕育杰客的環(huán)境更好一些，杰客的區(qū)域分布更均衡一些、最重要的是，我們不希望僅僅是像選秀節(jié)目那樣，只是帶有娛樂性質(zhì)的表演，我們希望這些杰客融入產(chǎn)業(yè)界，成為真正改變世界的人。

3D創(chuàng)意設(shè)計不僅為3D打印提供模型，它與其他創(chuàng)客教育活動也緊密相關(guān)——作為創(chuàng)意捕捉與生成的核心，能夠為其他創(chuàng)客教育活動提供更具個人特色和創(chuàng)新精神的內(nèi)容。因此，3D創(chuàng)意設(shè)計是校園創(chuàng)客實驗室里一個必不可缺的重要環(huán)節(jié)。

學(xué)校創(chuàng)客室從基礎(chǔ)開始，先是以普通模塊進(jìn)行拼湊，再進(jìn)行3D模塊學(xué)習(xí)，讓學(xué)生由基礎(chǔ)開始學(xué)習(xí)，構(gòu)思模型,先懂得拼湊，再懂得制作,再到設(shè)計局部的結(jié)構(gòu)、工藝等，進(jìn)行初步實體形態(tài)的制作。在設(shè)計過程中應(yīng)將設(shè)計構(gòu)思用立體模型簡單抽象地表現(xiàn)出來，快速立體地表現(xiàn)出作品的曲面、大小、比例等,有利于持續(xù)保持設(shè)計思維的鮮活性,從而達(dá)到對學(xué)生的培養(yǎng)。

三、創(chuàng)客室中的生本智慧課堂

（一）課前的預(yù)習(xí)

在每次的模型課講授前教師會使用Pad的教師端布置課前作業(yè)，例如，使用NOBOOK物理虛擬實驗進(jìn)行一些動力學(xué)的實驗探究，在NOBOOK虛擬實驗室中，學(xué)生既可以在虛擬實驗臺上動手操作，又可自主設(shè)計實驗，有利于培養(yǎng)其操作能力、分析診斷能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新意識。雖然只是簡單的實驗，但是其在創(chuàng)客模型教育中起著非常重要的作用，學(xué)生通過預(yù)習(xí)，可以知道模型中各零部件的組合和作用是有關(guān)聯(lián)的，因此學(xué)習(xí)效率比沒有預(yù)習(xí)的孩子要快得多。同時，課前的預(yù)習(xí)作業(yè)通過學(xué)生Pad端的問題反饋還能讓老師充分掌握學(xué)生預(yù)習(xí)中所遇到的難題和疑問，并在Pad端直接進(jìn)行解答，這種解答不受任何時間限制，相比傳統(tǒng)的在校提問而言，做到了快捷方便。

（二）課堂互動助學(xué)

通過課前的預(yù)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步了解本節(jié)課的內(nèi)容，教師也在平臺盡可能解答了孩子們的問題，在課堂中孩子也能將自己在預(yù)習(xí)中的困惑通過Pad平臺分享給大家，并且將自己的作品展示給各位同學(xué)。創(chuàng)客模型除了拼搭細(xì)節(jié)，還包括展示階段，學(xué)生通過小組合作分工制作PPT，并以小組的形式進(jìn)行展示，讓課堂成為以生為主的課堂。相比傳統(tǒng)課堂，這樣更能鍛煉學(xué)生的動手能力和交際能力，小組內(nèi)的輪流上臺展示鍛煉了學(xué)生的演講能力。教學(xué)中先讓孩子了解模型結(jié)構(gòu)的原理，并將物理學(xué)中的知識應(yīng)用到其中，包括力學(xué)和機(jī)械學(xué)知識等，例如，我們先讓孩子學(xué)會結(jié)構(gòu)學(xué)，再通過稱重實驗，讓孩子體驗生活中的物理原理。

除了力學(xué)知識，孩子們還需要學(xué)會模型電路連接，這就必須懂得物理中的電學(xué)與美學(xué)中的布線，這一知識點體現(xiàn)了STEAM教育和創(chuàng)客教育的結(jié)合，例如，孩子在模型制作中進(jìn)行了電動驅(qū)動器的組裝和布線，并將坦克車履帶里面涉及壓強(qiáng)的知識進(jìn)行了應(yīng)用。

模型面要廣泛，除了汽車模型我們還開展了飛機(jī)模型簡單制作，讓孩子了解空氣動力學(xué)，親自放飛自己的作品，這樣可以培養(yǎng)孩子的自信心，而且還能讓孩子在體驗中進(jìn)行改進(jìn)：課堂上死記硬背的物理知識在創(chuàng)客室卻變成了自己可以動手實踐的模型，就算女生也會喜歡這樣的課堂。

（三）課后活動助學(xué)

利用Pad的學(xué)生端進(jìn)行問卷式的課堂反饋，能及時了解孩子對本節(jié)課的掌握情況，還能將學(xué)生的作品通過教師端分享給家長，讓家校共同為孩子的教育而努力，遇到本節(jié)課還未解決的問題或某個模塊孩子未能解決的問題，都能用課后作業(yè)的形式讓孩子參照說明回家再嘗試。每節(jié)課的課件講解會通過教師端的錄制功能記錄下來并傳送給學(xué)生端，學(xué)生能在課后隨時查看本節(jié)課。教師還可以收集相關(guān)的模型拼湊技巧教學(xué)微課視頻發(fā)給學(xué)生。相比傳統(tǒng)課后作業(yè)的反饋形式，新的課堂利用了Pad的高效性，使得不同水平的學(xué)生能夠根據(jù)自己的需要在課后查看相應(yīng)的視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（四）參賽展示和外出交流

在基本知識得到鞏固后，我們會提高難度，讓學(xué)生自行設(shè)計模型，并用所學(xué)知識將其充分應(yīng)用，我校初二年級的三位創(chuàng)客學(xué)生設(shè)計的“尚雅號”吸塵車榮獲2017年度江門市科技創(chuàng)新大賽三等獎。

四、創(chuàng)客教育的改進(jìn)

當(dāng)下，“生本智慧課堂”模型課幫助學(xué)生利用平臺開展相關(guān)的項目學(xué)習(xí)，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)能力，也方便學(xué)生進(jìn)行小組交流學(xué)習(xí)；今后，在學(xué)生培養(yǎng)方面要更注重創(chuàng)新能力，多鼓勵學(xué)生參加科技類設(shè)計比賽，擴(kuò)大模型班，讓更多的孩子體驗?zāi)Ｐ蛣?chuàng)造的樂趣，也讓創(chuàng)客教育從學(xué)校走到每個家庭中。