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校园创客空间不同于社会中的创客空间,它的根本出发点是服务教育,为教学提供更多的途径和方法,同时也是课程整合的实验室,对学生开拓思路以及树立正确的价值观有很大的帮助。笔者认为创客空间的工作开展应从以下几方面着手。
● 创科技
大多数学生都有过参观科技馆的经历,有机会亲自体验科技馆里的科学仪器,通过科技馆的文字介绍了解这些科技仪器的工作原理及相关现象出现的原因。当学生在体验中感受到了科技的神奇,对科技充满好奇心时,这正是科技创新的好时机。学生如果根据自己的兴趣点去模仿制作一些科技仪器或者试着解释一些科学原理,那么他们在制作过程中便可以有更多的收获。
1.增强学生的自主学习能力
学生出于兴趣和好奇,会自发地查找相关的知识,他们不再满足于科技馆和科学书本,而更多的是利用信息技术获取知识、资源,并通过进一步的加工、处理,最终制作出科技产品。
2.培养学生的动手能力
制作科技产品需要大量的辅助器材及制作工具,还需要特定的制作场地,创客空间就为学生提供了这些先决条件,学生可以对自己获取的科技信息进行加工和处理,制作出相应的科技产品。在制作过程中,学生需要运用到大量的工具,因此五金工具的使用、简单电路的维护及使用、机械结构的搭建等技能学生最好能掌握一些。这是理论知识引导发明创新的必经历程。
3.提高学生的综合素质
在发明创新的过程中,小组团队的结合过程也是团队经验开始积累的过程。小组长如何分工,如何让小组成员责任到位,制定实验进度等都需要不断地摸索。在组织制作的过程中,小组长锻炼了自己的领导力,各组成员也在不断的磨合中成长,从陌生到熟悉,从个体到团体,大家最后都为了一个目标而努力。创新的过程从某种意义上来说,就是经受挫折的过程,毕竟学生是第一次做,而且年龄小,所以这样的制作过程实际上是对学生自身意志的锻炼,有利于提高他们的综合素质。
● 创教具
教具在教学中常常充当着重要角色,它们有利于教师讲授知识,更有利于学生理解知识。教具的制作一般来源于生活,教师常由于家庭的局限性和工具的缺乏有想法而无法付诸实施。但如果有了校园创客空间,教师便有了空间和工具制作教具,材料可以就地取材或者自己配备,也可以借助3D打印制作材料。3D打印简化了教师的教具创作流程,降低了创作难度。在制作教具时需要什么就可以打印什么,其他学科教师可以与信息技术教师互相配合创新教具,这有利于学生掌握和理解文化知识。数学教师打印教学工具比较多,如图1所示的游标卡尺和图2所示的分数展示盘,其实学习三维制图的过程就是提高学生三维立体几何思维的过程。语文教师打印教具往往是为了便于学生写作,如图3所示的长城。物理课和化学课的实验仪器的一体化制作,历史课的立体风土人情展示等都可以充分利用3D打印实现。只要任课教师有创新的想法就可以创作。3D打印是一种技术应用,更是一种艺术创作,与雕刻和泥塑类似,学生要精心设计和创作才能够制作出精品。教师与学生一起创造教具,学生按照他们的思维方式制作教具,教师在技术上进行指导,这样制作的教具更符合学生的思维方式和年龄特点。
● 创课程
目前,与信息技术整合的课程有很多,最常见的是动漫课程。原本一张画是固定的,稍微一修改变成第二张画,再修改做成第三张画……多张画连续播放才是一个小动画。但这样的过程很繁琐,而信息技术的介入不仅使制作流程得到简化,而且也很容易实现二维到三维的转变。3D打印在校园中的逐步深入应用,不仅拓展了学生的知识面,而且也加深了他们对立体几何的理解。3D打印机已有向家庭化发展的趋势,即学生可以在家打印出自己喜欢的立体图形。适合中小学生学习三维制图的教程现在还很少,这就需要信息技术教师与艺术教师多交流,集思广益,为学生创造一些有意义的课程。
如何促进学生在玩中学,使他们在这一过程中不仅学习了科学内容还学习了工程、艺术、技术、数学等知识,这是每一位参与校园创客空间的教师需要思考的问题。例如,程序员最先学习的是用程序来解决数学问题,那么学生便可以使用Scratch尝试解决数学难题(如制作一个简单的计算器),就会很有成就感。当然除了简单的数学计算,学生的艺术细胞还是很活跃的,很多学生喜欢写童话,教师便可以引导他们借助Scratch制作童话剧。童话剧需要文字和动作的处理、场景的切换,这些都是学生所欠缺的,但通过Scratch的简单加工处理便可轻松实现。
