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1、89 Instruction and Teacher Professional Development 教 学 实 践 与 教 师 专 业 发 展 2018.3 中国电化教育 总第374期 基于课程融合的“创客”教学设计 与应用模型研究 * 摘要:“创客”教育是培养创新型人才的重要途径,是创新教育的重要组成部分。当前“创客”教育的研 究和实践者对于“创客”教育的研究聚焦于“创客”教育理论与实践框架,对于“创客”教育理论与课程系统教 学实践相结合,“创客”教学模式的教学设计研究不多,然而学习者的创新与实践能力需要系统的课程知识为基 础,有效的教学源于教师前端精细而科学的教学设计。该文基于“创客”
2、教育的理论与课程系统教学实践相结 合、教师教学设计与学生应用相结合的理念,通过对“创客”“创客空间”和“创客教育”等概念的梳理,结合 “创客”教学实践,提出基于课程整合的“创客”教学设计与应用模式,并对此模式应用实例和原则进行分析, 为相关工作的实践与研究者提供借鉴。 关键词:微课程;创客教育;教学模式;教学设计 中图分类号:G434 文献标识码:A 随着以“智能化”为标志的“工业4.0”时 代的到来,世界各国相继把科技创新作为国家发 展战略,我国继十七大报告中提出把自主创新作 为国家发展的基本战略之后,提出了“中国制造 2015”和建设创新型国家,把培养具有创新精神和 能力的创新型人才作为创
3、新战略的实施的基础。 创新人才的培养离不开创新教育,“创客”教育 作为创新教育的重要途径,随着2015年“创客” 一词写入“两会”政府工作报告后,成为教育领 域的关注焦点。“创客”教育使学习者成为知识 的应用者和创造者,而不只是知识的接受者和消 费者。近年来,“创客”教育的研究人员主要以 技术支持、学科综合、制造产品和创新能力为核 心,研究“创客”教育的理论框架和“创客空间” 的建设方案,对于“创客”教育理论与课程系统 教学实践相结合的研究不多,在“创客”教育的 模式方面研究者更多聚焦于教学的实施框架,对 应用前的教学设计研究不多。然而学习者的创新 与实践能力需要系统的课程知识为基础1,有效的
4、 教学源于教师前端精细而科学的教学设计。本文 基于“创客”教育的理论与课程系统教学实践相 结合、教师教学设计与学生应用相结合的理念, 通过对“创客”“创客空间”和“创客教育”等 概念的梳理,结合“创客”教学实践,提出基于 课程融合的“创客”教学设计与应用模式,并对 此模式的应用原则进行分析,为相关工作的研究 和实践者提供借鉴。 一、研究背景综述 (一)“创客”(Maker) “创客”(Maker)一词源于加拿大科幻作家科 利多克托罗(CoryDoctorow)的小说中“有创意的聪 明人”。美国克里斯安德森把“创客”定义为以 开源化、数字化和智能化为工具,为追求创新, 把创意变成现实的人群2。杨
5、现民等认为“创客” 是一批由强烈的内在动机和兴趣驱动的创意设计与 实现者3。李凌等把“创客”定义为一群不以营利 为目标,利用3D打印技术和各种开源硬件,把创 意转变为现实的人4。综合以上学者的观点,“创 客”是指具有创新意识、借助于现代科技手段,把 *本文系北京市教育科学“十二五”规划重点课题“基础教育学校课堂教学实验研究”(课题编号:ABA15008)、北京市教委社科计划一般 项目“开放大学创客人才培养模式”(项目编号:SM201751160001)阶段性成果。 文章编号:10069860(2018)03008908 90 Instruction and Teacher Profession
6、al Development 教 学实 践 与教 师 专业发 展 2018.3 中国电化教育 总第374期 创意实现并免费分享的人。 (二)“创客”空间(MakerSpace) “ 创客 ”空 间( Mak er Spa ce ) 名称 源 自 “Maker”与“Space”的组合。其他的英文表达如 “HackLab”“HackSpace”等。美国加西亚洛佩 斯认为“创客”空间是计算机实验室、科学实验 室、木工房和艺术实验室的结合5。美国多尔蒂则认 为“创客”空间是支持“创客”进行各种制造活动 的开放式、创造性社区,旨在用“我能”思维培养 “创客”的场所6。美国Kera则认为“创客”空间是 一
