创客背景下中学信息技术教学的创新探索与实践，本文主要内容关键词为：信息技术论文,中学论文,背景下论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
作为“创客”的有力支持者，国务院总理李克强在2015年的第一个工作日便考察了深圳的柴火创客空间，现场体验创客产品，再提“众创空间”。此外，在2015年1月28日的国务院常务会议上，李克强总理还主持制定了支持发展“众创空间”的政策措施，为“大众创业、万众创新”搭建新平台[1]；3月5日，李克强总理在《政府工作报告》中，突出提到“创客”，这让“创客”这个新鲜词一跃成为2015年的“两会”热词，更肯定了“创客”所蕴含的能量[2]。当创客精神遇见教育，“创客教育”便应运而生了。创客教育融项目学习、体验教育、创新教育等思想为一体，符合学生好奇心强和想象力丰富的特点[3]，能够提升孩子的想象力、创造力和动手能力，同时也与新课标积极倡导自主、合作、探究的学习方式和让学生成为学习和发展的主体这个理念不谋而合。信息技术作为一门实践性、应用性、综合性特别强的学科，开展基于创客活动的创新教学探索与实践，既顺应了时代发展的需求，也是改革信息技术教学的重要途径。 一、创客与创客教育 1.创客与创客运动 “创客”来源于英语单词“Maker”，原意是“制造者”，现在是指因为兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人[4]。追根溯源，“创客”这个理念最早来自于麻省理工学院比特和原子研究中心所发起的Fab Lab（Fabrication Laboratory）[5]。Fab Lab试图为用户创建一种以用户为中心的，面向应用的，融合从创意、设计、制造到调试、分析及文档管理各个环节的创新制造环境[6]。Fab Lab的兴起，让大众认识到：发明创造将不再是拥有先进器材设备的大学或研究机构的专利，也将不仅仅属于少数专职科研人员，任何人都有可能在任何地方去完成[7]。对于“创客”，目前还没有统一的标准定义，不同领域的人有着不同的理解；就国内而言，创客不仅包含了硬件再造方面的科技达人，还包括了软件程序员、艺术创作者、手工艺者等诸多领域的优秀代表[8]。 随着3D打印技术、机器人技术、Arduino等开源硬件平台和软件技术的日渐成熟，“创客运动”在世界多个国家开始流行。“创客运动”的迅猛发展不仅为我们带来了廉价甚至是免费的新技术产品，也对社会的各方面产生了深刻影响，不少知名人士对此形成了共识。如“创客运动”发起人之一、Make杂志的创始人戴尔·多尔蒂认为：“创客运动”可以给教育带来颠覆性的积极变革；而中国福利会上海市少年宫副主任冯耀武认为：“创客教育”可以激发少年儿童的学习兴趣和创新意识[9]。 2.创客教育的特征 （1）目标与情景的整合性 创客教育的根本目标是实现人的全面发展，整合了科学知识的构建、创新思维与创造力的培养、合作意识与沟通能力的提升、情感意识与责任感的培养等多方面的能力需求，最终目标是提升学生在真实生活情境下的生存能力。生活中的创造需求多种多样，导致创客教育情境下的学习涉及的问题往往是界定模糊、解决方法可能多样的非良构问题，需要学生从不同角度去分析，并通过多种方式去尝试解决问题。创客教育情境包括正式学习与非正式学习、自主探究与协作探究、网上学习与面对面学习等不同学习方式，是一种包含了不同类型工具与资源的整合性学习情境[10]。 （2）知识与资源的跨界性 创客教育中学生所需建构的知识往往不只是一个学科，可能融合了科学、数学、物理、化学、艺术等多个学科知识，需要学生不断地进行跨界思考。虽然创客课题并没有现成的指导纲要，但一个好的创客课题，要想促使学生们用多个学科的知识来合作完成，还要考虑学生的原有知识储备和感兴趣擅长的领域，激发学生潜能，使学生能够最大程度利用已有知识来解决问题[11]。完成一个创客课题往往需要很多不同的资源，为了解决跨学科的问题，需要利用不同学科、不同行业的资源，不断与各类资源进行有效互动。 （3）设计与工具的专业性 创客教育的实施需要教师多方位、多层次思考创客教育的根本需求，对学生通过创客教育所获得知识与技能有合理的预期，熟练掌握创客教育的实施原理与方法，理性看待技术在创客教育中的作用，针对性地进行创客教育活动设计，这样的创客教育才会在效果、效率与效益有保障[12]。在推进创客教育的过程中，教师需要注意：工具需要适合所要解决的问题、针对工具需要准备相对应的知识让学生了解、创客教育应该与已有的学科教学进行有效融合[13]。