我的基于STEM的創(chuàng)客教育實(shí)踐

1、我的基于STEM的創(chuàng)客教育理論創(chuàng)客，即把創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人。創(chuàng)客教育的宗旨就是要把教育的培養(yǎng)方案與學(xué)生的綜合才能和素質(zhì)相匹配，把學(xué)生的應(yīng)試才能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿骈_展的綜合素質(zhì)?；赟TEM的創(chuàng)客教育，恰好讓技術(shù)以一種孩子們樂于承受的方式走進(jìn)學(xué)校，引發(fā)全新的教育變革。STEM教育的迫切性近年來，美國全面施行了STEMScience、Technology、Engineering and Mathematics，簡稱STEM，即科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育戰(zhàn)略。STEM教育是一種“后設(shè)學(xué)科，是基于不同學(xué)科之間的交融然后形成一個(gè)新的整體，通過STEM教育意在培養(yǎng)學(xué)生的科技理工素養(yǎng)。我們不難發(fā)現(xiàn)，如今的孩子動

2、手才能差，腦子里除了標(biāo)準(zhǔn)答案很少有奇思異想，而將來孩子們可能從事的工作有六成需要?jiǎng)?chuàng)意和動手才能。這個(gè)預(yù)判來自于經(jīng)濟(jì)合作與開展組織OECD最新發(fā)布的一份報(bào)告。在這個(gè)社會中，科技不斷地推陳出新，知識的產(chǎn)生與淘汰，正以十倍于過往的速度前進(jìn)；教師不能僅教學(xué)生知識，更需要借助新技術(shù)教給孩子“學(xué)的責(zé)任，開展孩子的創(chuàng)造力；讓他們將來有才能去創(chuàng)造新工作，藉此去面對一個(gè)完全無法“準(zhǔn)備的將來?；赟TEM的創(chuàng)客教育恰好能讓技術(shù)以一種孩子們樂于承受的方式走進(jìn)學(xué)校，為教育注入一種變革的力量。Scratch編程的獨(dú)特魅力Scratch是MIT推出的面向兒童的編程語言，支持開發(fā)電腦游戲、互動故事、圖形藝術(shù)作品、電腦動畫等

3、多媒體作品。用Scratch編程就像是搭積木，直接拖曳定義好的編程模塊，實(shí)現(xiàn)程序的編寫。由此可見，Scratch是非常適宜小學(xué)開展創(chuàng)客教育的切入點(diǎn)。減負(fù)呼聲高漲的背景下，專門為Scratch劃出課時(shí)并非上策，但一周2課時(shí)的教學(xué)是必需的，我們學(xué)校開設(shè)的“四點(diǎn)鐘學(xué)校正好破解了此難題。1. 做游戲，編故事鑒于Scratch是一個(gè)全新的軟件，筆者以制作小游戲作為教學(xué)切入口。 很多學(xué)生喜歡玩游戲，當(dāng)他們聽到可以自己編寫小游戲時(shí)，滿眼的興奮，投入極大的興趣。筆者采用示范教學(xué)，如展示小游戲?兇惡的鯊魚?，在蔚藍(lán)的大海深處，小魚們快活地游來游去，此時(shí)兇惡的鯊魚出現(xiàn)，悄悄游到小魚們身邊，敏捷地吃掉了它們。通過這

4、樣的示范，讓學(xué)生掌握了角色的繪制，指令模塊中的動作和控制等一些根本功能模塊。明白編程的原理后，學(xué)生們早就按捺不住，躍躍欲試。經(jīng)過一段時(shí)間探究和探究，學(xué)生們制作了?打乒乓球?走迷宮?等一系列有趣的游戲。哪怕下課鈴響，沉浸其中的學(xué)生還是久久不肯分開。根底學(xué)習(xí)階段之后我們進(jìn)入了自由創(chuàng)作階段，即由學(xué)生自己設(shè)計(jì)并完成作品。學(xué)校的大隊(duì)部經(jīng)常開展系列的德育活動。利用這個(gè)契機(jī)，學(xué)生們用Scratch制作了各類有意義的作品。如?垃圾分類?，畫面中出現(xiàn)兩個(gè)垃圾筒，分別標(biāo)示為“可回收和“不可回收，隨機(jī)出現(xiàn)一種垃圾，由你來決定投入哪個(gè)垃圾筒。假設(shè)你把垃圾扔到準(zhǔn)確的垃圾筒，畫面顯示笑臉，并給予鼓勵(lì)；相反你投錯(cuò)了，就會發(fā)