7、系列与开源软件、硬件与数据等要素相关的共享 技术、治理过程和价值观7。谢作如认为“创客” 空间是一个具有工作室和加工车间功能的开放实验 室,“创客”们通过在“创客”空间里共享资源和 知识来实现他们的想法场所8。李凌认为“创客”空 间就是为“创客”提供的实现创意,交流创意和产 品的创新和交友相结合、线下线上相结合的社区平 台9。综上所述,“创客”空间是激发人们创新意 识、促进人们把创意实现、交流和分享的开放的线 上、线下或两者相结合的空间。 (三)“创客”教育 “创客”教育的定义可以分为五类。(1)强 调目标类:祝智庭、雒亮提出广义上“创客”教 育是一种以培育大众“创客”精神为导向的教育 形态;
8、狭义上的“创客”教育是一种以培养学习 者,特别是青少年学习者的“创客”素养为导向 的教育模式10。(2)强调内容类:吴俊杰提出“创 客”教育是指以培养学习者的创新和创业所需知 识、能力、意志和视野方面的教育活动、行为、 环境和课程的总和11。(3)强调理论基础类:祝智 庭、孙研研提出“创客”教育是以信息技术整合 为基础,传承项目学习法、体验教育、DIY理念和 创新教育的思想12。(4)强调过程类:郑燕林、李 卢一提倡“基于创造的学习”,强调“创客”教 育是学习者融入创造情境、投入创造过程13。(5) 强调教育层次类:王佑镁提出从微观上看,“创 客”教育通过课程学习培养个体的“创客”基本 素养,
9、包括知识与理解、技能与态度、价值与倾 向;从中观上看,“创客”教育通过“创客”项 目培养群体的创新创业能力;从宏观上看,“创 客”教育通过“创客”教育活动培植社会的“创 客”教育文化14。 综上所述,“创客”教育是把“创客”教育 理念与现代教育相整合,以信息技术为基础,体验 教育、项目学习法、创新教育DIY等理念相融合的 教育模式。在层次上包括个体、群体和社会三个层 面的“创客”教育,在目标上包括培养个体创新精 神和“创客”教育素养、群体创新创业能力、社会 “创客”教育精神与“创客”教育文化,在途径上 包括“创客”教育空间的建设、发展各种“创客” 教育项目、创新动手技能训练等,在学习方式上强
10、调“创造中学”。 (四)“创客”教学模式 教学模式是指在一定的教学理论、教育思想 和学习理论指导下,在一定的教学资源和环境的 支持下,教与学活动中各要素之间的稳定关系和 活动进程的结构形式15。“创客”教学模式是在 创新教育、项目学习法、体验教育等教育理念指 导下,在项目、课程、“创客”空间等环境和资 源的支持下,教学活动过程中教师、学生、教学 内容、环境等要素的稳定关系和活动进程的结构 形式。在“创客”教学模式研究中一般有四种类 型:系统整合型、项目探究型、螺旋结构型和创 业驱动型。(1)系统整合型强调学生的创造过程与 系统各相关因素相整合。如王佑镁“创客”教育 新生态框架、王旭卿面向STE
11、M教育的“创客” 教育模式等。(2)项目探究型强调基于精心设计的 项目,在教师、政策、资金等支持下学生创造。 如基于“创客”项目学习(MakerProject-based Learning,MPBL)的新型学习模式、依托“智创空 间”搭建“创客”教育平台的“ZCSpace“创客” 教育模型等。(3)螺旋结构型强调学生在两种或 两种以上驱动力的交织的螺旋上升环境中进行创 造。如利益与专业驱动的“双螺旋”“创客”教 学模型、技术与创新人才驱动的高校、社会、政 府的协同模型等。(4)创业驱动型强调学生在就业 和创业能力提高的驱动下进行创造。如基于专业 驱动的学校“创客”教育模式和基于创业驱动的 社会
12、“创客”教育模式16。随着近年来“创客” 教学模式的实践与发展,“创客”教学与课程相 融合的教学模式由于其通过跨界学习,在培养具 有系统知识、创新能力和创新思维的创新型人才 方面具有不可替代的优势,成为“创客”教学模 式研究的一种趋势17。 二、基于课程融合的“创客”教学设计与应用 模式 在整合已有的四种“创客”教学模式的基础 上,基于“创客”与课程教学相融合,提出以微课 程引导,由创意构思、设计制作、发布分享、评价 再生和众筹上市五个阶段形成的“创客”教学设计 与应用模式(如下页图1所示)。 91 Instruction and Teacher Professional Developmen
