OLSME创客教育模型的教学实践研究

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  摘   要:随着教育信息化的不断推进,创客教育逐步走进中学课堂。OLSME创客教育模型包含明确学习目标、数字化学习、评价标准、创客时光、展示评估五个环节,运用在创客课程的设计与实施,以及与其他学科课程的融合中,效果良好。OLSME创客教育模型为信息技术与学科课程深度融合提供了有益的参考范式,是深度融合理念下中学创客课堂的教学实践研究成果。
  关键词:创客教育模型;课堂教学;深度融合
  教育部颁布的《教育信息化“十三五”规划》提到:“要积极探索信息技术在创客教育等新的教育模式中的应用”[ 1 ];《教育信息化2.0行动计划》再次强调:“坚持信息技术与教育教学深度融合”[ 2 ]。在此背景下,探索创客课堂的教学模式,提升学生创新能力与解决问题能力的创客教育广受教育者的青睐。
  1  中学创客教育研究现状
  随着教育信息化的不断推进,创客教育逐步走进中学课堂,其主要形式有两种。一是独立开发的创客课程,如朱龙等提出的以探究、设计和反思为核心的设计型学习模式[ 3 ];二是将创客教育与学科课程进行整合,如董黎明等提出的以微课程为引导,由创意构思、设计制作、发布分享等五个部分构成的面向创客教育的设计与应用模式[ 4 ];又如杨维等提出的基于中小学课程整合的创客式教学模式[ 5 ]。
  尽管各种创客教育模式不同,教学流程不同,但均以创客理念为导向,以项目学习为实现途径,培养学生创新设计、探究实践、交流分享的能力。
  2  OLSME创客教育模型设计
  OLSME创客教育模型(如图1)是以信息技术为支撑,以创客活动为实现路径,以培养学生创新意识、信息意识、创造能力、创客品质为目标的教学模型。模型包含明确学习目标(Objectives)、数字化学习(Learning)、评价标准(Standard)、创客时光(Maker’ Time)、展示评估(Evaluation)五个环节,既可以用于创客课程的设计与实施,也可以与学科课程融合,为中学创客教育的教学提供了新的范式。
  2.1  明确学习目标(Objectives)
  学习目标是OLSME创客教育模型的核心环节,是另外四个环节开展的重要依据,其主要理论依据有《教育信息化2.0行动计划》的“深度融合理念”、建构主义理论以及创客理念,形成了以培养学生创新意识、信息意识、创造能力、创客品质为基本目标,融合所跨学科核心素养的总体学习目标。
  创新意识指人们从实际生活中发现问题,积极寻求解决问题途径的意愿,以及在創造活动中表现出的意向、愿望和设想[ 6 ]。信息意识指学生面对真实问题情境时,能主动检索信息资源,有效地甄别、筛选信息,并具有信息安全意识[ 7 ]。创造能力指学生运用新旧知识与技能,通过设计、实践、优化等环节,最终解决问题的能力。创客品质指学生在面对真实问题时勇于探究、勤于制作、乐于分享等精神品质。
  2.2  数字化学习(Learning)
  数字化学习包含三个部分:进入学习情境、组建创客团队、选学知识技能。
  (1)进入学习情境
  学习情境是学生从生活中的真实问题出发,进行创新设计的起点,也是教师引导学生自主学习、构建知识体系,实现学习目标的抓手。为了让学生进入有效的学习情境,教师在创设情境时需要考虑以下三方面内容:首先,情境需要覆盖学习目标所要求的知识与技能;其次,情境是真实的且贴近学生生活,具有一定的边界,让学生创有所依;第三,情境不直接呈现问题,但暗含未解决的问题,鼓励学生选择不同视角,从情境不同侧面,发现问题,培养学生多角度审查问题的能力,以及创新意识。
  (2)组建创客团队
  学生进入学习情境后,在教师的引导下进行头脑风暴,分享发现的问题,提出初步创作方向;再依据自身的能力特长、兴趣爱好、性格特点等选择搭档形成创客团队。建议每个团队3-5人,选一人担任组长,负责统筹管理。以团队的形式进行小组学习,有利于培养学生协作学习、合作探究、分享交流等创客品质。
