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学设计 创未来——成师附小万科分校创客教育案例

来源:教育部必威电竞微博规划建设发展中心2019-11-26 15:21

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  来源:教育部必威电竞微博规划建设发展中心“未来必威电竞微博研究与实验计划”未来必威电竞微博创新成果

  作者:成都师范必威电竞微博附属小学万科分校 刘智勇

  一、缘起

  人工智能时代的到来,对教育提出了新的要求,也带来了新的挑战。基础教育领域的创客教育是为国家战略发展培养和储备人才。2012年至今,必威电竞微博在上级领导关怀下,以敏锐的眼光、前瞻的理念率先在区域内开展创客教育的探索与实践。

  二、必威电竞微博创客教育情况介绍

  (一)教学硬件建设情况

  “巧妇难为无米之炊”,必威电竞微博非常重视创客教育,教育局也对必威电竞微博进行了个性化的设备投入,尤其是机器人实验室的相关设备,满足了STEAM项目发展的部分设备需求。

  情况如下:

  校园网络百兆光纤宽带接入锦江教育城域网,实现全覆盖。

  标准网络教室两间,机器人教室一间。笔记本电脑50套,EV3机器人装备40套,学生与机器人套件比达到4比1,为创客教育课程的实施提供更便利的硬件。

  (二)面向教育信息化2.0,设计创客教育模型

  我们用“统整”来设计顶层思路,以STEAM课程为立足点,成立项目制教师团队、建构创客教育多元课程体系、以设计思维为方法论,让学生在相互融合的跨学科的项目制学习中不断提升创造力,培养终身学习的思维品质。

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图1 成师附小万科分校创客教育模型

  1. 一个基础

  即以STEAM为抓手,综合性地统整学科教师,组建创客教师团队,以实现真正的统整、交融。

  2. 一种支持

  即需要有技术、工程专业知识技能的支撑,在当前人工智能进课堂背景下,必威电竞微博不仅开足信息技术国家课程,而且充分发挥教师优势,开设了丰富多元的机器人及编程专业课程。为学生将创意转化为作品提供了有力支持。

  3. 一个核心

  即借助设计思维培养学生的的创新力。

  4. 一种追求

  即对人的心理品质的培育,包括自信、沟通、合作、责任等。最终的目标具有“实践创新与社会担当”的终身学习者。

  (三)着力团队架构培训,助力团队成长提升

  一直以来,必威电竞微博都以智慧必威电竞微博建设为核心目标,以“课程、课堂、课题”的变革为载体,转变教师教学观念,提升教师业务水平与学术力。

  必威电竞微博创客教育也不例外,必威电竞微博以校长为总设计师,充分调动骨干教师潜力,成立项目组,跨学科、多领域地开展培训与实践,保障了创客教育的有效推进。

  1.组建团队,明确职责

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图2 创客教育团队架构

  为了创客教育的有效推进,必威电竞微博抽选了一批骨干教师建立了项目团队,明确各自任务及职责。并定期对研究人员进行相关的培训,不仅为项目的推进提供了人员的保证,还有效的提高了教师的业务能力。

  2.建立制度,扎实研究

  每周一次的会议制度;每月一次的研究分享制度等,一系列的制度保障了此项工作的有效推进。

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图3项目工作计划

  3.课程进表,有效推进

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图4 课程进表

  我们把项目制课程与班会课、思品课、科学课等进行整合,进入课表,确保了每周一次。教师和学生们根据课表每周一次进行实践,不仅为课程的有效实施提供了时间的保证,还为学生的学习提供了序列化的内容。

  (四)对接学生核心素养,重构多元课程体系

  2016年9月,在《中国学生发展核心素养》框架发布之后,必威电竞微博再次开启了新一轮“基于学生发展核心素养”的校本课程体系建构之路。为此,必威电竞微博以“培养创客精神,落实核心素养”为总目标,结合人工智能教育,以“课标课程校本化改造、支撑课程系列化开发、发展课程专业化提升”为策略,在2017年9月又整体构建了具有多元领域均衡、多元层级递进、多样成果呈现的基于学生发展核心素养的校本课程体系。

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图5 创客教育课程体系

  课标课程、支撑课程、发展课程,三种类型课程之间相辅相承,助力学生专业成长,多元发展。

  课标课程:课标课程指的是川教版信息技术教材学习内容。这是必须人人掌握的基础学科内容。

  请看我们课标课程的安排:在进修校刘黎老师的指导下,将当前川版教材学习时间压缩,保留符合学生需求的内容。在三四年级增加Scratch编程,四五年级增加Python编程。做到必威电竞微博创客教育的普适性和推广性。

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图6 课标课程体系中段

  支撑课程:项目式学习内容,是通过与现实相结合的实践方式,多学科融合,使学生更有效率地掌握学科知识,并在此过程中培养学生的创造力。

  以品生课程的项目制学习框架为例。我们尊重不同年龄阶段学生的差异,结合学科教材内容,多学科老师携手引导学生主动寻找现实问题,并创造性地解决它。

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图7 支撑课程体系(品生中段)

