創(chuàng)客教育中的創(chuàng)新電子技術(shù)活動設(shè)計

趙滿明，韓繼彤

（北京市朝陽區(qū)青少年活動中心，北京100027）

1 研究背景

1.1 與時俱進(jìn)，電子技術(shù)項(xiàng)目發(fā)展的內(nèi)需

電子技術(shù)是傳統(tǒng)校外科技項(xiàng)目，存在著重理論、重技能、知識難度大、創(chuàng)新設(shè)計較少的情況。隨著時代的發(fā)展，創(chuàng)新、人工智能逐漸融入人們的生活，并成為主要發(fā)展領(lǐng)域，而這些領(lǐng)域幾乎都與電子技術(shù)相關(guān)。

當(dāng)今的教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這對未來人才培養(yǎng)來說是至關(guān)重要的。在各種教育輔助手段不斷創(chuàng)新的今天，再依靠講理論、練技能的傳統(tǒng)方式已經(jīng)很難吸引學(xué)生了。因此，要想讓更多的學(xué)生參與到電子技術(shù)活動中來，就必須針對電子技術(shù)活動的特點(diǎn)，優(yōu)化、調(diào)整內(nèi)容和形式，以適應(yīng)發(fā)展需求。

1.2 新活動資源的開發(fā)需求

從2015年李克強(qiáng)總理考察柴火創(chuàng)客以來，創(chuàng)客教育迅速興起。不同于以往的課堂內(nèi)容和形式，創(chuàng)客教育在教學(xué)中更側(cè)重于“創(chuàng)”。創(chuàng)客教育的模式市利用技術(shù)、工具、課程資源等，將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐融為一體，將整個的學(xué)習(xí)過程貫穿于創(chuàng)造過程，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

電子技術(shù)現(xiàn)有的活動資源相對傳統(tǒng)，與創(chuàng)客教育使用的相關(guān)資源比較，形式比較單一，往往集中于“焊接”“面包板”等材料，制作的電路也較為傳統(tǒng)，給學(xué)生創(chuàng)造的余地不多。為此尋找、開發(fā)新的適合電子技術(shù)學(xué)習(xí)的活動資源成為電子技術(shù)活動革新的重要組成。

基于朝陽區(qū)現(xiàn)有電子技術(shù)活動情況，讓電子技術(shù)的難度“降下來”，活動內(nèi)容“多起來”，形式“新起來”，則成為了創(chuàng)新的突破口。區(qū)教研組針對電子技術(shù)的活動內(nèi)容、形式及難度進(jìn)行了探索。尋找、開發(fā)了電子徽章——不用焊接的電子制作材料；針對電路內(nèi)容傳統(tǒng)，創(chuàng)新不足，開發(fā)了S4A課程（電路與arduino 開源硬件、編程相結(jié)合的課程）、樹莓派創(chuàng)新設(shè)計等課程；編寫了相應(yīng)的教材，為活動的資源提供了支撐。

1.3 提升學(xué)生創(chuàng)新思維的需求

隨著時代的發(fā)展，高新技術(shù)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家綜合國力增長的核心。而這些與人的創(chuàng)新思維培養(yǎng)是密不可分的。因此，在當(dāng)前的科技教育中必須重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，以適應(yīng)時代發(fā)展。

電子技術(shù)項(xiàng)目作為眾多高新技術(shù)的基礎(chǔ)，理應(yīng)肩負(fù)起培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的責(zé)任。借鑒創(chuàng)客理念，利用創(chuàng)客教育的模式和資源，將原有電子技術(shù)活動資源整合，重點(diǎn)針對學(xué)生創(chuàng)新思維開發(fā)課程，從新設(shè)計、新技術(shù)引用的角度，打開學(xué)生的眼界，發(fā)散學(xué)生的思維，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2 研究目標(biāo)

創(chuàng)新電子技術(shù)活動設(shè)計目的在于設(shè)計并實(shí)施創(chuàng)新電子技術(shù)活動，學(xué)生在學(xué)習(xí)新技術(shù)、新設(shè)計的過程中，提升自身綜合能力。

2.1 學(xué)生學(xué)習(xí)方面

創(chuàng)新電子技術(shù)活動設(shè)計的目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)?；顒痈淖儗W(xué)生以往的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，提升綜合能力。