  (3)选学知识技能
  教师以学习目标与学生的创作方向为依据,为学生准备所需的学习资源,如学习目标所涵盖的知识、技能,以及解决问题所需的部分资料,并通过网络平台推送给学生。若这些学习资源不足以解决问题,学生可在这此基础上,通过互联网检索、甄别、整理信息,补充到各自小组的资源库中。在此阶段,教师可通过网络平台实时跟踪各项目组的学习进度,对学生的学习进行个性化引导,帮助学生的信息意识、自主学习能力得到更好的培养。
  2.3  制定评价标准(Standard)
  评价标准的制定是后期教学过程的导向,教师应明确表达项目成果并非唯一评价标准,在项目完成过程中,创新意识、信息意识、创造能力、创客品质等学习目标的达成更为重要。依照这一评价理念,评价分为创客成果评价与学习效果评价。二者的评价标准及与量规皆由师生共同约定产生,其中创客成果评价指标含创新性、实用性、美观性等;学习效果评价指标围绕创新意识、信息意识、创造能力、创客品质等学习目标细化产生。
  2.4  创客时光(Maker’ Time)
  (1)确定创作目标
  在前期项目方向的基础上,通过小组讨论进一步确认项目创作主题,教师作为引导者组织各项目组围绕三个问题进行可行性分析:第一,项目组想解决的具体问题;第二,解决这一问题的保障与工作计划;第三,问题解决过程中可能遇到的困难或需要的帮助。
  教师在引导过程中,可根据各小组的综合能力,对项目可行性进行评估,形成分层次的项目难度,使每位学生的素养水平在学习过程中得到不同的提升。
  (2)设计创作方案   教师引导学生构思前要进行设计分析,提供方案构思的方法与案例供学生参考,如模仿法、联想法、问题列举法等。项目组的学生从小组创作目标出发,进行组内研讨交流,完成方案构思、提出多种可能的解决方案、绘制草图。教师可适当参与,引导学生根据小组的综合能力、方案的难度系数、投入产出比等角度进行方案的权衡与筛选。此阶段培养学生的创新意识,以及乐于分享、善于交流的创客品质。
  (3)实施设计方案
  这一阶段侧重培养学生的创新能力与信息技术应用能力。教师可为学生的创客活动营造适宜的学习环境,例如可根据需要分为搭建区、编程区、调试区等。搭建区含激光切割、带锯、台锯等各类操作工具,以及胶合板、PVC板、亚克力板等耗材;编程区含电脑、3D打印机,以及各类创客元器件,如主板、锂电池、传感器、舵机等;调试区按情境进行创设,方便学生进行方案的测试。学生根据自身能力选择可视化编程或Python编程,也可在教师硕提供的程序案例中进行组合、添加、修改。
  2.5  创客成果展示与学习效果评估(Evaluation)
  创客成果展示以视频、PPT展示、演讲、展板等方式在线下进行,而后学生依据共同制定的评价标准进行线上投票,完成组间互评。
  学习效果评估包含自我评价、组员互评与教师点评,自我评价主要依据学习目标对自己能力的提升进行评估;组员互评主要依据共同约定的过程性评价指标,如参与度、贡献值、合作能力等进行评估;教师点评主要呈现教师的课堂观察以及数字化学习过程中网络平台统计的知识预习完成度、问卷调查分数等,因此描述语言尽量客观,不做评判,作为学生下一步发展的建议。
  3  OLSME创客教育模型的应用与效果分析
  3.1  在创客课程中的应用案例
  利用OLSME创客教育模型,我校信息技術老师设计了一学期的创客课程《人工智能——智慧城市构想与实现》,共13周,于2020年秋开始实施。教师准备了30多个微课、视频、文本等教学资源,形成了一个知识与技能资源库,上传到网络平台,供学生知识学习阶段及方案实施阶段进行数字化学习与交流。每周一节校本课为线下课程,在机器人教室与智慧教室进行教学。创设情境、形成项目组、制定评价标准、确定创作目标、设计创作方案,这五个阶段均在智慧教室进行,设计方案的实施、项目成果展示在机器人教室完成。