13、t 教 学 实 践 与 教 师 专 业 发展 2018.3 中国电化教育 总第374期 (一)创意构思教育 创新永远是人类发展和社会进展的根本动力。 对于学习者的创新素养,在保护的同时,还需要培 养,即通过教育教学实践来培养创新能力。 1.创意构思教育中的微课程设计 创造性的实质是指根据一定目的,运用一切 已知的信息,产生出某种新颖、独特、有社会意义 或个人价值的产品的智力品质。知识系统性越强, 则创造性越突出;创造性思维是发散思维与辐合思 维相结合18。任何创意的产生都是基于一定的基础 知识之上而产生的,微课程由于其固有的内容精简 性、针对性,使用过程中有效地适应当前碎片化学 习趋势,对于创
14、意产生之前引导学生奠定知识基础 具有十分重要的作用。课程教学由于其科学性和 系统性,能有效地弥补微课程教学造成学生知识 碎片化不系统的不足,因此在学习者创意构思教 育中,结合课程系统教学,以案例和项目为驱动 设计的微课程显得十分重要。案例主要是结合课 程专业知识或实践训练,由教师设计的以创新能 力培养为目标的案例。项目主要指结合竞赛或实 际任务,由教师精心设计的以创新能力培养为导 向的专题项目和综合项目。项目需要具备能激起 学生的兴趣、独特性19、充裕的时间、一定复杂性 和挑战性、多学科关联性、资源可获取性、成果 可分享等特点。整个微课程设计分为分析、设计和 制作三个小阶段,如图2所示20。
15、2.创意构思教学模型 创意构思教育每个环节以“创客”文化(“创 客”教育过程中的各种因素协同发展形成的文化环 境)为背景,分为知识建构、创意构思和创意延展 三个阶段(如下页图3所示)。 (1)知识构建阶段 学习者基于线上学习空间,以微课程为学习 载体,以线上学习任务单为引导,结合生生交互、 师生交互进行自主线上学习,为创意构思阶段积累 知识基础和教师创意构思阶段教学设计提供依据。 包括四个环节:课前学生网络学习学习者通过 网络课程(以案例或项目为驱动,以微课程为主要 展现形式)进行自主学习;课前在线测试学习 者结合网络课程的学习内容,通过在线测试检查学 习状态;师生主题计论以学习者自主学习网络
16、 课程中产生的问题或分歧为主题,教师引导学生进 行在线讨论;教师网上答疑教师通过微信群、 QQ群、网络课程答疑室对学习者自主学习或讨论 中的问题进行答疑。 (2)创意构思阶段 学习者基于线下学习空间,以案例项目及问 题分歧为驱动,在教育者的引导下,以组(教育者 根据上阶段学习者学习数据分组)为单位完成新任 务,并通过交流分享学习成果产生新的问题与分 歧、观点和创意。包括九个环节:活动情境的创 设设计有助于学习者发现创新方向的活动情 境,一般用问题情境引出本活动的任务;学生活动 分组教师根据知识建构阶段学习者的反馈,结 合案例或项目的特点,对学生进行分组;学生观察 描述任务学生通过自主观察情境中
17、的素材,把 自己的观察结果,结合教师给的活动任务,描述出 观察的结果,并填写任务表;学生组合经验学 生根据上阶段的观察结果和任务表,联系生活实际 或已有的知识经验填写任务相关经验表;学生提出 观点和创意学生结合上阶段的经验表,通过小 组协作对经验进行重新组合,提出解决任务的观点 或新的创意,并填写观点或创意表;学生提出问题 和分歧通过学生头脑风暴或学生自主质疑上述 创意构思设计制作发布分享评价再生众筹上市 众创空间众享空间众筹空间 图1 基于课程融合的“创客”教学设计与应用模式流程图 案例和项目 驱动 分析阶段 微课程 目标分析 微课程 内容分析 学习对象 分析 微课程分折 表填写 设计阶段
18、教学情境 设计 教学策略 设计 教学结构 设计 学习支持 设计 教学设计 表填写 制作阶段 录制微视频 视频编辑 加工 相关学习 资源制作 微课程学习 单制作 学习资源 组织与呈现 图2 微课程分析、设计与制作 92 Instruction and Teacher Professional Development 教 学实 践 与教 师 专业发 展 2018.3 中国电化教育 总第374期 学生活动的各个阶段,形成学生组内问题表;学生 组间成果和问题评价各组间相互交流观察结果 任务表、任务相关经验表、任务观点或创意表、问 题表,并对上述各表进行组间评价,填写组间评价 表;学生提出新的问题与分歧
