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杨晓彤等:中小学创客教学模式研究
2017年09月07日 09:39 来源:《电化教育研究》 作者:杨晓彤 谢幼如 钟如光 字号

内容摘要:以创新型人才培养为目标的创客教育受到社会的广泛关注,网络空间作为一种个性化学习环境,为中小学创客教学提供了有效的支持。

关键词:中小学创客教学;教学模式;网络空间;创客教学流程;效果评价

作者简介:

    原标题:网络空间支持的中小学创客教学模式研究

  作者简介:杨晓彤(1992- ),女,湖北武汉人,硕士研究生,华南师范大学教育信息技术学院,主要从事教学设计理论与应用研究,E-mail:SeasonYXT@163.com;谢幼如,华南师范大学教育信息技术学院(广东 广州 510631);钟如光,佛山市南海区教育发展研究中心(广东 佛山 528000)。

  内容提要:以创新型人才培养为目标的创客教育受到社会的广泛关注,网络空间作为一种个性化学习环境,为中小学创客教学提供了有效的支持。本研究采用文献研究和基于设计的研究方法,对创新教育、项目化学习、设计型学习理论进行研究,并分析得出创客作品的创作过程包括“创意构思(Thinking)”“迭代设计(Designing)”“作品制作(Creating)”和“发布分享(Sharing)”四个环节,在此基础上提出以"TDCS"为核心环节的中小学创客教学“七步”流程;并通过分析网络空间支持创客教学的功能与作用,结合两轮教学实施,构建并完善了网络空间支持的中小学创客教学模式(即CMT模式),该模式体现了中小学创客教学的具体流程以及网络空间对各个环节的支持作用;与此同时,本研究构建了该模式的效果评价指标体系并加以应用,该评价指标体系从创客作品和学生的创新能力这两个角度对CMT模式的教学效果进行评价,具体包括创客作品、创新意识、创新思维和创新技能四个一级指标。

  关 键 词:中小学创客教学 教学模式 网络空间 创客教学流程 效果评价

  基金项目:2014年度教育部人文社会科学研究项目“个人学习空间提升大学生网络学习自我效能感的研究”(项目批准号:14YJA880077)

  [中图分类号]G434 [文献标志码]A

  DOI:10.13811/j.cnki.eer.2017.01.013

  一、问题的提出

  教育部《教育信息化“十三五”规划》[1]指出,“应有效利用信息技术推进‘众创空间’建设,探索STEAM教育、创客教育等新型教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识”。同时,21世纪核心素养也强调学生学习能力和创新素养的培养[2]。但当前中小学教学仍以知识讲授为主,缺乏相应的实践操作,学生习得的知识与现实生活相脱节,无法满足21世纪信息社会对创新型人才的需求[3]。创客教育是创客文化与教育的结合,是基于学生兴趣、采用项目学习方式、利用数字化工具,倡导造物、鼓励分享,以培养学生问题解决能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育[4]。创客教学是创客教育的教学实践。随着3D打印技术、机器人技术、智能材料技术、更为简洁的编程语言等建构性技术的发展和普及[5],中小学创客教学即将迎来空前发展的“黄金时代”。教育部《教育信息化“十三五”规划》强调,要“大力推进‘网络学习空间人人通’,网络学习空间应用普及化”。网络空间作为一种可以提供个性化服务的学习环境,能够为创客教学提供包括学习资源、学习工具、协作交流平台等多种功能支持[6]。从而促进教与学方式的变革,促进创新型人才的培养。

  那么,中小学创客教学的流程是怎样的?网络空间支持的中小学创客教学模式是怎样的?如何对该模式的效果进行评价?本研究以科学理论为指导,分析中小学创客教学流程,并结合网络空间支持创客教学的功能和作用,试图构建网络空间支持的中小学创客教学模式(Cyberspace Supported Maker Teaching Model in Primary and Secondary School,简称CMT模式)及其效果评价指标体系。

  二、CMT模式的理论分析

  CMT模式的理论基础包括创新教育、项目化学习以及设计型学习理论。创新教育理论确立了CMT模式的教学目标和价值追求;项目化学习理论明确了CMT模式的学习方式与学习策略;设计型学习理论提供了CMT模式的作品设计与创作思路。