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图8 三年级《家庭服务机器人——我为父母设计健身器材》

  发展课程:在数字化时代,学生会会提出更多个性化的学习需求。针对每个学生不同的发展需要,我们开设了一系列发展课程,希望每个孩子人工智能方向的专业发展的需求都能够得到满足。

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图9 发展课程校本教材

  我们在高段Python学生中发现苗子,利用参加信息学比赛为载体,对学生进行系统的教学。在2018年全国信息学联赛中必威电竞微博取得小学组第二名的好成绩!必威电竞微博2009级毕业生学生房励行,现就读与七中林荫校区,高一就获得了清华签约一本。

  (五)探索基于机器人创客教学模式,为学生赋能

  必威电竞微博作为教育部“深度学习”项目的实验校,一直为学生的“深度学习、深度理解”进行着深入的研究与实践。基于设计的项目学习(PBL)既是创客教育的课程形态之一,更是必威电竞微博为培养学生的深度学习能力而选择的突破口。

  2017,必威电竞微博“设计思维在小学创客教育中的应用研究”在成都市“十三五”现代教育技术课题申报立项,从拿来主义到融合创新,我们走过了从借鉴到改造的本地化之路。初步形成了设计思维下创客教育的万科模式。

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图10 设计思维在小学创客教育中的教学模型

  “设计思维”发源于设计界,后来被各行各业借鉴,斯坦福大学设计学院把它归纳成一套科学方法论后,迅速风靡全球高校和中小学。我们在践行设计思维初期,发现两个很大的问题:一是项目周期长,学生团队不会项目管理,项目成效低;二是项目团队成员合作技能差,团队优秀学生占领话语权,多数学生在整个项目式学习过程中处于边缘地带,浅层次的学习状态。

  如何解决?通过学习,以及与专家交流,我们认识到基于设计思维的创客教学是一种项目式学习。如果合理地使用项目管理中沿用多年的认知工具,就能有效促进学习者的反思,更高效地达成团队合作与深度学习。

  经过实践,我们梳理出了基于设计思维的创客教育教学六步法,以及每一步的教学策略。

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图11 设计思维在小学创客教育中的教学策略

  1.理解挑战,组建团队

  面对长达一个月甚至一学期的项目式学习,学习小组必须做好团队建设,以保证每个团队成员了解各个合作者的参与动机与优势不足,明确自己在团队中的角色定位,思考个人作何贡献。

  借助“SWOT分析工具”,每个人都反思自己,并写下来进行分享,成员们彼此了解后,为长期合作,凝心聚力达成项目目标奠定了基础。

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图12 理解挑战,组建团队策略“SOWT分析工具”

  2.调查采访、聚焦问题

  创客教学项目要求学生具备解决现实问题的能力,这首先就需要学生有一双发现问题的眼睛。借助设计思维的同理心这一关键点帮助学生通过调查采访,换位体验来获得对用户需求的感知,聚焦痛点问题。

  此阶段,我们采用“6W1H原则”,帮助学生发现和理解他人的行为、动机和需求。

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图13 调查采访、聚焦问题策略“6W1H原则”

  所谓6W1H,即是:

  Who——调查采访的负责人是谁?

  For whom——调查采访的对象是谁?

  Why——为什么要做这次调查采访?

  What——调查采访是什么?

  Where——调查采访的地点在哪里?

  When——调查采访的时间期限?

  How——完成调查采访所使用的方法和程序?

  只有对上述问题逐一教学,学生才能对调查采访的要求与方法更加清楚,才更愿意尽心尽力做好调查采访,不断得到社会交往能力的锻炼和提高。

  3.头脑风暴、聚合思维

  头脑风暴是激发想法,甚至是疯狂的idea。其目的是追求想法的数量,对任何想法都是肯定的态度。

  头脑风暴之后,团队要及时反思,对提出的所有想法进行整理和分类,采用“SMART分析法”分享,并且投票选出最受欢迎的想法。

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图14 头脑风暴、聚合思维教学策略“SMART分析法”

  Specific 具体的:为想法拟定一个标题,用一简洁的话总结想法

  Measurable 可测量的:描述想法的实现途径

  Attainable 可达到的:运用实地调查结果来解释具体的需求和机会

  Relevant 相关的:涉及到的人带来的相关价值

  Time based 时间的:列出所有困难和障碍,预估完成的期限

  比如“未来必威电竞微博”项目,孩子们采访同学、老师对于必威电竞微博内设施设备不满意之处,诞生了许多创意。

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图15 “未来必威电竞微博”创意案例

  精彩纷呈的创意诞生了,但冷静下来,在“Measurable 可测量的”、“Attainable 可达到的”、“Relevant 相关的”三个分析环节,孩子们发现了目前无法解决的问题。