19、通过组间评价, 学生提出新的问题与分歧;教师汇总学生观点或创 意和问题分歧,并填写相应的学生观点或创意表和 学生问题分歧表。 (3)创意延展阶段 学习者基于线上和线下学习空间,以创意构 思阶段成果为基础,以培养学生创新意识为导向, 以解决创意构思阶段提出的问题或分歧及提出新的 创意为目标,学生在教师的支持引导下,自主组建 项目组,通过实验来搜索解决问题和分歧可行方案 和数据,并产生新的创意、问题和分歧。包括五个 环节:教师提供支持教师为学习者解决问题或 分歧创建相应的资源和环境;学生自主组建项目 组学生根据个人的兴趣爱好,以构思创意阶段 提出的问题与分歧为主题,自主组建项目组;学生 解决问题和
20、分歧学生在教师的帮助下,利用教 师提供的资源和环境,合作解决问题和分歧;学生 成果交流与评价学生通过组间对解决问题和分 歧的成果进行相互交流和评价;学生创生出新的问 题和分歧通过上述四个环节,学生在解决问题 和分歧中产生新的问题、分歧和创意。 (二)设计制作教育 设计制作教育模型如下页图4所示: 1.教学设计阶段 教学设计阶段指以上阶段学生提出的创意项目 实现为驱动,对设计制作过程进行教学设计,主要 包括六个环节:(1)创意项目分析教师对创意 项目教学中三维目标、创意项目相关学科的知识结 构图及学生者的特征进行分析和描述;(2)资源设 计教师对创意设计所需要的相关知识、材料进 知识建构阶段 创
21、客文化激励 案 例 项 目 驱 动 课前学生 网络学习 课前在线测试 学习任务 单引导 问 题 分 岐 驱 动 师生主题讨论 教师网上答疑 学生 情况 汇总 创意构思阶段 案 例 项 目 驱 动 教师活动 情境创设 学生活动分组 学生观察描述任务 学生组合经验 学生提出观点 和创意 学生提出问题 和分岐 问 题 分 岐 驱 动 学生组间成果 问题评价 教师汇总活动 成果 学生创生新问题 与分岐 问题与 分岐 观点与 创意 创意延展创段 问 题 分 岐 驱 动 教师提供支持 学 生自主组 建项目组 学生解决问题 和分岐 学生成果交流 与评价 学生创生 新问题或分岐 创 意 线上创客空间 线下创客
22、空间线上和线下创客空间 图3 创意构思教育模型 93 Instruction and Teacher Professional Development 教 学 实 践 与 教 师 专 业 发展 2018.3 中国电化教育 总第374期 行设计;(3)设计制作环境创建教师对学习者创 意设计和制作所需要的工具或软件环境进行创设, 设计工具或软件包括Scratch可视化程序设计工具、 思维导图软件、编程软件、二维设计软件、三维设 计软件等,制作工具包括Arduino、传感器、3D打 印、激光切割、数控机床等;(4)关键环节设计 教师对创意设计和制作过程中的关键环节进行设 计,为学生模仿提供依据;(5
23、)关键控制点设计 针对学习者设计制作过程中出现的偏差,教师设计 一些控制点规范学生的行为;(6)活动任务设计 教师把创意设计制作项目分成逻辑步骤,并对每个 步骤设计不同的要求。 2.教学应用阶段 教学应用阶段指依据上一阶段的设计结果,学 习者在教师的指导下,在“创客”空间或教师精心 设计的创造环境中完成创意的设计与制作的阶段, 包括六个小阶段。(1)情境导入:教师通过展示创意 设计和制作的产品的价值或应用场所激发学习者参 与的热情。(2)学生工具或设备学习:学习者对创意 设计或制作所需要的材料、软件或工具功能和使用 规则进行必要的学习,为后续使用过程中提供安全 保障。(3)学生关键环节模拟学习
24、:学习者在教师示 范下,模拟教师完成工具使用过程中的关键环节, 并了解关键环节的原理。(4)学生创图:创图是创意 的思维具体化、可视化,运用图形样式对意念中或 客观存在的技术对象加以描述和交流;学生创图指 学生自主或小组协作在设计环境中利用系统设计软 件对创意进行图示化,将创意图化或建模的过程。 (5)学生创物:学生自主或小组协作在制作环境中利 用制作工具将上阶段的模型或图纸,使用一定的材 料进行物化,转化成有形物品的过程。常用的制作 工具包括:创意手工类(纸艺、塑艺、陶艺、叶画 等)、快速原型类(手绘、纸模、 草模等)、机械加工类(木工、金 工等)、开源电子类(Arduino、 传感器、控制
