基于开源硬件的小学创客教学模式的构建与应用研究

发表时间:2021/7/5   来源:《中国教师》2021年9期   作者:柴聪聪
[导读] 2017年"创客"这一新的名字已经风靡整个中国,它的主要教育理念就是旨在培养广大学生的理论实践创新能力

        柴聪聪
        山东省平度市古岘镇古岘小学
        摘要:2017年"创客"这一新的名字已经风靡整个中国,它的主要教育理念就是旨在培养广大学生的理论实践创新能力,动手操作能力和自主创新能力。目前,很多学校已着手开展实践"创客教育",这个教育模式是一种普及性教育。它所要提高的目标是学校全体学生的基本综合能力素质,而不仅仅仅只是针对某个学生群体的"精英教育"。
关键词:创客教育;小学课堂;python入门
一、引言
        我国著名管理学者钱学森曾这样说过"为什么我们的高等学校总是始终培养培育不出一批杰出人才?"这句话引发了很多人对我国教育制度的思考,越来越多的学校和教师开始注重培养孩子的创新精神和动手能力。对于小学信息技术课则更应是如此,电脑里的内容是另外一个世界,孩子们更应该发挥他们天马行空的想象力。
二、开源硬件为创客教育开路
        创客教育是一种重在激发学生的创新精神和创新能力,从而逐步成为创新型人才的教育。而在这种教育模式下,开源硬件为创客教育提供了技术支持,它们是软件与硬件相结合。现在开源硬件板块已经成为高中电脑选修课的必修板块之一。这种现象,同样反映出我国教育对开源硬件和创客教育的重视。开源硬件能够给给教学方式提供多种多样的形式,创设成各种各样的教学环境,让很多设备和软件更加具备数字化功能。
三、创客教育研究现状
        "创客"这一词首次出现在011年,它是指将理想中的事情通过科学技术手段变成现实的人。随着理论知识逐渐成熟,创客教育也随之进入了大家的视野,那什么是创客教育?顾名思义,就是着重培养能把理想中的事情实现的人的教学模式。创客教育在我国现阶段分为两种模式:一种是项目式学习,另一种是设计型学习。其实这两种教育模式最终存在目的都不过是为了培养培育出一个具有自主创新性的意识,能用具有创新性的思维进行思考以及最终具备自主创新能力的年轻人。创客创业教育素养模式基于研究学生自身是否能够具备真正创客教育素养研究展开,创客教育素养研究是否泛指研究学生自身是否具备能够真正有意识能通过传统技术手段或者非传统技术手段活动去有效解决创客问题,探索解决方案的综合素质。
四、创客劳动教育的基本特征
(一)重在实践性教育
        创客劳动教育重在不断培养中小学生的自主动手创新能力,提倡中小学生创客能够真正做到从小做进入中学,在我国小学教育阶段,正是重在激发中小学生自主创造力,培养中小学生自主创新劳动意识的好几个阶段,创客教育要求学生自己动手,可以互相合作,鼓励学生尽情发挥在学中创。
(二)开放性互动
        分享是一个东西的再加工创造,一个人点子或许只有一个设计,但是互相分享之后,可能就会有无数个想法。学生可以师生分享,学生之间相互交流。以青岛版小学五年级下册信息技术课《机器人的组成部分》为例,教师制作PPT带领学生认识开源硬件,开源硬件的种类很多,但是Arduino是最易上手的一个。在第四课《彩色LED灯》中,孩子们自己动手链接设备,合作编程控制LED灯的亮灭。


(三)集体学习活动资源多样性变化
        为了促使广大学生的集体学习生活方式能够发生一些根本性质的改变,保证广大学生学习自主性,探索性的集体学习活动落实要抓到实处,我们一致认为小学课程理念改革和方式变化首先通过小学课程资源结构的优化调整,使适龄儿童的集体活动学习时间和休息空间在小学课程中充分获得合法的利用地位。在新的课堂教学实践环境下,学生仍然是自主学习的活动主体,提倡引导学生积极参与社会确定自主学习活动目标、学习工作进度和自主评价学习目标,在自主学习中学生积极思考,在研究解决实际问题中认真学习。为了能实现这种互动式、交流式的两种合作方法学习,新的教学课程为不同年龄层次的在校学生之间提供了一种参与合作学习、体验成功的良好机会,在这种合作方式学习中需要有明确的主体责任人和分工可以促进不同学生之间有效地交流沟通,让小学生独立的不由自主的探索发现实际问题,通过开展实验、操作、调查、信息来源搜集与数据处理、表达与人际交流等实践活动,经历探究性的过程从而获得科学知识与实践能力,掌握一种解决实际问题的基本方法,获得一种情感上的体验。
五、开源源码硬件的主要用途
(一)python编程入门
        语言python语言是一种面向对象、直译式大型计算机应用程序软件设计通用语言,是一种面向对象、直译式大型计算机应用程序软件设计通用语言,python的程序设计语言哲学特点是"优雅"、"明确"、"简单"。同时,python等也就是可以直接得到更高最广更深更有层次的用来抽象这个基本问题,所以在我国现代自然科学计算机的研究领域也非常热门。包括scipy、numpy等各种各样用于做计算机工程科学计算的第三方软件数据库的大量使用出现,更是方便了又一定的但是虽然有很多数学上和理论上的基础,但是对于那些计算机工程科学理论基础一般的毕业同学却是朋友。
(二)教育开源教学硬件在教育创客创业教育课程中的三大优势
        教育开源教学硬件在教育创客创业教育中不仅可以有效培养和不断提升广大学生的软件综合应用能力,选择合适的教育开源教学硬件产品作为它的教学辅助工具,可以通过使软件教学更为具体、直观从而帮助更好的学生理解抽象数学知识,如图aarduino,学生通常可以轻松围绕软件开发板主题进行软件设计、开发、调试,利用各种各样的压力传感器软件配合各种图像化的可编程控制软件,可以轻松去除和感知不同环境条件中的各种变化,把这些环境变化在电机转换成成为无线电信号时的输出后传给控制主控板,根据控制程序要求发出不同的控制指令再对其执行一些相应的控制动作。以青岛版小学信息技术课教案为例《智能小台灯》这一课教师带领孩子们学习光线传感器,声控光控智能灯的应用。这在课堂教学过程设计中必须紧密联系实际、寓教于乐,抓住中小学生的自主动手操作能力、想象力两大特征,既充分培养了中小学生充分利用网络开源等软硬件技术解决能源问题的思维能力,又尽可能利于让中小学生初步树立增强节约能源的心理意识。
结语:开源创客是一群乐于进行尝试、创新和善于分享的一类年轻人,开源创客硬件在小学教育中的应用和创客实践中从未没有停歇,其简易性、多样性和极具趣味性特点使其在中小学生的创客实践教育中出类拔萃。基于最新开源的软硬件的技术创客课程教学不是基于传统的填鸭式课堂教学,技术本身并不是教师关注的教学重点,而是通过借助有效的课程工具学来进行一种项目式课程学习,将新一代技术与传统课堂教学相有机结合,在学生做题当中学,实现从"知识获取"提升到"知识深化并创造"的双向晋升。
参考文献:
[1]青岛版.小学信息技术课五年级·下《彩色LED灯》教案设计.
[2]何克抗.创立中国特色创客教育体系——实现“双创”目标的根本途径[J]中国教育学刊,2017(02):50-54.
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