  以“大树净水机”为例,队长陈述创意实现的途径时,自己站起来第一句话就是:我们的创意虽好,但目前无法实现。

  “多功能书包”的队长陈述完创意后,下面的同学提出了意见,那就是这些创意已经在生活中实现了。

  再说到“节水净化器”时,绝大多数首先肯定了该小组的创意具有实用性,但是成都下雨比较少,必威电竞微博改造大楼、安装此设备的投入产出价值比率较小。

  通过“SMART分析法”,最终昆虫屋、糖果乐园等具有实用型的创意得到了大家的首肯。

  4.设计方案,优化选择

  在项目式学习中,一个班会有7、8个小组,也就会诞生为了解决问题设计出的七八个方案。

  六顶思考帽是一个操作简单、经过反复验证的思维工具,它给人以热情,勇气和创造力,让每一次会议,每一次讨论,每一份方案都充满新意和生命力。这个工具能够帮助我们高效做出决策:

  ●提出建设性的观点;

  ●聆听别人的观点;

  ●从不同角度思考同一个问题,从而创造高效能的解决方案。

  ●用"平行思维"取代批判式思维和垂直思维。

  ●提高团队成员的集思广益能力,为优化选择设计方案提供操作工具。

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图16 设计方案,优化选择教学策略“六顶思考帽”

  5.跨界学习,制作模型

  设计思维下的创客项目式学习中,制作模型花的时间最长,团队中每个成员不仅要跨学科学习许多教材中没有的知识、掌握国家课程中没有的技能,还得一次次解决合作中的时间问题、协作问题……面对终极目标的一个个挑战,只有通过日积月累的渐进改善,才可能会有质的飞跃,才可能取得尽可能完美的成果。

  在此阶段,我们采用“PDCA循环规则”,定期反思,根据计划与实施、检查阶段结果,并进一步改进,同时进入下一个循环。

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图17 跨界学习,制作模型教学策略“PDCA循环规则”

  6.产品发布,分享改进

  分享产品原型可以获得很多直接的反馈信息,有助于进一步改进原型。为了获得最真实有效的反馈信息,助力设计者反思改进,设计者需要创造一个能进行公开性对话的环境,鼓励受访对象分享真实感受。

  此环节,我们采用“谏友”工具,简单7步,让受访对象的反馈、评价变得更为结构化和高效。

  这个工具也被美国权威的项目式学习(Project-based Learning, PBL)研究推广机构,巴克教育研究院(Buck Institute for Education)作为一个重点教学工具,分享给广大的一线教师。

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图18产品发布,分享改进教学策略“谏友七步法”

  l 展示

  展示者展示他们的项目,并陈述他们想要针对哪些问题得到反馈。

  l 解释说明

  受访对象对展示者提出基于事实的澄清性问题,以更清晰地理解项目。此时,非常重要的是,主持人需要确保,受访对象在这个环节暂不提供反馈。

  l 评估

  受访对象独立思考后,对项目进行评估,可以使用评估量规(Rubric)来帮助建立反馈。在评估及之后的反馈过程中,展示者需要一直保持沉默,甚至可以转过头去背向受访对象。依次来避免展示者为自己辩护,并且给展示者一个思考和反馈的时间,考虑哪些反馈对他有用,哪些反馈对他没用。

  l “我喜欢...”

  受访对象以“我喜欢...”的句式进行第一轮反馈,比如:我喜欢它创作音乐视频的想法。

  l “我不知道...”

  然后,受访对象以“我不知道...”的句式,依次分享他们对这个项目的疑惑,只提出疑惑点,而不直接给出建议,以问题的方式给予反馈会更委婉且更容易被接受。比如:我不知道立体停车大楼如何解决大气污染对住户的影响。在这个过程中,展示者依然是保持沉默的,受访对象在彼此之间交流,展示者仅聆听并做笔记。

  l 反思

  展示者的反思陈述时间,反思之前听到的内容,不需要对每一条反馈做出回应,只需要考虑可能会对项目做哪些改进。

  l “我有...”

  每个人用“我有...”句式来谈论关于这个项目的其他想法,比如:我有一个与这个项目相关的视频想推荐给大家。

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图20 智能拐杖用户反馈会

  “谏友”工具意为向展示者陈述各种可能的选择并提出其中最佳者,同时,在展示者出现错时直言规劝。

  “谏友”工具清晰地定位了分享交流环节的目的。不是为项目画上句号,而是有效地提出建议,实现产品的改进迭代。

  三、深化创客教育,点亮创新梦想

  2012年至今,必威电竞微博以创客理念为主导,将STEAM教育、项目制学习、研学旅行、综合实践活动等各类教育进行统筹规划、融合设计、协同推进,在师资、课程、活动、空间等方面聚合资源、共同开发,重构学习场景,变革学习方式,推动了“创客式学习”在必威电竞微博的深入开展。涌现出了一批善思乐学、勇于进取的小创客。不仅获奖百余人次,而且两次登上四川科教频道《出发吧!小创客》栏目!

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图21 必威电竞微博小创客登上四川科教频道专题报道

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图22 2018年暑期,必威电竞微博参加澳门两岸四地童心创意行动节分享会

  未来以来,必威电竞微博创客教育需要不断迭代。我们将继续用一种更具未来智慧的教育视角,在复杂而多变、充满未知的世界中设计与规划课程,努力培养孩子们的思维品质、问题解决能力和社会公民的素养,从而引导学生成为21世纪的创变者!

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