2.2 教師教學(xué)方面

教師是活動的實(shí)施者。因此活動的設(shè)計要考慮到教師的實(shí)際教學(xué)情況。集思廣益，匯集本區(qū)廣大教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本區(qū)實(shí)際情況，組織有能力的教師，依托教研組的相關(guān)資源，研發(fā)相應(yīng)活動，并與廣大教師分享，為教師們提供學(xué)習(xí)的資料和案例。

3 創(chuàng)新電子技術(shù)活動基本原則

對于教師和學(xué)生而言，創(chuàng)新電子技術(shù)活動是新的模式。因此，活動的設(shè)計，既要有適合參考的教師指導(dǎo)資料，也要有適宜學(xué)生學(xué)習(xí)的活動資料。

3.1 活動主題的選擇

活動主題是多種多樣的，可以采用開源的經(jīng)典活動設(shè)計，將以往的活動主題和理論知識保留，但使用新技術(shù)、新實(shí)例、新創(chuàng)意，從而引起學(xué)生的興趣，充分發(fā)揮校外教育原有課程的優(yōu)勢，讓這些教學(xué)內(nèi)容在新時期、新技術(shù)的背景下，煥發(fā)活力。例如，可以引用光控、電動機(jī)控制主題，結(jié)合樹莓派以及python 編程，這樣就可以讓控制“可視化”，增強(qiáng)了視覺效果。

盡量選取學(xué)生感興趣的主題。興趣是最好的老師，讓興趣引領(lǐng)教學(xué)，會讓教學(xué)過程輕松很多，也更加高效。當(dāng)然，這需要不斷關(guān)注當(dāng)前學(xué)生們的思想變化，關(guān)注他們喜愛的話題等。以此結(jié)合電子技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新活動的設(shè)計。例如，前幾年學(xué)生普遍喜歡的游戲——“我的世界”，其中就有可以實(shí)現(xiàn)邏輯門電路的內(nèi)容，可以使用里面的內(nèi)容，設(shè)計數(shù)字電路的入門活動。

另外，社會熱門問題、科技前沿話題也都是創(chuàng)新電子技術(shù)活動設(shè)計的源泉。將社會熱點(diǎn)結(jié)合電子技術(shù)的創(chuàng)新活動能夠讓學(xué)生們更好地關(guān)注社會發(fā)展。例如，現(xiàn)在普遍存在的養(yǎng)老問題。學(xué)生根據(jù)現(xiàn)狀，利用開源硬件、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等，設(shè)計可以依托于現(xiàn)有小區(qū)的養(yǎng)老系統(tǒng)。這樣學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)到知識，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，而且能提升實(shí)踐能力，還能將知識運(yùn)用于實(shí)際生活，樹立服務(wù)社會的意識。

活動主題大小不一，大主題往往包含若干個子主題。這些子主題活動有些是獨(dú)立的，有些是相互關(guān)聯(lián)的，需根據(jù)教學(xué)的需求和具體實(shí)施環(huán)境來確定。

一個主題活動如果用時較長，可將活動分成若干個部分，但每個部分都要有相應(yīng)的目標(biāo)，使每次活動都是完整的。從而循序漸進(jìn)地達(dá)成目標(biāo)（活動分解后應(yīng)有不重復(fù)的且遞進(jìn)的活動目標(biāo)）。

3.2 活動的流程和要素

活動基本的流程大致為：情景引入、提出問題、知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐、設(shè)計和實(shí)踐檢驗(yàn)、測試并完善、展示與分享。

活動設(shè)計的要素大概包含：活動目標(biāo)、活動重點(diǎn)、難點(diǎn)，活動分析、活動準(zhǔn)備（含材料、安全教育、緊急措施等）、活動步驟、學(xué)生分享、擴(kuò)展學(xué)習(xí)資料等。

關(guān)注交叉學(xué)科對學(xué)生不同方面能力的培養(yǎng)。有時活動中，有兩門或以上的學(xué)科內(nèi)容，而且兩者地位相當(dāng)，如在創(chuàng)新電子技術(shù)活動中，電子、程序、機(jī)械等往往缺一不可，對能力培養(yǎng)的側(cè)重也不同，這些學(xué)科在活動中都有相應(yīng)的活動目標(biāo)。

3.3 活動內(nèi)容

3.3.1 活動主題與目標(biāo)

活動目標(biāo)是教學(xué)的根本目的，目標(biāo)要科學(xué)、清晰和能夠檢驗(yàn)。而主題則是要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而選取的話題。

