基于設計思維的小學創客教育教學設計以scratch少兒編程課程為 今天小豆培訓網學歷教育小編就來給大家簡單介紹一下。
基于設計思維的小學創客教育教學設計—-以 scratch少兒編程課程為例
摘要
現如今scratch少兒編程課程和創客教育已經在校內校外形成了一股創新教育的熱潮,這種課程體系強調提升學生的創新思維以及自主解決問題的能力,因此在這種背景之下,scratch少兒編程課程在實際中更加的受到小學生以及家長們的青睞。
少兒編程課程能夠有效提升學生自主探究和解決問題的能力,幫助學生實現自主學習、合作探究、分析解決問題的過程,從很大程度上能夠培養學生的思維方式。所以近些年來一作為小學生創新思維培養的課程教育。然而,在實際操作中,我們不難發現,很多的scratch少兒編程課程只是能夠簡單的給予學生一個動手的機會,對培養學生解決問題的教學方法還是不夠很細致,這就導致學生創意思維很難得到提升,實際上也很難尋求一個適當的教學方式和相應的工具。
設計思維,是一種創客教育的新方式,其在培養和教育學生創造能力上有著十分成熟的理念、方式和工具,能夠使得學生通過思維過程提供支持的工具,實現學生的思維火攻認知路徑,最終有效的提高學生的創新意識及解決問題的能力,是一種值得探究和推廣的教學思維方法。
關鍵詞:設計思維 scratch少兒編程 課程 教學
Abstract
Nowadays, scratch children's programming course and maker education have formed an upsurge of innovative education inside and outside the school. This curriculum system emphasizes improving students' innovative thinking and problem-solving ability. Therefore, under this background, scratch children's programming course is more favored by primary school students and parents in practice.
Children's programming course can effectively improve students' ability to explore and solve problems independently, help students realize the process of autonomous learning, cooperative exploration, analysis and problem-solving, and cultivate students' way of thinking to a great extent. Therefore, in recent years, as a curriculum education for the cultivation of pupils' innovative thinking. However, in practice, it is not difficult to find that many scratch children's programming courses can simply give students a hands-on opportunity, and the teaching methods for cultivating students to solve problems are not very detailed, which makes it difficult for students to improve their creative thinking. In fact, it is also difficult to find an appropriate teaching method and corresponding tools.