25、器、万用表等)、 数字设计类(3D打印、激光切 割、数控机床等)、数字媒体 (AR、VR、MR、PS等)。由于 设计与制作之间是有差异的, 制作过程中出现无法解决问题 时,需要回归到上一步设计的 过程进行修改。(6)应用改进: 学生对创意作品运用到现实环 境中进行对功能和用户体验的 验证,形成改进意见,并对创 图和创物的过程进行改进。 (三)发布分享 本阶段学习者把创意构思、设计模型、制作过 程、创意作品及其他相关材料免费分享,主要的分享 途径是社交媒体、“创客”空间和主题活动。分享 的社交媒体主要包括Facebook、Twitter、微信群、QQ 群、BBS等。分享的“创客”空间主要包括线上
26、“创 客”空间分享和线下“创客”空间专题交流。主题活 动主要指学校或社会举办的“创客”嘉年华等活动。 (四)评价再生 以促进学习者创新素养发展为核心,通过评价 促进“创客”作品的再生。因此,对于“创客”教 育效果的评价主要包括学生创意构思能力、设计制 作能力、分享水平和创新作品四方面的评价。 (1)创意构思能力评价主要包括学生观察描述水 平、经验组合水平、观点或问题的独创性、观点或问 题的变通性、观点或问题的流畅性和学生构思过程的 精细性(思维过程的缜密、详尽、准确)等方面。(2)设 计制作能力的评价主要包括工具使用的熟练水平、 关键环节的模拟水平、创图能力:目标一致性(设计 的产品与目标一致
27、的能力)、综合性(综合运用各种学 科进行设计的能力)、创物能力(主要包括美观性、技 术性(结构的设计与材料的选择)、交互性(产品操作规 范、相容、安全和高效)、环保性和经济性、应用改 进能力等21。(3)发布分享水平的评价主要包括作品分 享意识、分享内容、分享途径、分享效果四个方面。 (4)创新作品的评价主要包括作品的实用性、功能的完 备性、新颖性、社会价值性四方面。 (五)众筹上市 众筹上市阶段包括众筹融资和生产上市两个阶 段。众筹融资可利用网络众筹平台如京东众筹等筹集 创意产品需要的资金;生产上市可利用企业生产平台 创意 项目 实现 教学设计阶段 案 例 项 目 驱 动 创意项目分析 资源
28、设计 设计制作环境创建 关键环节设计 关键控制点设计 活动任务设计 案 例 项 目 驱 动 教学应用阶段 教师活动情境创设 学生工具设备学习 学生关键环节模拟学习 学生创图 学生创物 学生应用改进 创 客 作 品 线上创客空间 线下创客空间 图4 设计制作教育模型 94 Instruction and Teacher Professional Development 教 学实 践 与教 师 专业发 展 2018.3 中国电化教育 总第374期 知识建构: 测试与任务 单 1.在线测试题:(1)点C把线段AB分成两条线段AC和 BC,如果_,那么称线段AB被点C黄金分割,点 C叫做线段AB的_,
29、AC与AB的比叫做_。 (2)已知AB=10cm,P、Q是线段AB的两个黄金分割点, 则PQ=_。(3)已知线段AB=1,点P是线段AB的 黄金分割点,则AP=_ 2.任务:探究五角星的美:同学们观察国旗、国徽图 片,发现其中都有漂亮的五角星图案,问题:五角星究 竟美在哪里 创意构思: 情境创设与 活动分组 1.展示将五角星水平拉伸和压缩后的图片,让学生判 断它们是否为轴对称图形,以及它们是否还美,从而 得出正五角星的美不仅仅是因为它是轴对称图形,继 续追问原因,引导出五角星的美不仅仅是因为它是轴 对称图形,更是由于在它上面具有这样特殊比例关系 的线段:“黄金分割” 2.根据学生知识建构阶段的
30、表现,按学生对“黄金分 割”了解的水平分组 创意构思: 观察描述任 务与经验组 合(1) 引导学生分组探究找出黄金分割点。1.经过线段AB端 点B作BDAB,使BD=1/2AB;2.连接AD,在DA上截 取DE=DB;3.在AB上截取AC=AE,点C是线段AB的黄 金分割点,为什么 创意构思: 观察描述任 务与经验组 合(2) 1.世界艺术珍品维纳斯女神,她是西元前一百多 年希腊雕塑鼎盛时期的代表作,引导学生结合“黄金 分割”的概念观察其美在哪里 2.芭蕾舞演员的身段是苗条的,引导学生结合“黄金 分割”的概念观察演员在表演时为什么要掂起脚尖, 才能给人以更为优美的艺术形象 3.文明古国埃及的金
