在创客教育中基于Steam教育理念提升学生的核心素养的案例研究

发表时间:2021/4/1   来源:《中国教师》2020年第33期   作者:胡万俊
[导读] 中小学信息技术课程标准中提出,培养学生创新创造的能力,是核心素养的要求之一,基于steam项目式学习理念,结合多学科知识,走进创客创意教育,积极进行创新实践探究。
        胡万俊
        成都市龙泉驿区第二小学校  四川  成都  610110
        【摘要】中小学信息技术课程标准中提出,培养学生创新创造的能力,是核心素养的要求之一,基于steam项目式学习理念,结合多学科知识,走进创客创意教育,积极进行创新实践探究。依托教学实例,从电脑绘画、3D打印、scratch编程、书法等学科,进行教学情景搭建,培养学生的核心素养。
【关键词】steam;项目式教学;核心素养;创客创意教育
        一、前言
        在《教育信息化“十三五”规划》中,国家开始推广STEAM教育、人工智能、创客教育和编程教育,在基础教育地平线报告中,创客教育备受关注。成都市科技教育协会,大力推广创客创意比赛,学生们在角逐赛中,感受创造的活力。
        信息技术学科《课程标准》明晰了核心素养包括:“信息意识”、“计算思维”“数字化学习与创新”及“信息社会责任”等四个核心内容。
        在本文中,通过在不同创客教育案例中,基于steam项目式教学,激发学生的创新潜能为依据,阐述如何提升学生的核心素养。
        二、核心概念的阐述
        1.Steam。S即科学(science),用scratch积木创意编程,搭建各种各样等角色。T即技术(technology),编写驱动程序和互动情景故事。E即工程学(engineering),结合3D打印,从设计到试验到完成软硬件的产品。A即艺术(art),结合书法、美术等历史典故的人文美和儿童智慧的创造美。M即数学(math),在scratch编程、3D打印建模中的计算思维。
        2.创客教育。编程教育,3D打印课程,机器人教学。立足学科课堂,从本学科知识目标出发,寻求多学科的支持。立足校本特色,注重呈现科创元素。立足本土文化,巧用成都文化资源,在知识与技能学习中,注重文化和爱家乡情怀的熏陶。
        三、设计原则
        1.以核心素养为核心。计算思维为核心,创新能力为导向,scratch编程为工具,3D建模为基础,培养学生的持续学习的兴趣,运用游戏化情景式、任务型的教学方法,激发自主学习的动力,提升计算思维应用能力。
        2.多学科知识融合。涵盖科学、数学、语文、scratch编程、3D打印建模、工程、美术、书法、音乐等多科学知识,如图1所示,寓教于乐,引领学生在快乐中体验课程,注重培养学生运用综合知识解决实际问题的能力。
        3.项目式学习。多维度分析项目,培养学生的批判精神、思辨能力认知体系搭建。倡导团队协作,培养学生的合作意识,组织沟通能力,增强学生的自信心和融入社会的能力。
        4.学习评价体系。增强学习效率,搭建有完善的学习评价体系,借助“班级优化大师”,适当的激励机制,提高学生的学习积极性。及时向教师、家长及学生反馈学习情况,教师和家长课随时了解孩子的学习进度,以及内容的掌握程度。
        5.多平台的学习。产品基于scratch编程和Rhinoceros犀牛软件,适用于电脑、ipad、手机登多平台,在课堂、家庭同步学习。


        四、案例大实践
        1.电脑绘画 创新教育
        电脑绘画,是小学生信息技术教材里面,重要的知识版块,也是成都市电脑科幻画信息学重要平台支撑,通过win自带的绘画软件,借助各种各样的绘画工具,完成电子绘画的创作。作为教学课例,除了工具的学习,提升知识和技能,更有情感性目标和创新性目标的完成,培训学生的核心素养。
        全国中小学电脑制作活动——“和教育”专项,鼓励学生大胆提出新的想法,强调运用实践将创意转化为作品,在创作过程中学习,将创意变为现实,
        【案例一】巧预设 学技能。文字突出主题,出示提前预设的图片,需要设计标题,“有什么工具写标题?”用“铅笔”、“刷子”,示范讲解,书写的文字,歪歪扭扭,瞬间让整个画面失去了美感,应该怎么办呢?过渡到“文本工具”,在文字的排版过程中,为了突出主题,可以任意设计文字形状和位置。如图2所示。
        【案例二】创情景 重实践。《奇妙的取色工具和彩色橡皮擦》是借助win画图软件,电脑现代画画,海洋绿色生态,再到环境污染,环保教育,视频导课,巧妙的讲解,借助“取色工具和彩色橡皮擦”,将天变蓝,水变蓝,树变绿,给想象力插上色彩斑斓的翅膀。             
         2.3D打印 做中学
         我们基于犀牛进行3D打印主要包含了3维空间建模与3D打印作品两个部分,其前者侧重于空间建模设计,后者则在于结合实物打印,实现理论到实物的转化。本方案的实施则在于学生掌握了必要的3D建模技能之后,通过所学进行创意设计,并完成实物打印。
         “迷宫”模型最初的想法来自于生活,选择教这个模型为了启发学生要善于发现生活中的事物,明白“艺术来源于生活,但高于生活”,激发学生对3D打印技术的兴趣,为后期学习打下基础。利用犀牛Rhinoceros5.0软件进行实体“创意迷宫”建模,如图3所示。    
3.电脑小报设计与制作
        Word软件的学习是设计与制作电子小报的关键,从Word绘图工具栏着手,让学生学习Word绘图工具的使用方法与技巧,为学生电子小报的制作做好辅助。
        4.Scratch编出精彩,程就未来
        【案例一】人工智能——编程树的时候,在这个项目设计时候,引入语文学科思想:从字到句子,语文的魅力由一个个的汉字组成,你要学习编程中的句子,词语的处理方法,解读语文学科知识点。判断的思想:当满足一定的条件才执行程序时,是需要用的判断节点,通过分析程序执行的条件,执行不同的命令。循环的思想:通过分析程序中执行的规律,
        【案例二】在SCRATCH编程课中,设问:声音传感器在生活中可以用哪些应用?利用声音传感器,使声音的变化控制角色的位置、大小、颜色等变化。利用传感器实现动画的互动。利用遥感传感器,控制角色的移动,将不可感知的变成外显为实物操作,提高编程的交互性,增加学生的动手能力、创新能力。
五、综合评价
         Steam、创客教育作为最前沿的教育理念,有许多值得探究的方向,作为一线的信息技术老师,要积极进行探索,“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。
         
【参考文献】
[1]3D打印创意智造提升学生核心素养,高丹,顾卫,中小学信息技术教育[J],2019.02(111-113).
[2]以创客教育为导向的教学设计,王霞,中小电教[J],2019.02(96-98).
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