Design thinking is a new way of maker education. It has very mature ideas, methods and tools in cultivating and educating students' creative ability, which can enable students to provide supporting tools through the thinking process, realize students' thinking fire attack cognitive path, and finally effectively improve students' innovative consciousness and problem-solving ability, It is a teaching thinking method worthy of exploration and promotion.
Key words: design thinking scratch children's programming teaching
引言
設計思維是一種教學理念及工具,將設計思維與小學scratch編程課程相結合,能夠構建出設計思維模型,在現實教學中,小學多數實施機器人教學大都是基于scratch編程界面的交互智能硬件為載體,因此,設計出基于小學scratch少兒編程機器人教學設計,能夠提高小學生的創造性思維模式形成,有助于實現自主意識、團隊協作能力、提升學習效果。
本文總共分為五大部分,第一部分為緒論,闡述課題研究的背景及意義以及國內外對設計思維研究的現狀。第二部分為設計思維的scratch少兒編程教學模型構建,包含教學模型的構件過程,分析小學思維形式。第三部分為課程設計過程,包含教學對象的分析、相關知識的積累以及設計主題的選定。第四部分為實際scratch少兒編程教學過程,記錄整個操作實施過程階段,并對整體教學進行總結和反思,第五部分則為對本文的總結和展望部分。
1 緒論
1.1 選題來源
自從2012年以來,scratch少兒編程已經對學生創新能力的培養和解決問題能力的提升,帶來了十分積極的教育意義,這種應用scratch少兒編程教學已經逐步的在國內小學課程設計和教學中大量應用。就目前來看,scratch教學已經在國內很多城市中開展起來,并以學生拓展形、社團及課課程等不同的形式出現。然而就現在的教學發展來看,scratch少兒編程在各區域及各個學校中的教學內容設置各不相同,所以教學效果很難體現,即便是scratch少兒編程比賽形式很多,但是多數還是以“固定效果”為達成度作為比賽的結果。
scratch能夠鼓勵學生的創新性思維養成,促進學生摸索不同的方法處理各種未知的難題,而不是僅僅的教給他們如何解決既定的問題,就目前的教學形式上來看,scratch少兒編程教學更多的只是流于形式,只是給學生一個簡單的學習和動手的機會而已,對于提升學生的創造力和創新能力還存在著一定的差距。因而scratch少兒編程進入課堂后,如何開展有效的教學和制定完美的課程設計;如何能夠讓學生在scratch少兒編程學習中提高創新思維成為了教學中研究的重點問題。
針對上述的問題,設計思維(Design Tkinking)走進了所有研究者的視野之中,最初“設計思維”這一理念來源于設計行業,后來被各個行業所借鑒和使用,可以說“設計思維”是一種完全創新式解決問題的方法論,其核心思想是能夠“以人為本”。scratch少兒編程的小學課目標是能夠讓學生在進行動畫、游戲以及故事創作中,培養其創新和解決問題的能力,“設計思維”則能夠為學生的各種思維提供理念、方法接工具,為培養學生的創新意識提供一套完整的方法論。
1.2 核心概念界定
scratch少兒編程注重學生學習過程中的設計創新、自主探究、交流合作、問題解決以及知識共享等,scratch少兒編程教育的重點恰巧與當今培養學生自主創新能力高度一致,強調以學生自身為發展中心,能夠對學生進行問題解決和創新精神等進行全方面的培養,因而其具備的教學過程,比培養學習者科學知識更具深淵的意義,能夠實現學習過程與知識創新進行有機的結合,實現有意義、有目的的學習知識和技能訓練。
1.3 選題的意義
1.3.1理論意義
scratch少兒編程教學,能夠幫助學生建立邏輯思維,其教學過程本身就具備一定的直觀性和便于理解的特性,非常有利于學生提高學習效率,scratch少兒編程不要求學生要掌握較高的專業技能和知識,其扮演的是一種啟蒙者的角色,其教學的目的也不是要求培養學生成為一個高級的編程人員,而是通過學習過程,能夠使學生可以依托軟件進行自我想法的表達,從而幫助其發展學習技能,培養創新意識,進而學會自主解決生活和學習中遇到的問題。