31、字塔,形似方锥,大小各异。引 导学生结合“黄金分割”的概念观察这些金字塔有什 么特点 创意构思: 提出观点创 意或问题分 歧 1.个人美化组把“黄金分割”与个人生活中的经验组 合,提出“黄金分割”生活中的在个人美化方面的应 用。如:利用“黄金分割”与高跟鞋的跟的高度、美 发的高度或者帽子的高度 2.装修组把“黄金分割”与家庭装修中的经验组合, 提出“黄金分割”生活中装修方面的应用。如装修时 涂料涂到多高时才使人感到舒适 3.家庭生活组把“黄金分割”与家居中的经验组合, 提出“黄金分割”在家居中的应用。如空调温度调到 多少度是最舒服的 创意拓展: 教师提供支 持 1.黄金分割应用案例: shtm
32、l。 2.美本身没什么标准,但在自然界里,物体形状的比 例却提供了在匀称与协调上一种美感的参考,这个比 例称之为黄金分割,在人体的躯干与身高的比例上, 肚脐是理想的黄金分割点,若这个比值越接近0.618, 越能给别人一种美的感觉。但是,一般人的躯干与身 高的比都低于此数值,大约只有0.58至0.60左右(腿长 的人会有较高的比值),若增高鞋的高度,则这种比值 会接近或达到0.618 3.古希腊时期的巴台农神庙,人们发现在它正面的矩 形中,宽与长的比值接近0.618,最后人们就将满足这 个条件的矩形称为黄金矩形 四、基于课程整合的“创客”教学模式的应用 原则 (一)以“创意产生和实现”为中心 “
33、创客”教育的目标是提高学习者的创新素 养,学习者学习的目的不是为了学会某些知识,而 是创意的产生和实现。在“创客”教育过程中,学 习者不仅要知道原理是什么,更要体会到原理能 做什么。美国“创客”之父MitchAltman认为“创 客”教育应以创意的实现为导向把各个学科结合起 来22。在基于课程融合的“创客”教学模式中,教 育者需要鼓励学习者反思并清晰表达不同任务之间 续表2进行生产,并利用电子商务平台如淘宝进行上市。 三、基于课程整合的“创客”教学模式的应用 实例分析 基于课程融合的“创客”教学设计与应用模式包 括六个基本环节,创意构思教育作为此模型的开始环 节和核心环节,对整个教学模式具有奠
34、基性的作用, 本文以初中数学知识点“黄金分割”的创意构思教育 为实例进行分析,为模型实施提供参考和依据。 (一)“黄金分割”的微课程设计 “黄金分割”的微课程设计如表1所示。 表1 “黄金分割”的微课程设计表 初中数学“黄金分割”微课程设计(分析、设计、制作三阶段) 课程目标 1.复述“黄金分割”的定义;2.理解线段的比,增 强知识的综合实践运用能力 课程内容“黄金分割”的定义 教学对象 学生具备了线段的比和成比例的线段知识后,为学 习黄金分割的概念奠定了知识基础,通过教学中应 用丰富的多媒体信息展示黄金分割的有关知识,帮 助学生对黄金分割概念进行理解与应用,体会黄金 分割的黄金价值 教师引导
35、语超链接学习资源设计意图 同学们,请问 你们去过上海 吗?参观过东 方明珠电视塔 吗?它各个部 分有什么数量 上的特点呢 动画展示上海东方明珠电视 塔设计巧妙,整个塔体挺拔 秀丽,把东方明珠用数学线 段AB(塔底到塔顶)、BC(明珠 到塔顶)、AC(塔底到明珠)表 示,度量出相关线段长度, 并计算线段AB与AC的比值 和线段BC与AB的比值 通过观察、结合现实 情境,学生利用已有 知识,产生好奇心和 求知欲望,能从数学 的角度去探讨存在的 奥秘 你认为东方明 珠美在哪儿 动画展示: 如图, 点B把线段AC分成两部分, 如果,那么称线段 AC被点B黄金分割(Golden Section),点B为
36、线段AC的黄 金分割点。AB与AC(或BC与 AB)的比值称为黄金比 。在计算中,通常 取它的近似值0.618 学生在在好奇心的驱 动之下,顺利地从实 际情境转化到数学求 解的过程,能复核黄 金分割的定义,并产 生了继续学习、探索 有关黄金分割新知识 的欲望 视频资源 1.内容:黄金分割的导入与 概念讲解;2.形式:截屏+动 画展示;3.视频要求:高清 相关 资源 1.黄金分割的讲 究历史;2.形 式:文本 学习引导单 1.上海东方明珠各个部分有 什么数量上的特点呢 2.上海东方明珠美在哪里 3.什么叫做黄金分割 资源 呈现式 (二)“黄金分割”创意构思教学设计 “黄金分割”的创意构思教学设计
