創(chuàng)客教育理念下的通用技術(shù)教學(xué)模式構(gòu)建與實踐

摘要：時代的進(jìn)步離不開教育的改革創(chuàng)新，而教育革新首先要從轉(zhuǎn)變理念開始。近年來，創(chuàng)客教育逐步走進(jìn)中小學(xué)校，成為中小學(xué)教育改革的新熱點。本文基于通用技術(shù)學(xué)科背景，深度結(jié)合創(chuàng)客教育理念，提出創(chuàng)客理念下通用技術(shù)教學(xué)模式，并以“自動澆花裝置”為例進(jìn)行實踐，驗證其可行性，為一線教師開展通用技術(shù)實踐教學(xué)提供了有效的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育;通用技術(shù);教學(xué)模式

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）17-0000-03

創(chuàng)客的概念起源于英文Maker和Hacker，通常指運用科技將腦海中所想到的創(chuàng)意加以實踐，并樂于分享經(jīng)驗的人。也有觀點認(rèn)為，每一個進(jìn)行或參與創(chuàng)造的人都可以被稱為“創(chuàng)客”。[1]近年來，教育人士把創(chuàng)客理念引入校園，創(chuàng)客教育已成為中小學(xué)教育創(chuàng)新、教學(xué)變革潮流中熱烈討論的一部分，學(xué)生利用簡單、易用的數(shù)字技術(shù)，自己動手設(shè)計、制作作品，即將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實作品。創(chuàng)客教育聯(lián)結(jié)了“想”與“做”的過程，幫助人們找到答案并解決問題，這個過程間接誘發(fā)新的創(chuàng)意與發(fā)明，是中小學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑。

《普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）中提出要著力培養(yǎng)學(xué)生必備的學(xué)科核心素養(yǎng)，避免單一、機械化的技能學(xué)習(xí)，提倡開發(fā)貼近學(xué)生生活、滿足學(xué)生不同發(fā)展需求的課程，培養(yǎng)學(xué)生整合知識、應(yīng)用和物化的能力。[2]《課標(biāo)》明確將技術(shù)意識、創(chuàng)新設(shè)計、圖樣表達(dá)、工程思維、物化能力作為技術(shù)素養(yǎng)的五個目標(biāo)，這些目標(biāo)同時也映射了創(chuàng)客教育的理念。筆者希望將創(chuàng)客教育與通用技術(shù)課程深度融合，借鑒創(chuàng)客教育的先進(jìn)理念和教學(xué)方法，促進(jìn)通用技術(shù)課堂教學(xué)水平的提高。

● 模式構(gòu)建

《課標(biāo)》明確提出，通用技術(shù)教學(xué)采用主題學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)等整合學(xué)習(xí)方式，強化基于技術(shù)實踐的情境學(xué)習(xí)。通用技術(shù)學(xué)科項目學(xué)習(xí)以學(xué)科概念和原理為中心，旨在使學(xué)生在真實的世界中借助多種資源開展任務(wù)探究活動，通過自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作等方式建構(gòu)知識，培養(yǎng)能力，解決實際問題。筆者將創(chuàng)客教育理念和設(shè)計型學(xué)習(xí)的模式相融合，對通用技術(shù)項目式學(xué)習(xí)的基本過程進(jìn)行細(xì)化，構(gòu)建了基于創(chuàng)客教育理念的通用技術(shù)項目教學(xué)模式。

創(chuàng)客教育視角下通用技術(shù)教學(xué)模式構(gòu)建的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義和項目式教學(xué)。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生要想完成對知識的意義建構(gòu)，最佳方式是到真實環(huán)境中去感悟和體會，在與情境的互動中完成知識建構(gòu)，而不是僅僅聽取別人的經(jīng)驗介紹和講解。項目式教學(xué)依托教師的有效指導(dǎo)，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，積極主動地去探索和嘗試，促進(jìn)知識和能力的培養(yǎng)，以及協(xié)調(diào)溝通能力和團(tuán)隊合作意識的養(yǎng)成。項目式教學(xué)是以“實踐”為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)活動，體現(xiàn)了建構(gòu)主義教與學(xué)的理念。

創(chuàng)客教育視角下通用技術(shù)教學(xué)模式以項目式學(xué)習(xí)方式呈現(xiàn)，以實踐能力為出發(fā)點，以現(xiàn)實題目為探究對象，立足于真實世界中的問題教學(xué)。學(xué)生在完成項目任務(wù)的過程中探索知識，形成技術(shù)意識，發(fā)展系統(tǒng)與工程思維能力。教學(xué)實施過程為創(chuàng)設(shè)情境、布置任務(wù)，問題導(dǎo)引、新知探究，形成方案、制作作品，展示交流、多元評價，反思總結(jié)、拓展提升。

● 教學(xué)探索

筆者采用以跨學(xué)科項目學(xué)習(xí)為載體的通用技術(shù)教學(xué)的新思路對信息技術(shù)選擇性必修“開源硬件項目設(shè)計”模塊和通用技術(shù)“電子控制模塊”“智能家居應(yīng)用設(shè)計”模塊進(jìn)行了信息技術(shù)和通用技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的整合，設(shè)計了若干教學(xué)案例，案例設(shè)計遵循由淺入深、由易到難的原則。每個案例都指向生活中的真實情境，關(guān)注當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢。

教學(xué)案例以提高生活質(zhì)量、問題解決、聯(lián)系學(xué)生實際生活環(huán)境、有利于培養(yǎng)學(xué)生興趣等為設(shè)計理念，在學(xué)習(xí)過程中，每2～3位學(xué)生組成一個小組，在有限的時間內(nèi)完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)，并根據(jù)親身經(jīng)歷，講解制作作品過程中的心得體會及獲得的知識和能力。下面以“自動澆花裝置”為例展示教學(xué)實施過程（時間為90分鐘），如下圖所示。