1.3.2 實踐意義
通過查閱大量的文獻,“設計思維”依舊是如今比較完善的方法論,對于決絕復雜性的問題能夠提供一套切實可行的思維方式和方法,能夠對教學過程提到積極的意義,有效的培養創造思維和提高解決問題的效率。
首先,將scratch少兒編程教學中,將“設計思維”融入教學活動中來。其次,通過一系列的教學實驗過程,探究和分析設計思維對于小學創客教育學習的作用及效果。最后,以scratch少兒編程課程為例,通過設計及教學過程進行反思和,并在實踐中不斷的總結,真正把課程設計理念落實到實踐當中。
1.4 國內外對設計思維研究現狀分析
設計思維這一名詞,最開始來源于英文Desgin Thinking,也可以稱之為設計思考,就是要求像設計師一樣的思考,可見概念本身來源于設計界,是一種理念,這種理念所關注的重點不是“使用”本身,而是要通過分析和理解客戶內在的處境及環境,觀察心智模型所處不同環境下所產生的行為,去設計一種真正能夠融入用戶生活及學習等方面的產品,也就是說設計思維不是一個只是單單考慮用戶使用需求,更多的應當關注他們內心本身的處境。
整體總結概括的講,設計思維包含以下幾種解釋形式:①方法論說。這種說法將設計思維是一種用于支持設計創新和問題解決的方法論體系。②創新過程說。這種說法說明設計思維是一個不斷構思和評價過程,并逐步找到解決問題方法的過程,是一種啟發式、策略式、指導式的創新型產品。③思維方式說。這種說法表明,設計思維其實是設計師的設計心理過程,是設計師思考、解決問題的思維方式,是一種心理活動,并非是設計的結果。
1.4.1 國內現狀
根據查閱資料表明,現我國關于設計思維的的文獻總計約為50400篇,從20世紀以來,設計思維概念的研究熱度逐年上升,2020年開始達到了頂峰。我國對于設計思維方法論的研究及關于,起源于1979年,這段時期主要集中表現在藝術、建筑以及工業工程等學科上,現如今,則重點關注設計思維與創客教育結合應用上,一些研究人員開始著重探索設計思維應用于具體的創新實踐中。
從2012年以來,我國scratch少兒編程教學在中小學教育教學中逐步興起,相關文獻對其研究也逐年增加,這表明scratch少兒編程教學越來越受到小學及其它年級教學的青睞,如今在全國各地,一些中小學已經相繼開設了scratch編程教學,并針對不同的教學內容及教學設施,設計出了不同的教學策略。隨著這以課程的興起和發展過程,現如今,已經從最開始的scratch編程教學的“趣味性”轉變成了scratch編程教學“創造性”,scratch少兒編程教學不再只是局限于簡單的故事、游戲等學習目標,而是強調學生在學習創作作品的同時,培養學生的邏輯思維、創新和解決實際問題的能力。
1.4.2 國外現狀
通過查閱谷歌學術,相關與設計思維的文獻總計約為1765890篇,由此我們不難看出國外對于設計思維的研究已經十分的成熟,另外,在這些文獻中,Scratch與Design thinking相關的文獻從2007年以來開始逐年上升,并且在2015年達到頂峰。再者,設計思維已經被廣泛的應用于管理、工程建設以及設計相關領域,并且在教育方面也是十分受到青睞,很多大學,如美國斯坦福大學、德國波茨坦大學以及法國高科大學等已經紛紛成立了設計思維學院,可見設計思維具有很強的操作性和現實應用價值。
scratch少兒編程教是一款由麻省理工學院研發并設計的面向少年兒童的簡易編程工具,主要針對8歲以上的學生,通過圖形和動畫界面的喜好,采用類似于積木的模塊實現程序命令的構成,實現程序編制的可視化過程,學者只需要通過鼠標的點選以及類似搭建積木的形式,將制定的命令拖入程序腳本之中,就能夠創造出具有交互形式的游戲、音樂、機器動作等形式,可以說涵蓋了當今信息科技的聲控、光感、計算等功能。
scratch少兒編程教學在國外已經十分的普遍,其中最為發源地的美國,每年都會舉辦一次大型的scratch Day活動,一次進行創作分享過程,另外麻省理工內年還會針對中小學教師舉辦暑期工作坊,促進相關教育教學的交流和分享,再者通過scratch少兒編程教學過程實現對學生學習計算機技術課程的促進,實現學生的邏輯思維,創造性思考以及系統的分工合作等,計算機技術領域所需要的技能和素養。