三維活動目標(biāo)包含知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀。在以往的電子技術(shù)活動中，重知識技能與過程方法，對情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)不是很明顯。創(chuàng)新電子技術(shù)活動，引用創(chuàng)客教育的活動特點(diǎn)，從情感態(tài)度價值觀的角度挑選主題，從而整個活動圍繞這一主題來開展，使情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)貫穿于活動的始終。

3.3.2 活動重點(diǎn)、難點(diǎn)的設(shè)置與分析

情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)始終是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。但這個重點(diǎn)和難點(diǎn)是通過前兩個維度的目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)的。這就要求認(rèn)真分析學(xué)生的學(xué)習(xí)背景，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)條件，找出具體要培養(yǎng)學(xué)生的內(nèi)容。當(dāng)然，情感態(tài)度價值觀的形成不是一兩次活動就能實(shí)現(xiàn)的，需要細(xì)化，將目標(biāo)分解，循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)每一個分目標(biāo)，最終達(dá)成總目標(biāo)。

可以結(jié)合學(xué)生的年齡、行為和語言習(xí)慣等方面發(fā)現(xiàn)他們存在的共性問題，從而設(shè)定目標(biāo)。如當(dāng)前學(xué)生普遍存在的“急躁”問題，在行為、語言和課堂表現(xiàn)中均能體現(xiàn)。然而克服急躁，擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，需要長期培養(yǎng)，這就需要將目標(biāo)分解，讓學(xué)生們由易到難、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，從而一點(diǎn)一滴地克服急躁情緒。

3.3.3 活動準(zhǔn)備

活動材料、工具、安全教育、緊急措施是活動開展前必須落實(shí)的內(nèi)容。

除了考慮人數(shù)外，活動材料要考慮到加工的難度、使用工具的難度以及學(xué)生的基礎(chǔ)。另外也要考慮是否有輔助人員，如志愿者等，同時要考慮場地大小和適用環(huán)境。

安全教育是必不可少的內(nèi)容，必須讓學(xué)生們意識到安全使用工具的重要性，培訓(xùn)并強(qiáng)調(diào)正確的操作方法。教師要時時關(guān)注加工和使用工具的過程，及時提醒學(xué)生。

緊急措施要針對不同的活動內(nèi)容來設(shè)定，并且提前告知學(xué)生，遇到緊急情況應(yīng)該如何處理。

3.3.4 活動步驟

活動步驟，是活動的核心。按照活動步驟，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，逐步完成任務(wù)，達(dá)成目標(biāo)?；顒硬襟E需要詳細(xì)給出具體的任務(wù)、知識內(nèi)容、學(xué)習(xí)效果檢查、教師要講解的部分、任務(wù)的關(guān)鍵點(diǎn)。這些對把控活動十分關(guān)鍵，能讓教師在活動中很好地掌控活動的節(jié)奏。

3.3.5 學(xué)生分享

創(chuàng)客教育活動本身有著開放、開源的特點(diǎn)，鼓勵交流分享，這一點(diǎn)對于學(xué)生相互學(xué)習(xí)，提升能力以及學(xué)會合作等有很大幫助。教師雖然把控著活動的節(jié)奏，但學(xué)生是活動的主體，而且教師很難把每一個學(xué)生都分析得很準(zhǔn)確（在校外，學(xué)生流動性大的情況下就更難做到了）因此，學(xué)生分享自身經(jīng)驗(yàn)，可以幫助很多有類似特點(diǎn)的學(xué)生，而且學(xué)生間交流往往更容易，這樣可以提高教學(xué)的效率。

3.3.6 擴(kuò)展資料

活動擴(kuò)展是在活動任務(wù)基本達(dá)成的基礎(chǔ)上提供的擴(kuò)展內(nèi)容，包含了拓展性的思路、自學(xué)資料。這可以給教師和學(xué)生創(chuàng)造出更大的創(chuàng)新空間，也能夠培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。當(dāng)然這要緊密聯(lián)系當(dāng)前的教育條件，如場地、學(xué)生特點(diǎn)、當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容等。

這些擴(kuò)展資料的形式多樣，可以是文字、視頻、網(wǎng)站等，但教師要首先對資料進(jìn)行檢驗(yàn)，避免出現(xiàn)科學(xué)性問題和不適宜的內(nèi)容。