信息技术与理工课程也能很好地整合。例如,Scratch与Arduino板结合便可带领学生进入简易的电子世界,另外机器人材料的辅助也可以实现自动化设备的制作。这些都是STEAM课程,信息技术是STEAM课程的基础,信息技术为课程整合提供了前提条件。以下是一节STEAM课程的探索实例,将Scratch与硬件结合起来来讲解简单电路(如图4、图5)。
简单的电路绘制是物理学习的关键点,学生通过绘制电路可以掌握电路符号的含义和作用。动画制作效果为开关闭合电路时电流的流动情况,当电流流过灯泡的时候,灯泡变成红色,说明有电流流过的时候灯泡才能够被点亮,电流是由电池的正极流向电池的负极。这个课例通过简单的Scratch编程制作了物理仿真实验,这样的设计意在让学生加深对电路的认识。
创客空间不单单需要信息技术教师的工作,更需要多学科教师的合作。
● 辅助社会,优化亲子关系
校园创客空间的建立有利于教师的发展和学生的成长。为了更好地服务教育,建议更多的家长能够走进校园创客空间。因为家长们来自各行各业,具有丰富的工作经验和社会阅历,如果由他们带领学生开展针对性的研究可能会更有成效。让学生体验社会创业和创新的过程,可以提高学生的心理素质及抗压能力。家长往往最了解自己的孩子,如果两者有共同的兴趣点,家长大作,学生小作,学生有想法,家长有能力,那么齐心协力的合作将变成现实。在这个过程中,学生可以学习到学校教育所没有的内容,无形中融洽了家长与孩子之间的关系,这样的活动远比那些单纯的游玩,要有趣得多。恰逢国家鼓励“大众创业,万众创新”的好时机,家长可以和教师多沟通,自己有什么创新的想法,不妨借助校园创客空间来实现。
● 总结
校园小创客加上创客辅导教师一定会创造出适合学生的教育,创造出教师所热爱的教育,创造出家长满意的教育。当教师把创意变成现实,教育方式和内容一定会千变万化,创客与教育创出的火花是绚烂多彩的,最终受益的是我们的学生和社会。
● 创科技
大多数学生都有过参观科技馆的经历,有机会亲自体验科技馆里的科学仪器,通过科技馆的文字介绍了解这些科技仪器的工作原理及相关现象出现的原因。当学生在体验中感受到了科技的神奇,对科技充满好奇心时,这正是科技创新的好时机。学生如果根据自己的兴趣点去模仿制作一些科技仪器或者试着解释一些科学原理,那么他们在制作过程中便可以有更多的收获。
1.增强学生的自主学习能力
学生出于兴趣和好奇,会自发地查找相关的知识,他们不再满足于科技馆和科学书本,而更多的是利用信息技术获取知识、资源,并通过进一步的加工、处理,最终制作出科技产品。
2.培养学生的动手能力
制作科技产品需要大量的辅助器材及制作工具,还需要特定的制作场地,创客空间就为学生提供了这些先决条件,学生可以对自己获取的科技信息进行加工和处理,制作出相应的科技产品。在制作过程中,学生需要运用到大量的工具,因此五金工具的使用、简单电路的维护及使用、机械结构的搭建等技能学生最好能掌握一些。这是理论知识引导发明创新的必经历程。
3.提高学生的综合素质
在发明创新的过程中,小组团队的结合过程也是团队经验开始积累的过程。小组长如何分工,如何让小组成员责任到位,制定实验进度等都需要不断地摸索。在组织制作的过程中,小组长锻炼了自己的领导力,各组成员也在不断的磨合中成长,从陌生到熟悉,从个体到团体,大家最后都为了一个目标而努力。创新的过程从某种意义上来说,就是经受挫折的过程,毕竟学生是第一次做,而且年龄小,所以这样的制作过程实际上是对学生自身意志的锻炼,有利于提高他们的综合素质。
● 创教具
