基于核心素養(yǎng)的小學(xué)創(chuàng)客教育實(shí)踐研究

邱絮濛

摘 要：創(chuàng)客教育的浪潮席卷了整個教育界，各類創(chuàng)客教育項(xiàng)目層出不窮。但如何在“培養(yǎng)全面發(fā)展的人”的核心素養(yǎng)總框架下將創(chuàng)客教育與小學(xué)教學(xué)實(shí)踐融合到一起，還有待探索。筆者以一個“物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計”實(shí)踐案例為例，從“信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任”四個方面入手，解讀基于核心素養(yǎng)的小學(xué)創(chuàng)客實(shí)踐活動的實(shí)施過程。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育;核心素養(yǎng);信息技術(shù)

一、創(chuàng)客教育實(shí)踐背景概述

培養(yǎng)創(chuàng)造力，全世界都在行動。美國1959年開始倡導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的主動性以啟發(fā)他們的興趣;日本1977年明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實(shí)施創(chuàng)新性的教學(xué)。創(chuàng)客教育于2013年在中國興起。隨著教育信息化的推進(jìn)，創(chuàng)客教育也日益受到關(guān)注與青睞。筆者所在的市、區(qū)、學(xué)校，近年來也十分注重創(chuàng)客教育。學(xué)校打造了創(chuàng)客空間，購置了3D打印機(jī)、無人機(jī)、VR、智能物聯(lián)系統(tǒng)等設(shè)備，提供了很好的教學(xué)平臺。同時注重本校教師的各類培訓(xùn)，結(jié)合專家指導(dǎo)，將各類活動開展得有聲有色。

在實(shí)踐起步階段，既要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，又要展現(xiàn)實(shí)踐的成果，實(shí)施過程中不免遇到困難。下面就基于一個實(shí)踐案例，闡述實(shí)施的過程。

二、實(shí)踐案例

（一）案例開展背景

“開源硬件編程”興趣小組的成員飛飛同學(xué)，在物聯(lián)網(wǎng)課程氛圍的熏陶下，產(chǎn)生了這樣的想法：

“有一次周末，媽媽帶我去圖書館學(xué)習(xí)，我看到那里的哥哥姐姐叔叔阿姨自習(xí)時都非常安靜，聯(lián)想到平時在學(xué)校里的自習(xí)，也應(yīng)當(dāng)不需要老師看著，這樣可以從小培養(yǎng)我們自律的好習(xí)慣。希望有一個不用讓老師一直在場‘看著學(xué)生的自習(xí)教室?！?/p>

于是，在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，他進(jìn)行了一系列活動。

（二）實(shí)施過程

1.構(gòu)思功能

結(jié)合手頭現(xiàn)有的模塊，和想要實(shí)現(xiàn)的功能，他做了如下的計劃：

①有些同學(xué)自律能力不強(qiáng)，愛說話，我想用一個聲音模塊，監(jiān)測教室里的聲音，如果太響，讓語音模塊提醒我們安靜。

②還有的同學(xué)可能以去洗手間為借口多次出教室，我就想給每位同學(xué)配一張卡，刷卡進(jìn)出。

③另外還能設(shè)置一些十分實(shí)用的功能：根據(jù)教室亮度自動開關(guān)燈、根據(jù)溫度自動開關(guān)電扇。

④另外，老師還給我介紹了“物創(chuàng)云”平臺。有了它，班主任老師就可以在手機(jī)或者電腦上看到教室里實(shí)時的音量、出入情況，便于管理班級！

2.配置模塊

①連接模塊

②設(shè)計程序

③測試程序

3.外形設(shè)計

飛飛同學(xué)在搭建課桌椅時聯(lián)想到可以用3D打印來完成，于是聯(lián)合了3D打印小組的小嘉同學(xué)一起設(shè)計。教室的地板、圍墻使用瓦楞紙。（V1.0）

后來發(fā)現(xiàn)瓦楞紙運(yùn)輸攜帶都不方便，改用了PVC板材重新搭建。（V2.0）

4.數(shù)據(jù)收集

兩位同學(xué)在飛飛所在的四（8）班與小嘉所在的五（1）班開展了長達(dá)一個多月（大多是周二）的聲音數(shù)據(jù)采集。

為了彌補(bǔ)WiFi和2G通信模塊不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，還加入了人工檢測。中午有時有老師來講一些事情，語音播報“保持安靜”有些影響課堂，所以使用了紅燈提醒。帶進(jìn)教室的是一個簡化版本：

他們和老師一起設(shè)計了這樣的表格，用來整理數(shù)據(jù)：

制成了折線統(tǒng)計圖：

結(jié)論見“二、（四）成果及影響”。

5.遇到的問題

①通信模塊經(jīng)常信號不穩(wěn)定，給收集數(shù)據(jù)帶來了很大難度，后來索性人工看著OLED顯示屏記錄。

②聲音模塊的靈敏性差別也很大，有的數(shù)據(jù)波動很大，有的相對穩(wěn)定。我們一開始設(shè)置的超過40分貝報警，教室里其實(shí)挺安靜的，但15分鐘能報5、6次警，后來把報警值提高到50、60、70來解決這個問題。

③帶著板子進(jìn)教室總會引起圍觀，所以做了簡化版，盡量低調(diào)。

（三）特色與創(chuàng)新

飛飛同學(xué)說：如果每個班級都配有這樣一個設(shè)備，老師從網(wǎng)頁或者手機(jī)上查看、對比數(shù)據(jù)，那我們就可以輕松地評選出“紀(jì)律之星”“進(jìn)步之星”，并且逐漸培養(yǎng)出我們的自律能力啦！