1.創(chuàng)設(shè)情境、布置任務(wù)

在核心素養(yǎng)背景下，課堂教學(xué)倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)富有現(xiàn)實意義的學(xué)習(xí)情境，從而激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意愿。首先，教師創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境：在家中的陽臺、辦公室的窗邊，我們總愛放上幾株盆栽，它可以美化環(huán)境，改善空氣質(zhì)量，還能夠增添大自然的氣息，提高藝術(shù)性與觀賞性。但是，盆栽需要照顧和保養(yǎng)，其中定時澆水、定量澆水便是讓人頭痛的問題，水澆得多了，盆栽會出現(xiàn)爛根壞死的現(xiàn)象，水澆少了，便會造成盆栽的干枯甚至早死，若有相關(guān)設(shè)備對澆水進(jìn)行把控，便可省去許多麻煩。于是，教師布置本節(jié)課任務(wù)——設(shè)計制作一個自動澆花裝置。

2.問題導(dǎo)引、新知探究

教學(xué)方法主要采用任務(wù)驅(qū)動法，鼓勵學(xué)生通過探究、交流合作、親自實踐等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)中僅作為把握學(xué)生作品方向的參與者，具體方案設(shè)計由小組討論確定。教師根據(jù)任務(wù)設(shè)定提出問題：“如何實現(xiàn)澆花時機的把控？”學(xué)生經(jīng)過討論后（教師啟發(fā)引導(dǎo)）總結(jié)歸納出用土壤濕度傳感器來解決問題。其工作原理是：當(dāng)偵測到濕度低于盆栽最低需求土壤濕度時便自動對其澆水，土壤濕度控制在適宜的范圍內(nèi)，保證盆栽對水的要求。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，探究土壤傳感器的用法和選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計。

3.形成方案、制作作品

學(xué)生根據(jù)討論結(jié)果，列出需要使用的器件清單，并制訂出設(shè)計方案。各小組根據(jù)設(shè)計方案，選擇合適的器件進(jìn)行硬件搭建和程序編碼。下面以一個小組方案為例進(jìn)行說明。該小組方案將自動澆花裝置設(shè)置為2個模塊，即澆花模塊、土壤濕度監(jiān)控模塊。澆花模塊由電磁繼電器與水泵構(gòu)成，用于澆花;土壤濕度監(jiān)控模塊由濕度傳感器構(gòu)成，用于實時監(jiān)控土壤濕度。澆花模塊與土壤濕度模塊的組合，實現(xiàn)了最基本的自動澆花裝置的功能。根據(jù)上述功能，學(xué)生把Python開發(fā)板、土壤濕度傳感器、水泵進(jìn)行連接。在學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生可以參考配套的微課資源或知識鏈接。

在學(xué)生作品形成的過程中，教師應(yīng)加強師生之間的溝通交流，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，真正做到以生為本。在本課的教學(xué)過程中，部分小組想了解土壤濕度傳感器的工作原理，教師結(jié)合編程代碼的講解，使學(xué)生完成作品設(shè)計方案的想法更加清晰。各小組在完成任務(wù)過程中，經(jīng)常會遇到傳感器無法正常工作，如硬件連接之間錯誤、程序編碼錯誤等問題。教師可以提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)支架，鼓勵學(xué)生自主解決問題，以發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

4.展示交流、多元評價

作品展示環(huán)節(jié)提供了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間交流互動、共同學(xué)習(xí)的平臺，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自我，并且學(xué)會欣賞別人。作品制作結(jié)束后，學(xué)生以小組為單位，依次展示自己的作品，交流學(xué)習(xí)和制作中的心得體會，并對作品進(jìn)行評價以及給予相應(yīng)的意見或者修改建議。評價過程中既有結(jié)果評價，又有過程評價，既有同伴互評，也有教師點評。

5.反思總結(jié)、拓展提升

教師組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論，從項目任務(wù)分析、擬定的項目解決方案、實施情況及所形成的作品等方面進(jìn)行反思總結(jié)。學(xué)生課后可以對作品進(jìn)一步修改完善。例如，可以利用網(wǎng)絡(luò)模塊將自動澆花裝置與網(wǎng)絡(luò)連接，使用戶能夠?qū)不ㄑb置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，引入物聯(lián)網(wǎng)模塊后，在后臺對澆花數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和管理，分析何時澆花等。教師要鼓勵學(xué)生敢于提出問題，并積極解決問題，在實踐中不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。

● 小結(jié)

創(chuàng)客教育理念指導(dǎo)下的通用技術(shù)實踐教學(xué)，以學(xué)生為中心，將創(chuàng)客教育理念融入到通用技術(shù)實踐教學(xué)的一般模式中，提升了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，也為通用技術(shù)實踐教學(xué)提供了新思路。有效的通用技術(shù)教學(xué)模式能讓學(xué)生主動參與活動，樂于探究，通過動手操作將創(chuàng)意轉(zhuǎn)變成真實的作品，注重在創(chuàng)造中學(xué)習(xí)，在快樂中學(xué)習(xí)。本文提出的創(chuàng)客理念下通用技術(shù)教學(xué)模式還處于初級階段，學(xué)生適合什么樣的創(chuàng)客教學(xué)方法，還有待于更多的通用技術(shù)教師去探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]安德森·克里斯.創(chuàng)客：新工業(yè)革命[M].北京：中信出版社，2012.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中通用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

作者簡介：趙洋（1975.07—），男，安徽亳州人，中學(xué)高級教師。