作为一种将基于创造的学习视为最根本学习方式、高度重视技术工具与资源利用的新型教育模式，创客教育需要专业的设计与支持[14]。 （4）学习过程回归自然性 “创客教育”为什么能够火爆起来？因为它回归了人类学习的“边玩边学”的自然特性，并在学习过程中融合了“动机理论”、“学习情景”、“关联知识点”、“团队合作”、“及时反馈”等教学原理。传统的教育是把一定的知识点按照时间分布在不同的年龄段去学习，这样的学习是被动化且无任何动机逻辑性的学习，其学习效果可想而知。知识点好像宇宙里的星星彼此相互辉映，学习本身就是一个自发探索“采星星”的过程。在这个过程中，因为兴趣而不断地进行尝试，知识点与工具很自然地被学会和使用，这是一个回归自然的学习过程[15]。 二、国内中小学开展创客教育的现状 在中小学开展创客教育，最不可缺少的就是学生们的参与。创客教育也需要良好的创客空间以及其中的软件、硬件，包括需要3D打印在内的各种工具和材料作为基础，这些创客空间和工具与材料为学习者的动手创造奠定了坚实的基础。在中小学开展创客教育，还应当在现有课程体系之中独辟蹊径，以信息技术课程和科学、技术、工程、艺术和数学（STEAM）为基础，尤其是其中的基于Scratch之类的可视化编程工具，结合机器人教学，采取基于项目的合作学习与探究，将当前的互联网技术结合起来，立足解决现实问题和真实问题；在合作探究和问题解决的过程中，鼓励学生探究和创造，鼓励学生将自己的创意和想法变成作品，拓展他们的思维，培养他们的创造能力，让他们在这个过程中感受到成就和快乐，形成独立思考和创新的精神。 创新的关键在于人才，而人才的培养关键在于教育。创客的批量出现是创新爆发的根本所在，若没有创客教育，创新也将是无源之水、无本之木[16]。即便是在学生动手能力普遍较强的欧美，很多中小学也开始开设创客课程[17]。在美国新媒体联盟发布的《2014年地平线报告（基础教育版）》里，“创客空间”入选未来5年内影响基础教育12项关键技术名单，被认为是促进基础教育学习变革的数字策略之一。而在国内的中小学校园里，也逐渐出现了教育创客的身影[18]。如浙江温州实验中学、北京景山学校，作为国内基础教育领域开展创客教育的先行者，已经搭建了创客平台并开设了相关课程。 作为温州第一个青少年创客基地，温州实验中学自2012年起就在三个校区先后开设了“Scratch多媒体编程”、“机器人”、“我做主编”等创客课程，并在此基础上开展了创客社团活动[19]。起步时间早、发展速度快、覆盖范围广的温州创客教育已经引起国际关注：韩国《中央日报》于2015年2月17日以专题形式报道了温州创客教育发展现状，重点关注了温州市实验中学的创客教室[20]。 北京景山学校也很早开展了创客教育的尝试：最初是以程序教学为核心，自编了从小学到高中的程序设计序列教材，普及程序教学；然后是开设了创客课程，将原有机器人课程的教学资源进行重组整合，让机器人竞赛小组学生的压力得到释放，从而培养更多的可以自由制造的“少年创客”[21]。 除了以上两所具有代表性的学校，在上海、广州、深圳、武汉、常州等多个城市的中小学也已经开始开设创客教育方面的课程。在政府的大力倡导下，“创客教育”这颗星星之火正在呈现出燎原之势。 三、中学信息技术教学存在的问题分析 1.中、高考的压力，让信息技术教学的价值出现偏差 在应试教育依然占主导地位的情况下，中考、高考的“指挥棒”效应在各个中学里面依然影响深远。由于不是中考、高考科目，信息技术课在很多学校被归入“副科”行列，地位甚至还在地理、历史、政治等课程之下，课时被其他课程教师借用、占用的情况经常出现，基本的课程教学很少得到保障[22]。目前，在大多数中小学里面，信息技术课程没有安排期中、期末考试，结业考试也很少有，教育大方向的取向偏差导致信息技术教学不被重视，课程也处在可有可无的尴尬状态中[23]。 2.单一的教学方法、滞后的教材内容，难以激发学习兴趣 信息技术课本来是一门操作性很强的课程，虽有一部分老师采用了探究教学法和边讲边练教学法，但多数老师还是先自己讲，然后让学生操作练习，平铺直叙的教学使得原本富有趣味性与实践性的课程变成了空洞无聊的理论课[24]。信息技术发展日新月异，但中学信息技术课程的相当一部分教材内容因为设备、师资、出版等问题而出现了严重滞后的现象，如有些学校还在讲Office 2003与Windows XP。中学生处在青春期，活泼好动，新鲜好玩、直观形象的事物才能吸引他们的注意力，单调的教学模式、过时的教学内容很难激起学生的学习兴趣[25]。 