（四）成果及影響

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了這樣的結(jié)論：

①一開始使用語音播報“保持安靜”，容易引起同學(xué)們議論和模仿，效果不理想，幾次過后開始逐漸適應(yīng)，漸漸地能夠在提醒后安靜下來。

②一般來說五年級比四年級的自律能力更強(qiáng)。但是四（8）班剛好是四年級中紀(jì)律最好的班級，而五（1）班是五年級當(dāng)中相對不容易安靜下來的班級，從收集的數(shù)據(jù)中也能看出來。

③從折線圖的走勢發(fā)現(xiàn)，在使用了這個系統(tǒng)以后，同學(xué)們的自律性有一定的提高。

提出希望，能將這個設(shè)備運(yùn)用于每個班級中，實(shí)現(xiàn)自習(xí)教室的物聯(lián)管理之夢。

三、基于核心素養(yǎng)的解讀

（一）信息意識的體現(xiàn)

信息意識是信息素養(yǎng)的重要組成部分。學(xué)生信息意識的培養(yǎng)不可一蹴而就，需要教師不斷地建構(gòu)學(xué)生信息意識發(fā)展的環(huán)境，讓學(xué)生了解和熟悉信息技術(shù)在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，從而在生活體驗(yàn)和感悟中逐漸培養(yǎng)信息意識。上述案例“二、（二）4.數(shù)據(jù)收集”環(huán)節(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生在所在班級中進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與整理，在一小時的午自習(xí)時段中，取了4個時間點(diǎn)：自習(xí)開始前、剛開始、中間點(diǎn)、結(jié)束時，進(jìn)行采樣。這4個時間點(diǎn)更具有代表性，可以說明教室學(xué)生的自習(xí)狀態(tài)隨時間推移的變化，也便于后期得出結(jié)論。

（二）計算思維

計算思維不是要求人們模仿計算機(jī)進(jìn)行思考，而是掌握當(dāng)人們想要利用計算機(jī)解決問題時所采用的過程和方法。2013年，南安普敦大學(xué)的Cynthia Selby博士和John Woollard博士提出的計算思維包括算法思維、評估、分解、抽象、概括這五個方面的要素。

配置模塊、編寫程序時，無疑需要清晰的流程、思路，何種情況下燈亮、風(fēng)扇開，何種情況下語音模塊播報等。對于中高年級的小學(xué)生來說，邏輯思維發(fā)展尚不完善，過于復(fù)雜的算法理解困難，但是與生活相關(guān)的邏輯易于理解。我們在引導(dǎo)時也要順應(yīng)其自然發(fā)展規(guī)律，偏向?qū)嶋H應(yīng)用為主，適宜地訓(xùn)練思維、培養(yǎng)算法意識。

在“二、（三）1.構(gòu)思功能”環(huán)節(jié)中，學(xué)生已經(jīng)通過邏輯思維加工，將已有經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際需求聯(lián)系在一起，初步形成了一個可行的方案，將一個“無人監(jiān)管自習(xí)教室”分解為語音播報功能區(qū)、自動開關(guān)燈與電扇功能區(qū)、進(jìn)出統(tǒng)計功能區(qū)，再進(jìn)一步與硬件配合分解為更細(xì)致可行的小任務(wù)。

抽象、概括、評估則在統(tǒng)計數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為圖表中得到了體現(xiàn)。數(shù)據(jù)的抽象我們借助了Excel，形成了更加直觀的折線圖，從而便于學(xué)生對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行概括與評估。

（三）數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時代已經(jīng)來到，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢和局限，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具開展自主學(xué)習(xí)、協(xié)同工作與知識分享，引導(dǎo)學(xué)生積極參與數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新活動，適應(yīng)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，養(yǎng)成創(chuàng)新的習(xí)慣。

飛飛聯(lián)合小嘉同學(xué)，運(yùn)用3D打印知識將模型教室中的微型課桌椅通過3D打印機(jī)變?yōu)閷?shí)物，雖說是技術(shù)難度不高，卻也是創(chuàng)新的體現(xiàn)，能夠?qū)⒛X海中的想法非常適宜地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)中的圖形與數(shù)字表達(dá)，進(jìn)一步實(shí)物化，同時也大大提升了學(xué)生的動手能力與主動設(shè)想、主動參與的信心。

（四）信息社會責(zé)任

《江蘇省義務(wù)教育信息技術(shù)課程綱要（2017年修訂）》中指出：“應(yīng)注重學(xué)生對信息社會道德、信息文化的感悟與內(nèi)化，引導(dǎo)他們形成積極的信息社會責(zé)任意識，養(yǎng)成利用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)的良好行為習(xí)慣。”

飛飛的作品思路來源便體現(xiàn)了“信息社會責(zé)任意識”，運(yùn)用所掌握的知識、信息社會的手段，幫助同學(xué)、老師更好地監(jiān)管自習(xí)教室的紀(jì)律;在用模型收集數(shù)據(jù)時，也考慮到了盡量降低對正常教學(xué)秩序的影響……這些都是潛移默化的信息社會責(zé)任意識的體現(xiàn)。

四、結(jié)語

總之，小學(xué)創(chuàng)客教育的探索和研究對于教育來說，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。小學(xué)創(chuàng)客課程的設(shè)計和開發(fā)會給教育帶來新的生機(jī)與活力。創(chuàng)客課程的不斷開發(fā)和發(fā)展對于培養(yǎng)具備核心素養(yǎng)的學(xué)生、對教育改革和發(fā)展都有一定的積極意義。而如何進(jìn)一步基于核心素養(yǎng)去設(shè)計開發(fā)更加成熟的課程，從而去推廣普及創(chuàng)客教育也是我們每一個創(chuàng)客教育工作者應(yīng)該為之努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

刁世昌.走進(jìn)物聯(lián)世界：NOC物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大賽參賽札記[J].中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)，2018（2）：94.