创客教育下初中生创新思维培养的策略研究

詹宋强

【摘要】创客教育近几年来在湛江市逐渐得到重视，其在培养初中生创新思维与信息技术学科的核心素养相吻合，目前在国家层面，培育和发展更多的创新人才已成为建设创新型国家的发展战略。本文就如何在创客教育中培养初中学生的创新思维及相关注意问题进行探讨。

【關键词】创客教育;创新思维;策略

创新思维是指用个体独创、新颖奇特的方法去解决问题的思维。在当前发展得如火如荼的创客教育浪潮中，学生经常在学习和创作中天马行空，产生大量与众不同的想法，并通过造物工具予以实现。创客教育所取得的成绩得到了专家和同行的肯定，越来越多的学者开始就如何在创客教育中培养学生的创新思维进行研究，以下是笔者在多年创客教育中对初中生创新思维培养的策略。

一、培养学生创新思维的有效途径

第一，以激发兴趣为基础，让学生在“玩中学”。兴趣是学习最好的老师。没有兴趣，学生便失去了学习的动力，更谈不上掌握探究和创新的能力。随着简单易懂，富有趣味性的图形化编程软件在国内普及，学生不用再去记忆复杂的代码，他们往往会为掌握某一项开发技能或成功创造出某一种作品而兴高采烈。学生基本是以“玩”的心态在课堂中学习，在“玩中学”这种方式更容易激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维，提升学生解决实际问题的能力。比如，在讲授《重复执行语句》一课时，为了让学生理解重复执行的应用，我让学生观察教室里时钟秒针的运动轨迹，再尝试用Mind+实时模式模拟出秒针的运行功能。由于时钟在生活中随处可见，对于能利用编程实现这样的功能，学生感到非常神奇，他们兴趣盎然，开始专注于时钟的创作。在充分理解秒针的旋转角度问题后，他们在短时间内相继完成了作品的创作。在这个过程中，学生的兴趣和关注度较高，这为培养学生的创新思维奠定了基础。

第二，设置多维的拓展任务，点燃学生探索的火花。简单的任务往往让学生觉得没有挑战性，从而导致学生在完成简单任务后失去后继学习的兴趣。教师在教学设计中要根据学生实际设置不同梯度的学习任务，才能激发学生的创作热情和探索欲望。教师甚至可以引导学生主动参与教学过程，让他们通过自己的努力去获取知识，锻炼思维，最后获得发展。在教导学生完成模拟时钟的秒针制作方法后，我接着提出两个拓展任务：（1）在表盘中再绘制一根分针，并模拟其运动轨迹;（2）在表盘中再绘制一根时针，并模拟其运动轨迹。秒针加上分针、时针，这不是简单的累加，其中涉及了循环的嵌套。这不仅要求学生掌握秒针、分针、时针旋转角度的数学知识，也需要学生掌握三个角色之间通过广播方式传递信号的功能。如果学生都掌握了这些知识，那么下一步还可以增加让时钟调取系统当前时间、显示系统日期、设置闹钟等功能。这样的时钟，和生活中真实的时钟非常接近。在这个作品中，我们将时钟的制作设置成秒针、分针、时针的多维任务，学生在完成一项任务后，会非常渴望解锁下一个任务、学习更多的知识，探索的激情一旦被点燃，学生的思维便会处于一种兴奋的状态，进而激发创新思维的自觉性。

第三，善于观察生活，激发创作灵感。想象力是创造性思维最重要的因素，丰富的想象力是创新能力的催化剂。学生有了一定基础后，就可以进入到开源硬件的学习中来。硬件作品当中涉及各种各样的传感器，如声、光、温度、湿度、红外传感器、及舵机等，在生活中有大量的应用案例。教师在课堂上要紧密联系生活，积极鼓励学生放飞想象的翅膀，让学生的智力体系和知识体系不断提升，形成思维风暴。比如，在教学红外接近传感器相关知识时，我让学生根据生活实际，设计一个能统计每天进出校园的人流量计数器。在创作前，学生就要在大脑中形成作品的构思图，思考一系列问题：使用什么传感器？如何使用变量实现人数的累加？如何将结果展示到屏幕上？这都需要学生去思索。在创作环节，学生根据大脑的构思图画出程序流程图，并上机编写代码，进行测试并最终完成作品的创作。当学生掌握红外接近传感器、LCD屏的功能后，教师还可以引导学生根据创作经验提出新的设想，进而对知识结构进行迁移运用，产生更多新的想法。如利用红外传感器制作出“投篮”计数器、“停车场计数器”等作品，诸如此类的再创造活动让学生的想象力得到再次发挥。

第四，给学生更多的成就感，激发其创作欲望。初中生因其知识结构不完整，加上信息技术课堂时间有限，许多作品往往不能按时实现。比如在制作人流统计器时，很多学生没有加入防抖功能，导致统计的人数不准确。面对这种情况，教师要多鼓励，少批评，不管作品是否存在缺陷，都要让学生体验到创作的乐趣，都应予以点赞，让学生获得创作的喜悦，从而保持探索的欲望。教师在课后还要找时间和学生一起查找作品存在的问题，提升学生分析问题、解决问题的能力，而这种能力的提升与拓展学生的创新思维是相辅相成的。

二、注意的问题

目前，创客教育已渐渐成为一个以创新文化为背景、人人可参与的创新交流平台，创客教师要不断更新自身知识结构，革新教学方式，改变教学方法，努力为学生创设开放的学习环境。

1.放开手脚，让学生插上联想的翅膀

任何创作活动都始于思维，在教学过程，教师切莫“过度”引导学生。在教学的过程中，我们应该做好以下两点：一是任务设计要注重开放性和可拓展性，能让学生根据自己已有知识体系和日常生活经验去思考问题，以个人特有的方式去寻求解决问题的方法;二是在教学中给予学生想象的空间，让学生插上联想的翅膀，鼓励学生在已完成的作品基础上进一步展开想象与创作，使作品的功能更加完整。

2.一题多解，让学生体验不同算法的优劣

在创作作品的过程中，编程算法不可能千篇一律，任何可正常运行的作品只存在算法的优异，不存在对错。老师要鼓励学生敢于质疑，勇于创新，主动探寻不同算法中的差异和挖掘它们的优势。

3.学会合作，在协作中点燃创新的火花

创客教育在很多情况下是以项目学习、小组结对的形式进行创作的，这种小组合作学习的模式，可以为学生提供一个更为宽广、更为有效的学习环境，让他们在交流中点燃创新的火花，从而促进创新思维的形成。

总而言之，创客教育关注的是学生的创新思维，它能让学生旺盛的求知欲和“知行合一”的教育思想紧密契合。虽然初中生的创新思维还处于起步阶段，但如果老师在初中生人生成长的黄金阶段埋下这样一颗种子，让他们在创作实践中不断积累，不断提升，这颗种子将会成长为参天大树。

【本文系广东省教育科研“十三五”规划2019年度教育科研一般项目“湛江市信息技术学科多元化引领实践研究”（课题批准号：2019YQJK406）研究成果】

参考文献：

[1]王萍华.初中信息技术课程问题化教学模式的构建与应用研究[D].天津大学，2020.

[2]徐平，江玉强.利用Scratch拓展学生创新思维的探索[J].基础教育研究，2017（22）：31-32.