“教师创客活动设计挑战赛”正在如火如荼进行中,挑战赛不仅仅需要你展示创客作品,更需要你将创客作品转化为创客课程。我们来看看大赛评委,中国青少年科技辅导员协会培训专家团成员,北京市十佳科技教师高凯老师是怎样通过五个步骤,把创客作品转化为课程的。



近年来,随着创客教育在各地的不断深入发展,涌现出了很多非常优秀,拓展性很强的创客作品。个人认为每一个创客作品都是一个非常好的项目式教学的载体,也是一种创客教育和课程的资源。教师要善于将创客作品转化为创客的课程内容,由于课程内容的载体是学生的作品,所以一定会受到同龄人的喜爱和欢迎,从一定程度上解决了教学动机和学生学习动力的问题。我们可以通过几个步骤将学生的创客作品进行转化:


1

 提出方向,明确问题


通过对学生创客作品的观察发现,学生经常将作品的着眼点放在解决实际问题上,这得益于学生对日常生活的观察和思考。发现了生活中一些比较不方便或者需要改进的地方,通过创客作品提出自己的解决方案。


例如,曾经有一个学生观察到汽车发生交通事故时,经常是由于刹车不及时造成的。于是,他就想要制作一款具有主动外部安全气囊的模型,也就是当汽车发生碰撞的前一刻汽车外部气囊主动弹出,即使避免不了碰撞也可以减小碰撞所带来的损失,将硬性的碰撞转为软性的碰撞。


我们可以以此作品为例,给学生确定一个创客作品的主题“如何解决汽车追尾问题”。让学生们展开思考和讨论。同样的主题,相信学生们会形成多种不同的设计和解决方案。


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2

 确定方案,制定计划


经过第一个环节的讨论,学生们已经初步形成了自己的解决方案或是选题。在此环节中学生就要更加细化以及明确应该如何实施自己确定的方案了。例如,学生们确定使用气囊的方式来解决碰撞的问题,那么就要从技术的角度考虑这个方案的可行性。气囊的弹出使用什么方式?通何种传感器来检测车辆运行的速度?通过何种传感器来检测车辆与前车的距离?满足什么条件下,气囊才会充气弹出?允许气囊充气的时间有多久?用什么来模拟气囊?等等这些问题都将在此环节中进行细化和明确。在这里可以推荐学生使用思维导图的方式进行讨论,以便能够更加明确的看到讨论结果以及方向。

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 思维导图进行分析


3

 查找资料,技术测试


将上一环节中的技术问题以及方案都明确后,就可以进行下一步的实际操作了。根据确定的方案,以“气囊”小车模型为例,需要选择超声波测距传感器来检测距离,需要使用速度传感器检测小车行驶的速度,需要使用电动微型气泵给气囊进行充气。根据学生的知识储备,可能需要部分知识的学习和补充,在此阶段学生要提升自己的知识储备,从而使自己的知识能够满足项目的制作。


根据经验,在学习知识的环节中,学生很可能会有新的想法迸发出来。有些想法是跟此项目主题相关的,有些想法可能是与此项目并不相关。但是我们也要让学生将这些想法记录下来,这些有可能成为一个新的作品的创意灵感。


同时,在这一阶段还要要求学生进行相应的技术测试,将技术测试的结果进行记录,例如,如果使用微型气泵进行充气,充气时间最短为多少秒?气泵在单位时间内可以充气多少升等等类似的参数都要记录下来,以便后面调试的过程中可以方便参考。如果在此环节中出现较大的技术问题,那么可能就要重复第二步骤的内容,重新修改设计方案,并提出新的解决办法。


4

 样机制作,首版调试


在创客作品的制作中一般会用到部分CAD、CAM的知识,根据学生的知识储备和设计习惯,选择相应的设计软件。先将作品的模型在计算机软件中呈现出来,然后进行仿真效果的测试,防止出现加工后装配干涉的问题。在这个环节中比较体现学生的动手能力以及常用工具的规范使用。在动手使用工具前,教师要对工具的使用进行培训以及注意事项的讲解。这一点是非常重要,既可以保证学生的安全,又可以提高效率。笔者就见过学生在使用钢锯的时候,将锯条装反的问题。

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5

  作品展示,拓展讨论


作品制作完成以后,要给学生创造一个展示的机会和平台。可以是社团或是班级内部的展示,也可以是全校甚至全区、全市的展示平台。展示活动是对参与制作学生的一种肯定和鼓励,同时对于参观者来讲也是一种激励,激发他们愿意参与到创客活动中的热情。


每一组同学的作品可能都会有自己的特色和过人之处,通过交流活动,可以让所有同学看到每一项作品的优秀之处,供自己学习。在讨论环节中,我们还可以将在制作过程产生的新的创意进行分享。例如,在完成了“气囊”小车的作品后,就有同学提出,气囊是否可以装到汽车的下部,增加一个湿敏传感器,一旦汽车落入水中气囊充气,将汽车自动漂浮起来。还有同学提出,气囊是否可以用到其他领域,例如救生衣上,遇水后自动充气,保护人身安全。


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 遇水可漂浮的汽车


学生从一个作品的制作可以引申出若干问题和创意。教师要能够捕捉到学生的这些创意火花,形成更多的创客课程资源。也许下次创客的制作主题就变成了“遇水自救装置”、“水陆两栖汽车”……


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遇水充气的救生衣


总之,创客教育让越来越多的人关注到科技教育的领域中,学生在课程中的主体性大大提升。在创客活动中学生真正能够成为课程的主人,教师的角色则也在悄然的发生变化,更多的是课程的支持者,组织者。知识的学习极大程度上交给学生去完成。如此一来,学生对科技知识的学习将充满兴趣,学习主动性空前高涨。

本文授权转载自“智造原动力”