淺談翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學(xué)模式

陳小樂

摘 要：“創(chuàng)客”一詞來源于英文單詞“Maker”或“Hacker”，簡(jiǎn)單來說就是把自己想到的東西想辦法去制造出來的人。近來，創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)在美國(guó)興起，一個(gè)個(gè)社會(huì)和家庭的創(chuàng)客空間生根發(fā)芽，甚至被稱為"第三次工業(yè)革命"。中國(guó)早期的創(chuàng)客教育多為少數(shù)學(xué)校和少數(shù)教師的自發(fā)探索。然而，在小學(xué)實(shí)施創(chuàng)客教育，遇到了很多問題，如學(xué)生很有想法，但是不能自己獨(dú)立實(shí)現(xiàn)；學(xué)生創(chuàng)客基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)、不能靈活運(yùn)用這些知識(shí)等。采用翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學(xué)模式能讓學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)知識(shí)，并更加能激發(fā)他們的創(chuàng)想。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客；翻轉(zhuǎn)式；校本課程

一、翻轉(zhuǎn)式的創(chuàng)客教學(xué)模式

（1）使用Arduino做開發(fā)

Arduino的硬件原理圖、電路圖、IDE軟件及核心庫(kù)文件都是開源的，在開源協(xié)議范圍內(nèi)可以任意修改原始設(shè)計(jì)及相應(yīng)代碼。Arduino簡(jiǎn)單的開發(fā)方式使得開發(fā)者更關(guān)注創(chuàng)意與實(shí)現(xiàn)，更快的完成自己的項(xiàng)目開發(fā)，大大節(jié)約了學(xué)習(xí)的成本，縮短了開發(fā)的周期。

Arduino的程序設(shè)計(jì)可以通過圖形化編程軟件 Scratch來進(jìn)行編譯。Scratch已添加了電子模塊指令，對(duì)通訊協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展，新增Arduino庫(kù)的支持。小學(xué)生也可以通過Scratch來編寫Arduino語言并寫入到Arduino板，實(shí)現(xiàn)與Arduino開發(fā)板的硬件對(duì)接。

（2）開發(fā)Arduino的校本課程

Arduino的書籍比較多，但是缺乏圖形化編程軟件的編譯，不適合小學(xué)生閱讀。運(yùn)用圖形化編程實(shí)現(xiàn)Arduino硬件開發(fā)的書籍，在當(dāng)當(dāng)網(wǎng)上只能找到一本名為《小創(chuàng)客玩轉(zhuǎn)機(jī)器人》的書在售。溫州市白蓮路小學(xué)的信息老師張曉勝也開發(fā)了自己一套使用圖形化編程軟件實(shí)現(xiàn)硬件對(duì)接的視頻教程。然而沒有形成教材，學(xué)生沒有配套的書面教程來鞏固加深知識(shí)，而在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力上也沒有提到。總的來說，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還比較缺乏Arduino創(chuàng)客課程的開發(fā)與研究，開發(fā)翻轉(zhuǎn)式的Arduino的校本課程非常必要。

（3）采用翻轉(zhuǎn)式的校本課程

①課程難度的需求

Arduino的創(chuàng)客課程對(duì)小學(xué)生來說難度較大。翻轉(zhuǎn)式校本課程可以根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)情，從探究、自學(xué)、微課、授課的方式層層遞進(jìn)，讓學(xué)生逐步掌握課程知識(shí)。

②學(xué)生興趣的需求

學(xué)生在學(xué)習(xí)創(chuàng)客過程中，會(huì)由于個(gè)體的差異，對(duì)創(chuàng)客課程的興趣產(chǎn)生不同的影響。普通的校本課程，在普及的基礎(chǔ)上難以對(duì)特長(zhǎng)生進(jìn)一步提升。翻轉(zhuǎn)式的校本課程，可以讓感興趣的學(xué)生利用課余時(shí)間也能進(jìn)行學(xué)習(xí)。

③創(chuàng)客創(chuàng)作的需求

創(chuàng)造力是可以培養(yǎng)的，創(chuàng)客是可以教出來的。在創(chuàng)客校本課程中，必須滲入創(chuàng)客思想，沖破學(xué)生思考問題的枷鎖，讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的思維模式。傳統(tǒng)課程上學(xué)生的提問、解答會(huì)受到優(yōu)秀學(xué)生的影響，如自己還沒有想到就被其他同學(xué)說出來了。使用翻轉(zhuǎn)式的校本課程，可以讓每位同學(xué)都能發(fā)表自己的想法，老師收集好同學(xué)的想法，再進(jìn)行總結(jié)分析，這樣將會(huì)得到更多同學(xué)不同的創(chuàng)想。