37、如表2所示。 表2 “黄金分割”的创意构思教学设计表 初中数学“黄金分割”创意构思教学设计(知识建构、创意构思、 创意延展三阶段) 课程目标 1.复述“黄金分割”“黄金比”的概念;2.独立找 到一条线段上的“黄金”分割点;3.结合“黄金分 割”“黄金比”的概念和分割点,组合已有的经验; 4.提出与“黄金分割”相关的创意;5.运用黄金分割解 决实际问题,感受数学中的美,体会数学的应用价值 视频 资源 问 题 相关资源 95 Instruction and Teacher Professional Development 教 学 实 践 与 教 师 专 业 发展 2018.3 中国电化教育 总第3
38、74期 的共同原理,从而使其能独立地将所学知识和技能 迁移、应用到新的问题情景中,使创意产生和实 现。 (二)以“项目、案例、问题或分歧”为驱动 “创客”教育强调学生“做中学”。在基于课 程融合的“创客”教学模式中,学习者需要在教师 精心设计的项目和案例实践中,分析项目和案例的 任务,设计解决方案、实施项目过程中实现基于 创造的学习,形成创意和实现创意作品23。同时, 学习者在项目实践过程中发现问题和提出分歧, 在解决问题和分歧中提出新的创意,并在创意实 现的过程中提出新的问题和分歧,促进新的创意 迭代产生。 (三)以“师生角色多样化”为基础 在基于课程融合的“创客”教学模式中,学 生的角色由
39、原来知识的被动地接受者,转变而成主 动的知识应用者与知识创造者,成为集科学家、发 明家、数学家、设计者等多方面的综合性角色。教 师的角色也从传统的知识传授者转变成为教学的设 计者、学生的引导鼓励者、创造过程中的支持合作 者、管理者等综合性角色。 (四)以“有效分享交流”为动力 “创客”的最主要的特点是主动分享和乐于互 动。为了交流体验和分享智慧,“创客”聚集在开 放的“创客”空间中,相互学习,共同协作,开设 “创客”技术工作坊,从而促进知识分享、跨界协 作和创意的实现以至产品化24。在基于课程融合 的“创客”教学模式中,教育者为学习者分享创意 和学习经验设计分享空间和分享策略,以分享策略 激励
40、学习者主动把创意和学习经验在分享空间中进 行分享,学习者通过互相有效分享为动力,促进创 意的更有效地实现和新的创意再生。 (五)以“微课”和“创客空间或创造环境”为 载体 在基于课程融合的“创客”教学模式中,微 课程作为创意激发阶段的载体,为学生产生创意奠 定的知识的基础,同时,创意的设计与实现,“创 客”空间或教师精心设计的“创客”环境为学生提 供了工具、环境、材料、软件等支持,一方面有助 于学生创意的有效实现,另一方面也能在做中迭代 产生新的创意。 (六)以社会、学校、教师、学生和家长五要素 整合的“创客”文化为根本 教学模式的有效运行需要各要素相互协调整 合,基于课程融合的“创客”教学模
41、式中,社会通 过创建和开放主题线上虚拟和线下实体“创客”教 育科普基地构建“创客”社会环境;学校通过创建 “创客”课程和“创客”空间奠定“创客”教育基 础;教师通过“创客”继续教育课程提升“创客” 教育素养;学生通过体验“创客”教育课程提升 “创客”素养;家长通过“创客”教育亲子课程提 升与孩子互动。五因素以构建“创客”文化为中心 协同发展25。 五、结束语 本文提出基于课程系统教学实践的“创客” 教学模式,并在模式的应用中强调把教师的教学 设计与学习者的应用结合。任何一个模式的提出 到其成熟应用都需要一个过程,本文提出的基于 课程整合的“创客”教学设计与应用模式在教 学实践过程中的成熟应用还
42、存在一些需要完善之 处:一是此模式研究是基于文献研究与实践总结 的基础上完成,其应用的可操作性需要实践数据 进行进一步的论证;二是本文提出的是一个基于 课程融合的“创客”教育通用教学模型,由于其 基于课程的系统教学,课程系统教学存在着学科 类别的差异性,如何在模型中体现学科类别的差 异性仍有待进一步研究的考证。 参考文献: 118林崇德.学习与发展: 中小学生心理能力发展与培养M.北京: 北京师范大学出版社,1999.290-328. 2克里斯 安德森. “创客” :新工业革命M.北京:中信出版社,2012.5- 12. 3杨现民. “创客” 教育的价值潜能及其争议J.现代远程教育研 究,20