3.教学内容缺乏深度教学设计，导致知识传授效果差 大多数中学信息技术教师都面临着“信息技术课程怎么教？怎么考？”的困惑；老师们依然大多沿用传统学科的模式进行教学，教学内容还是强调知识的系统性与逻辑性，按照直线方式进行组织，讲求面面俱到；老师们没有针对学生的知识起点水平与个性方面的差异、信息技术这门学科的特征进行深度教学设计，导致知识传授的效果不甚理想。 四、基于创客思想的中学信息技术教学的创新探索与实践 1.转变角色与观念，让创客孕育创新 创客教育中，教学中心点从教师转到学生。教师应该转变角色与观念，不能再以权威自居，而要成为创客空间的建设者、创客课程的设计者以及创客活动的引导者。教师在创客教育中会面临更大的挑战，很多新科技对教师也提出了新的要求——除了专业知识需要不断提升，对新科技也要有一定的了解，并不断地反思实践、不断地学习，以便在学生需要时对学生提供指导和帮助。在开展创客教育实践的过程中，北京景山学校的吴俊杰老师就经历过这样的转变[26]。 在创客教育背景下，学生也正在发生着变化：他们原来往往是比较被动地被老师“导学”，现在则从“要我学”变为“我要学”，甚至还有“我们一起学”和“我们互相学”。在创客活动中，通过发现问题、获取资源、分析问题、解决问题，学生就能发现自己的短板，从而更主动、更有针对性地学习，提升学习能力，培养问题发现意识和创新思维。 2.更新内容与设计，让兴趣激发潜能 创客教育让青少年接触真实的世界，激发了学生的想象力、创造力。信息技术学科本身就是一门操作性、实践性特别强的学科，但随着信息技术的飞速发展，该学科内容常常出现滞后的现象，这就需要老师及时地更新教学内容，同时拓展教学内容，针对中学生的认知规律、个性化差异以及知识点进行深度教学设计，创造地开展信息技术教学。 【案例1】引进创新平台Scratch，极大地丰富了计算机应用。Scratch让程序可视化，而且非常生动，面向对象，在线调试程序，学生可以自如地运用它创造类似英语课本中的情景剧；自动出题，并根据用户的反馈进行判断；创作互动小游戏迷宫等。Scratch还能结合硬件传感器，拓展侦测功能。以前单纯的讲编程让学生总是在枯燥的编写代码中渐渐失去兴趣，而把软件编程和硬件创新地结合起来，那些电子小玩意儿的工作原理也变得不再神秘。当麦克风加上单片机神奇地变成声控灯时，学生的眼睛一下子亮了，不约而同地击掌喊“耶！”的时候，之前遇到困难时的阴霾瞬间被笑脸所代替，那一刻我看到了孩子们经过探索获得成功的喜悦。对科技、对知识充满神奇，充分激发学生的创造力，比任何丰富的语言都有效得多。 3.关注生活与实际，让学生体验真实 重新设计课程，紧密联系学生的生活实际，以解决实际问题为教学主线，组织学生了解和体验现代信息技术发展的最新成果，使学生初步形成参与创客活动的愿望，让学生每一次的教学实践都能成为一次“创客的体验”。 【案例2】在“计算机管理”这一节课中，我增加了探究学习——上网了解电脑市场行情，模拟实验装配一台计算机，进一步深化对计算机硬件的认识。学生可以通过网上下载的视频录像，了解安装的基本过程，这样的教学设计基本上收到了预期效果。但在创客教育背景下，仅仅让学生这样模拟组装还是不够。于是，我找了几台旧电脑，所有零件全部拆开打散，然后把全班学生分成几个小组，现场组装。学生们对此兴趣盎然，在对内存条、硬盘、CPU等电脑部件一个个进行组装的过程中，不等老师开口，他们就一个劲地追问：CPU是负责什么的？这个小电扇有什么功能？内存条有什么用？……可以说，这是一节充满了无数个问题和无数个好奇点的特别的课。在同学们写的上课感悟中，我看到这样的话： “我感觉这不是一节信息技术课，而是像手工课。我们动手安装了一台电脑，这是一个很奇妙的过程。” “我们组装的电脑最后没能启动起来，一直“嘀嘀”地报警，但还没找到原因就下课了。这节课怎么过得这么快？我一定得搞明白是什么原因。” 学生之所以喜欢这样的动手实践课，之所以有这样的学习积极性，是因为问题来源于生活实际，使得学习者的每一次尝试都是真实的体验，并能感受到实实在在的收获。如此，“乐学”自然就会更容易些。 创客教育作为教育改革与创新的一部分，已经在开始改变教师的教与学生的学。在人人都可以成为创客的社会环境下，创客教育鼓励创造与创新，引导学生利用新的数字技术来设计、制作、分享和跨时空的学习。作为培养学生信息素养的基础课程，中学信息技术课程教学需要紧跟潮流，转变只传授计算机知识的传统观念，通过搭建创客空间、开发创客课程、开展跨学科实践，推动学生创新意识和创新能力的不断提升。