二、翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學(xué)課程實(shí)施程序

（1）建設(shè)創(chuàng)客空間。

對(duì)于小學(xué)生來說，創(chuàng)客工具不僅簡(jiǎn)單實(shí)用，還要注意安全性。因此，學(xué)校以電腦二室為主要活動(dòng)場(chǎng)所，適合學(xué)習(xí)基礎(chǔ)類的創(chuàng)客課程。準(zhǔn)備各類金屬、木制、塑料以及電子工具，Arduino基本器材、傳感器模塊，還有存放學(xué)生的創(chuàng)客作品和半成品的儲(chǔ)物柜等。將學(xué)校電腦二室進(jìn)行創(chuàng)客空間式的裝修與改造，實(shí)現(xiàn)一室多用。

（2）編寫Arduino校本教材。

制作Arduino校本教材，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)編程。推出社團(tuán)版，讓特別感興趣的或是拔尖的同學(xué)利用社團(tuán)時(shí)間學(xué)習(xí)。教材會(huì)紙質(zhì)教材與電子教材同步使用，可以通過書本的鏈接輕松獲取到一些程序案例和對(duì)應(yīng)講解。

（3）開發(fā)創(chuàng)客微視頻資源庫(kù)、案例庫(kù)。

當(dāng)學(xué)生基本掌握scratch的操作后，就進(jìn)入Arduino創(chuàng)客拓展課程的學(xué)習(xí)。主要讓學(xué)生明白scratch寫入Arduino的原理和學(xué)會(huì)基本的實(shí)例操作。scratch拓展的創(chuàng)客課程，由于實(shí)例較多，而且難度較大，課題組成員還會(huì)制作一系列微課校本課程，讓學(xué)生想學(xué)什么傳感器就對(duì)應(yīng)微課視頻來學(xué)習(xí)，鞏固加深，而且隨時(shí)翻看。

（4）融入激發(fā)學(xué)生創(chuàng)意的創(chuàng)客課程。

根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn)，開發(fā)創(chuàng)客課程主要培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)想象力，努力將他們的奇思妙想實(shí)現(xiàn)出來。創(chuàng)客空間的建設(shè)，極大地滿足學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的需求。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)了解到多個(gè)傳感器與電子自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)作原理后，就可以激發(fā)他們的創(chuàng)造力，讓他們大膽地去創(chuàng)想，去提出生活中的問題，并思考解決問題的方法，從而提出自己的創(chuàng)客作品設(shè)計(jì)。創(chuàng)造力是可以教出來的，這在很多文獻(xiàn)上已得到驗(yàn)證，經(jīng)過學(xué)習(xí)后，同學(xué)們也在老師的引導(dǎo)下提出了很多想法，為他們創(chuàng)造新事物提供了可參考的視為模式。

（5）研發(fā)創(chuàng)客作品。

學(xué)生有了自己的想法，就應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生將想法變成現(xiàn)實(shí)。學(xué)生有了自己的想法，利用社團(tuán)時(shí)間，由老師針對(duì)性的輔導(dǎo)，協(xié)助同學(xué)完成作品的創(chuàng)作。

三、翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學(xué)模式的意義

翻轉(zhuǎn)式創(chuàng)客教學(xué)模式給小學(xué)創(chuàng)客教育提供一套巧妙攻破重難點(diǎn)的可行性課程。Arduino的程序設(shè)計(jì)和電路板接線是課程的難點(diǎn)。配套校本教材，學(xué)生可參考微視頻和案例資源庫(kù)予以輔助學(xué)習(xí)。創(chuàng)客教育，技術(shù)是基礎(chǔ)，創(chuàng)意是關(guān)鍵。創(chuàng)意教學(xué)是本課程的重點(diǎn)課程，可以改變學(xué)生思考模式，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力。小學(xué)創(chuàng)客教育翻轉(zhuǎn)式校本課程，學(xué)生借助課程平臺(tái)、微視頻、案例資源庫(kù)，在教師的引導(dǎo)下將依循探究、自學(xué)、微課、授課的步驟展開學(xué)習(xí)。課程一旦成型，可以給其他學(xué)校提供一套可參考的課程和給廣大小學(xué)創(chuàng)客提供自主學(xué)習(xí)的教材。不僅如此，在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，還提高了學(xué)生的編程能力、動(dòng)手能力、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。

本文系全國(guó)教育信息技術(shù)研究2016年度青年課題《基于Arduino的小學(xué)創(chuàng)客教育翻轉(zhuǎn)式校本課程的實(shí)踐研究》成果，課題立項(xiàng)號(hào)：163643769。

（作者單位：中山市小欖豐華學(xué)校）