教具在教学中常常充当着重要角色,它们有利于教师讲授知识,更有利于学生理解知识。教具的制作一般来源于生活,教师常由于家庭的局限性和工具的缺乏有想法而无法付诸实施。但如果有了校园创客空间,教师便有了空间和工具制作教具,材料可以就地取材或者自己配备,也可以借助3D打印制作材料。3D打印简化了教师的教具创作流程,降低了创作难度。在制作教具时需要什么就可以打印什么,其他学科教师可以与信息技术教师互相配合创新教具,这有利于学生掌握和理解文化知识。数学教师打印教学工具比较多,如图1所示的游标卡尺和图2所示的分数展示盘,其实学习三维制图的过程就是提高学生三维立体几何思维的过程。语文教师打印教具往往是为了便于学生写作,如图3所示的长城。物理课和化学课的实验仪器的一体化制作,历史课的立体风土人情展示等都可以充分利用3D打印实现。只要任课教师有创新的想法就可以创作。3D打印是一种技术应用,更是一种艺术创作,与雕刻和泥塑类似,学生要精心设计和创作才能够制作出精品。教师与学生一起创造教具,学生按照他们的思维方式制作教具,教师在技术上进行指导,这样制作的教具更符合学生的思维方式和年龄特点。
● 创课程
目前,与信息技术整合的课程有很多,最常见的是动漫课程。原本一张画是固定的,稍微一修改变成第二张画,再修改做成第三张画……多张画连续播放才是一个小动画。但这样的过程很繁琐,而信息技术的介入不仅使制作流程得到简化,而且也很容易实现二维到三维的转变。3D打印在校园中的逐步深入应用,不仅拓展了学生的知识面,而且也加深了他们对立体几何的理解。3D打印机已有向家庭化发展的趋势,即学生可以在家打印出自己喜欢的立体图形。适合中小学生学习三维制图的教程现在还很少,这就需要信息技术教师与艺术教师多交流,集思广益,为学生创造一些有意义的课程。
如何促进学生在玩中学,使他们在这一过程中不仅学习了科学内容还学习了工程、艺术、技术、数学等知识,这是每一位参与校园创客空间的教师需要思考的问题。例如,程序员最先学习的是用程序来解决数学问题,那么学生便可以使用Scratch尝试解决数学难题(如制作一个简单的计算器),就会很有成就感。当然除了简单的数学计算,学生的艺术细胞还是很活跃的,很多学生喜欢写童话,教师便可以引导他们借助Scratch制作童话剧。童话剧需要文字和动作的处理、场景的切换,这些都是学生所欠缺的,但通过Scratch的简单加工处理便可轻松实现。
信息技术与理工课程也能很好地整合。例如,Scratch与Arduino板结合便可带领学生进入简易的电子世界,另外机器人材料的辅助也可以实现自动化设备的制作。这些都是STEAM课程,信息技术是STEAM课程的基础,信息技术为课程整合提供了前提条件。以下是一节STEAM课程的探索实例,将Scratch与硬件结合起来来讲解简单电路(如图4、图5)。
简单的电路绘制是物理学习的关键点,学生通过绘制电路可以掌握电路符号的含义和作用。动画制作效果为开关闭合电路时电流的流动情况,当电流流过灯泡的时候,灯泡变成红色,说明有电流流过的时候灯泡才能够被点亮,电流是由电池的正极流向电池的负极。这个课例通过简单的Scratch编程制作了物理仿真实验,这样的设计意在让学生加深对电路的认识。
创客空间不单单需要信息技术教师的工作,更需要多学科教师的合作。
● 辅助社会,优化亲子关系
校园创客空间的建立有利于教师的发展和学生的成长。为了更好地服务教育,建议更多的家长能够走进校园创客空间。因为家长们来自各行各业,具有丰富的工作经验和社会阅历,如果由他们带领学生开展针对性的研究可能会更有成效。让学生体验社会创业和创新的过程,可以提高学生的心理素质及抗压能力。家长往往最了解自己的孩子,如果两者有共同的兴趣点,家长大作,学生小作,学生有想法,家长有能力,那么齐心协力的合作将变成现实。在这个过程中,学生可以学习到学校教育所没有的内容,无形中融洽了家长与孩子之间的关系,这样的活动远比那些单纯的游玩,要有趣得多。恰逢国家鼓励“大众创业,万众创新”的好时机,家长可以和教师多沟通,自己有什么创新的想法,不妨借助校园创客空间来实现。
● 总结
校园小创客加上创客辅导教师一定会创造出适合学生的教育,创造出教师所热爱的教育,创造出家长满意的教育。当教师把创意变成现实,教育方式和内容一定会千变万化,创客与教育创出的火花是绚烂多彩的,最终受益的是我们的学生和社会。