  课程结束后,我们从以下几个方面对该模型的应用效果进行了评估:从网络平台的数据看,学生进行线上预习完成度较高,部分操作视频的观看次数超过了学生数,表明学生学习的主动性在提升;从学生自评、互评中可以看出,学生的参与度较高;从学生作品与设计报告看,学生的信息意识、创新意识、信息技术应用能力均达到学习目标,其中有两组学生的作品“智能安全通道”“老人智慧居家系统与家庭防火系统”在第二十二届福建省学生信息素养提升实践活动中,分别获省一等奖和省二等奖;从教学观察看,学生的学习能力、协作能力、沟通分享等创客品质均获得了积极成果。
  3.2  在通用技术课程中的应用案例
  利用OLSME创客教育模型,我校通用技术老师开发了名为“激光切割创意设计”的创客活动,历时8周,主要承载了必修模块Ⅰ的知识与技能,学习目标包含通用技术核心素养的技术意识、创新设计、物化能力、图样表达,以及创客教育的信息意识、创客品质。第一周创设情境,组建创客小组,教师线上推送基础知识含必修模块Ⅰ的“发现问题的途径”“明确问题的方法”“方案的构思方法”与“技术图样的绘制”,以及“激光切割软件教程”。第二周在智慧教室反馈线上预习情况,并利用平板进行生生互动,线上共创,制定评价标准。第三周在机房收集信息、讨论确定制作目标。第四、五、六周进入创客时光,教师巡视每组进度,并进行个性化教学引导。第七周在智慧教室进行成果展示,以及投票和互评。第八周撰写自我评价、组员互评并完成针对学习效果命题的问卷调查。
  线上问卷调查结果与师生访谈均显示师生对OLSME创客教育模型的认可,学生在这一模式下获得了更多的学习自主权,更能迸发出创意的火花,完成自主知识构建;教师对教学目标的达成度亦表示满意,学科素养的培育在创客活动中得以落地。
  3.3  在劳动教育课程中的应用案例
  我校教师还将OLSME创客教育模型运用于劳动教育课程,组织了“手工扎染”活动。学生经历1课时进入创客项目情境,1-3小时线上数字化学习,2课时操作体验并约定评价标准,3课时不断迭代的创客时光,创作了扎染丝巾、扎染杯垫、扎染文化衫、扎染书签等劳动作品。在最后1课时展示与评估中,我们发现学生不仅达成了劳动教育的学习目标,同时体现了学生在信息意识、创新意识、创新能力以及创客品质的提升。
  OLSME创客教育模型作为深度融合理念下中学创客课堂的教学实践研究成果,为信息技术与学科课程深度融合提供了有益的参考范式。在教学实践中,学生的“学做创”过程充分体现了信息技术支持下的深度学习;教师在准备课程资源、开展多元评价等过程中,信息技术应用能力也得到明显提升。
  参考文献:
  [1] 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269367.html 2016.6.
  [2] 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html 2018.4.
  [3] 朱龙,胡小勇.面向创客教育的设计型学习研究:模式与案例[J].中国电化教育,2016(11):23-28.
  [4] 董黎明,焦宝聪.基于课程融合的“创客”教学设计与应用模型研究[J].中国电化教育,2018(3):89-96.
  [5] 杨维,费瑞伟.基于中小学课程整合的创客式教学模式构建[J].中国电化教育,2017(7):53-57.
  [6] 蔡芸,郭名,叶龙.大学生创新能力的培养[J].教育理论与实践,2011(7):11-12.
  [7] 中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.
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