5、出警示聲，提醒你扔錯(cuò)了。這些有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，使學(xué)生獲得了成就感。我會安排學(xué)生分享交流，展示這些作品，以此拓寬學(xué)生的視野，實(shí)現(xiàn)智慧互補(bǔ)。同時(shí)請作者介紹自己的創(chuàng)意和編程方法。這一過程使學(xué)生獲得互相學(xué)習(xí)、評價(jià)和修改完善的時(shí)機(jī)，通過演示、講述和承受詢問，學(xué)生對知識進(jìn)展歸納，產(chǎn)生新的創(chuàng)意。Scratch用形象、直觀的積木式指令代替了枯燥、難記的代碼指令，沒有煩瑣的語法，大大減輕了學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)，使學(xué)生在游戲中輕輕松松就做出種種動畫、互動故事、游戲等。在這種輕松、有趣的學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動下，學(xué)生們不僅會主動靈敏地運(yùn)用已有知識，更重要的是，他們可以有序考慮、邏輯表達(dá)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在需求與思維間不斷尋求挑戰(zhàn)和平衡。2.

6、 神奇的傳感器Scratch不僅僅是一個(gè)編程軟件，更為難得的是支持硬件傳感器、單片機(jī)編程，PicoBoard傳感器就是不錯(cuò)的選擇。它可以外接光線、溫度等多種傳感器，與Scratch互動，用以做出更加生動有趣的動畫工程。有了PicoBoard傳感器，學(xué)生的作品更豐富多樣，如“光照變色龍就是根據(jù)光線的強(qiáng)弱，龍身上的顏色也隨之發(fā)生變化?！盁崦浝淇s的球隨傳感器感受到的溫度改變大小。這些有趣的動畫工程深深地吸引了學(xué)生，讓他們投入更多的熱情參與其中。LittleBits創(chuàng)意無限STEM教育可以加深學(xué)生對技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的理解。工程課程整合了多門學(xué)科的知識，使得難以理解的概念與學(xué)生生活親密相關(guān)，激發(fā)

7、學(xué)生解決問題的興趣。LittleBits的創(chuàng)意加DIY，更有助于開展STEM教育。LittleBits類似于電子版的樂高，可以用模塊化的電子器件拼接成各種物件。它是把電子電路打包為一個(gè)個(gè)聲、光、感和動力模塊，然后把這些內(nèi)置編碼的模塊如脈沖器、蜂鳴器、傳感器等拼接起來，制造出可靠好用的電路和系統(tǒng)。它的優(yōu)勢是對電路知識的要求根本為零，不需要編程、焊接這種復(fù)雜工序，只需要按照已有的構(gòu)造圖拼接，幾分鐘之內(nèi)就可以組合出想要的東西。當(dāng)然還可以根據(jù)自己的創(chuàng)意搭建自己想要的玩意。這種低門檻的類似積木組合的方式，非常適宜針對小學(xué)生進(jìn)展普及性的創(chuàng)客活動開展。雖然不同的LittleBits功能各異，但它們具備統(tǒng)一的

8、接口，每一塊“比特都有三個(gè)觸點(diǎn)，分別是電源正極、地線、信號輸出。學(xué)生只要用導(dǎo)電膠布把對應(yīng)的觸點(diǎn)拼接起來，就可以完成一個(gè)小作品。如將電源、光敏模塊、非門、強(qiáng)LED燈拼接起來，就是一個(gè)簡單的感光燈如圖3；當(dāng)用手指遮住光敏模塊，LED就會發(fā)出亮光如圖4。教師稍加啟發(fā)，孩子們就會冒出許多實(shí)用的點(diǎn)子，類似用這套組合制作保險(xiǎn)柜報(bào)警器、樓道光控?zé)舻取W(xué)生繼續(xù)進(jìn)展調(diào)整修改，把光敏模塊換成旋鈕變阻器，這樣就成了一個(gè)可調(diào)臺燈。于是他們紛紛找來木板、一次性紙盆等材料，經(jīng)過討論、畫圖紙、查資料等一系列自主活動，把LittleBits和輔助材料進(jìn)展組裝搭建，完成了閃閃發(fā)光的小木屋、可調(diào)臺燈、小型自動灌水系統(tǒng)等創(chuàng)意。從興趣編程到興趣創(chuàng)造，學(xué)生玩中學(xué)，學(xué)中玩，逐漸步入科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)于一體的STEM教育潮流中。創(chuàng)客教育真正培養(yǎng)了學(xué)生的科技理工素養(yǎng)。通過創(chuàng)客教育，我們教會學(xué)生自主獲取所需信息，教會學(xué)生以批判的目光審視各種信息，教會學(xué)生設(shè)計(jì)各種數(shù)字作品表達(dá)自我，教會學(xué)生在創(chuàng)造中展示個(gè)性。更深遠(yuǎn)的價(jià)值在于，通過數(shù)字作品的創(chuàng)作，浸透了程序思維、算法思維和計(jì)算思維，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)