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基于开源硬件的小学创客教学模式的构建与应用研究

邓佩佩  
【摘要】:在创新型人才培养的背景下,新兴技术随着时代的发展不断涌现,比如数字技术、开源硬件创新平台、快速成型技术……这些使创客教育进行得如火如荼。与传统教育比较,创客教育的理念更具独特性,强调的是学习者能力的发展,重视的是实践、创新等思想。创客教育成为了新一轮教育改革的突破口,是创新教育的实践场,新技术在教育领域中应用越来越普及,其中开源硬件的发展被称为撬动创客教育实践的杠杆,是实践者手上最重要的工具。这些新技术的应用不应只偏技术轻理论,应多探究教学过程,研究和构建新型的教学模式,以跟进时代所需的教学质量。开源硬件的崛起丰富了创新人才的培养,为更好的开展开源硬件的创客教学,应努力探索这方面的教学模式去践行创新之路,对理论研究和教学实践都具有积极的意义。本课题将基于开源硬件设计创客教学模式,旨在培养学习者在学习的过程中,提升学习者分析、解决问题的能力,激发他们的创新思维,培养协作、沟通和实践能力。本研究综合运用了文献研究法、调查研究法以及行动研究等方法。首先,查阅国内外相关文献厘清创客、创客教育、开源硬件的概念、内涵、特征以及研究现状。进一步分析梳理开源硬件的历史和发展,尤其是在教育领域中的应用优势、常见类型以及对创客实践的影响,本研究所探讨的是面向开源硬件的小学创客教学模式,把创客教育的内涵融合到开源硬件教学实践中,充分利用开源硬件教学的特点和优势。其次,分析了教学模式的含义及其组成要素,围绕构建教学模式的方法,深入分析创客教育的培养模式,确定基于开源硬件的小学创客教学模式内涵与构建方式,从教学模式五要素:理论依据、教学目标、教学过程、教学评价和实践条件进行详细阐释,分析开源硬件对创客实践的影响及其在小学创客教育中的应用优势,构建出基于开源硬件的小学创客教学模式。把创客教育的内涵融合到开源硬件教学实践中,充分发挥开源硬件教学的特点及优势。接着,将理论和实践相结合,利用Microduino为核心的ideaBox套件,精心设计两轮教学实践主题,分别针对每个主题建设了微视频学习资源,一般一个微视频在五分钟内,可以满足个性化学习、移动学习,进行自主探究。设计了课堂教学的方案、课件等具体的教学资源供实践使用。将基于开源硬件的小学创客教学模式应用到具体的教学实践中,选取的实践地点是成都棕北小学。最后,运用较全面的教学评价、问卷调查、访谈和量表的评价体系指标来测评教学模式应用效果,验证创客教学模式的可行性和有效性。通过实践效果分析,在一定程度上培养了学习者的创新能力、协作能力以及解决问题的能力,通过沟通与合作学习,提升了一定的交流与表达能力,并且学会了如何分享。希望此教学模式能为想在小学开展开源硬件创客教学活动的老师们提供一定的参考价值。


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