  (一)CMT模式的理论依据

  1.创新教育理论

  创新教育理论(Creative Pedagogy)提出于20世纪末。我国学者朱永新认为,“创新教育是根据创新原理,以培养学生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力以及创新个性为主要目标的教育理论和方法”[7]。著名心理学家Robert J.Sternberg认为,在创新教育中,创造案例的培养一方面体现在创造出的具有新颖性和价值的产品,另一方面体现在个体产生新想法、问题解决、自我实现的思维过程[8]。台湾教育学家陈龙安综合吉尔福德的智力结构模式、帕尼斯的创造性问题解决模式、威廉斯的创造与情致教学模式,提出了“爱的”(ATDE)创新教学模式,包括问(Asking)、想(Thinking)、做(Doing)、评(Evaluating)等四个环节[9]。创客教学同样以创新能力的培养作为其主要的教学目标之一,强调学生创新性产品的创作以及创新思维的培养,在创客教学中应给予学生充分的时间和资源,重视学生创新想法的产生过程。

  2.项目化学习理论

  项目化学习又叫基于项目的学习,指围绕某个具体的学习项目,充分选择和利用最优化的学习资源,在实践体验、内化吸收、探索创新中获得较为完整和具体的知识,形成专门的技能和得到充分发展的学习[10]。项目化学习基于建构主义学习理论,是一种强调以学生为中心,学科交叉,协作学习,自主探究,与真实情境和生活实践相联系的学习模式。钟志贤认为,项目化学习包涵四个要素:内容、活动、情境、结果[11]。创客教育研究者普遍认同项目化学习是创客教育主要的学习形式。创客教学强调与真实生活情境的相关性,学生围绕设计和创造有创新性的人工制品开展学习活动,创客作品是创客教学重要的学习结果之一。

  3.设计型学习

  设计型学习又叫基于设计的学习。王佑镁教授认为,设计型学习是一项以学习目标为准则的基于项目的活动,设计源于实践中的具体问题,而问题解决本身即是对各种理论的创造性应用。在设计型学习中,设计的思想贯穿于整个学习过程,又将学习得到的结论反馈于设计,检验设计的合理性与有效性,在解决问题的过程中,设计随着学习的开展而不断深化[12]。在设计型学习中,设计的理论一方面体现在基于产品的设计:学习面临的是来自现实生活的结构不良的问题,学习结果指向真实的人工制品,要求将多学科知识与现实问题结合;另一方面体现在基于过程的设计:在迭代设计的过程中加深对概念、问题的理解。

  (二)中小学创客教学流程的分析

  具有创新性的人工制品是中小学创客教学物化的学习结果,也是创客教学最显著的特征,因此,中小学创客教学流程应以创客作品的创作过程为核心环节。创客作品的形式多样,如电子产品、工艺制品、影视作品等。创客作品的创作过程是一个从产生创意构思、设计并将其转化为实物,最后进行展示交流的完整过程。首先,根据创新教育理念,创客教学应注重学生创新思维方式的培养,促进学生从不同角度看待问题,提出不同寻常的想法。其次,根据设计型学习理念,创客作品的设计过程应具有迭代性,在作品制作中检验设计的合理性与有效性,并不断修改完善设计方案及作品。再次,学生通过小组合作,将设计落实到具体的动手操作,完成创客作品的创作。最后,创客教学强调作品的展示和分享,通过作品展示,交流创意,激发灵感,构建共创、共享的创客学习氛围。由此,本研究分析得出创客作品的创作过程包括:创意构想(Thinking)—迭代设计(Designing)—作品创作(Creating)—发布分享(Sharing)(即"TDCS")。

  创客教学不同于传统教学,传统教学重视知识的传授,教师根据课程大纲确定教学内容。创客教学则强调在“做”中“学”,为“做”而“学”。“做”是为了解决真实的生活问题,创客教学采用基于项目的学习方式,学生根据教师创设的情境,通过反思生活经验发现问题,并基于问题确定项目主题,即想要通过创客作品来解决某一真实的问题。在创客作品创作完成后,学生通过评价和反思不断优化创客作品的设计,加深对创客学习中知识和方法的理解与认识。

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