43、15,(2):23-34. 49李凌,王颉. “创客” : 柔软地改变教育N.中国教育报,2014-09- 23(005). 5Garcia-Lopez, (2014).StrategiesforfundingamakerspaceEB/OL http:/www edutopia org/blog/6-strategies-funding-makerspace- paloma-garcia-lopez,2013-09-05/2014-12-30 6DoughertyD.ForewordofstateofmakingreportR.Pittsburgh:Make schoolsHigherEdu
44、cationAlliance,2015.3. 7KeraD.NanoSmanolabinLjubljana:Disruptiveprototypesand experimentalgovernanceofnanotechnologiesinthehackerspacesJ. JournalofScienceCommunication,2012,(4):37-49. 8谢作如.如何建设适合中小学的 “创客” 空间以温州中学为例J. 中国信息技术教育,2014,(9):13-15. 10祝智庭, 雒亮.从 “创客” 运动到 “创客” 教育:培植众创文化J.电 化教育研究,2015,(7):5-13
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47、俊杰. “创客” 运动与STEM教育专访 “创客” 教父” Mitch AltmanJ.中小学信息教育,2013,(12):39-42. 24陶蕾.图书馆 “创客” 空间建设研究J 图书情报工作,2013,(14):72-76 25王同聚.基于 “创客” 空间的 “创客” 教育推进策略与实践J.中国 电化教育,2016,(6):65-85. 作者简介: 董黎明:在读博士,副教授,研究方向为创客教育与 教学设计()。 焦宝聪:教授,博士生导师,研究方向为远程教育 ()。 The Teaching and Application Model of Maker Education Based on
48、the Integration of Curriculum System Teaching Dong Liming, Jiao Baocong (Department of Educational Technology, Capital Normal University, Beijing 100048) Abstract: Maker education is an important way to train innovative talents and an important part of innovative education. Maker education researche
49、rs focus on education theory and Practice framework of Maker education currently, rarely to integration of Maker educational theory and curriculum system teaching practice, Instructional design of Maker education. But curriculum knowledge is the foundation of learners ability of innovation and practice, Scientific teaching design is the source of teachers effective teaching. On the basis of the research of the concept and development process of the maker, Maker space, Maker Education and Teaching practice, he thesis puts forward the Maker