在歐洲則是通過scratch社區的形式,促進學生對于scratch少兒編程的熱情,學生能夠根基教學中所提供的現象和模型,設想真實的應用情景,最終化身成為一個創業者的角色。在日本則是通過民間公益組織“scratch-日本”開發與動漫為主體的網絡教材,2013年日本著名的計算機教育家安培和宏編制了一本專門針對小學生的scratch編程教材正是出版,教材本身不僅講述了如何進行程序設計基本知識的傳授過程,還提供了大量的程序學習和其他學科整合的案例,學生可以通過運用各類學科的知識進行創新、創造,非常利于學生提高解決問題的能力。
2融入設計思維的scratch少兒編程教學模型構建
2.1設計思維模型歸納
設計思維的形成,可以追溯到1969年,諾貝爾獲得者Simon(西蒙)在《人工科學》上概述了設計思維模型,這是一個較為正是的設計思維模式,Simon認為設計思維模式一共可以分為7個過程,每個過程都具備相應的活動,就目前設計思維的應用上來看,應用中所使用的設計思維模式有很多種,但是從本質上來看,這些種類之間是沒有什么區別的,都是基于Simon的模式和原則中所進行的研究,設計是一般解決問題的過程,因為設計思維框架包含設計、分析、選擇。
①分析:感知和識別所要解決的問題,分析是否存在其他的可能性,防止出現解決錯誤問題,并收集相關數據制定可能成功的解決方案。
②設計:分析和思考不同解決問題的方案,根據所收集的相關數據進行判斷或者驗證其方案的可行性,并能夠找出最佳的解決方案。
③選擇:將能夠找到的方案進行對比,這個過程需要驗證和考慮這種解決方案是否最優,需要了解用戶的潛在意識,觀察他們的行為,并進行系統的分析,對方案進行最優的選擇過程。
2.2小學思維發展特點
2.2.1 現代兒童認知
根據皮亞杰的認知發展階段論,兒童的認知發展主要分為4個階段。
①感覺運動階段(0-2歲)
處于這一階段的兒童,只要是通過周圍能夠接觸到的圖片來感知這個世界,并逐步的實現對自身周圍環境的了解和認知。
②前運演階段(2-7歲)
此階段的兒童能夠感知事物的變化,但是只是通過簡單抽象的符號進行感知和思維,是一種單向的思維過程,不可逆轉,不具備正確的選擇性,進而使無法形成事物之間的聯系,也無法對事物進行判斷。
③具體運演階段(7-12歲)
此階段的兒童能夠具備一定的思維邏輯能力,實現了對零散的可逆運算過程,但是還只是局限于具體的事物和形象。
④形式運演階段(12-15歲)
此階段的兒童能夠實現對事物的區別過程,已經能夠把頭腦中的形式和內容區分出來,思維也不再局限于具體的事物和形象,已經能夠進行抽象的邏輯思維運算。
隨著人類生命科學的進步,很多研究表明,現如今的兒童的認知能夠力都有所提前,也就是說當今兒童的認知發展年齡已經縮短,10-12歲左右的兒童就已經能夠解決簡單的形式運演任務。
2.2.2 小學思維發展和創新
兒童在小學的期間內,低年級的學生所掌握的知識概念多集中于具體的、能夠更加直觀的進行感知的,這期間即便是高年級的學生能夠實現自我獨立思考過程,也不能夠完全代表其思維方式已經達到了邏輯階段,他們的思維中必然還會存在著自身感知的經驗,也就是說必然會存在著一定的具體形象,此時的孩子應該處于小學四五年級。
對于小學生的創新意識的要求不能夠要求其和科學家及發明家的要求來衡量,所有學生的思維都會受到家庭、知識以及生活經驗的約束,對于小學學生而言,只要他們之前從未做過的,就可以很定是一次突破性的體驗,是一種獨特的行為及思維創意,確定為是一種創新形式。
綜合上訴觀點,小學四年級的學生,年齡均在9-12歲氛圍中,他們對于事物認知,已經能夠進行邏輯上區分和思考,可以感知抽象的概念,是思維教育培養的最佳時期,教學設計符合熱門的認知狀態。
2.3設計思維融入scratch少兒編程教學模型
教學設計中,包含了“發現”、“構思”、“實現”這三個步驟,根據小學四年級學生的認知特點,設計基于scratch少兒編程的特點及創作作品過程,本次教學步驟總共分為以下幾個步驟:
①定義主題 ;②發現并明確需求;③總結和購機方案;④制作模型并編程實現;⑤測試及交流。
定義主題階段:是根據scratch少兒編程教學主體,確定所需要設計的作品類型。
發現并明確需求:此過程需要學生通過創作主題,通過觀察和思考方式,發現創作中能夠出現的問題,并確定需要制作的作品類型及創作中需要解決哪些實際問題。
總結構思方案:學生通過明確需求之后,確定需要解決哪些問題,然后通過頭腦風暴等方式發散思維,最終產生大量的方法,然后對方法進行分類及整理,總結確定方案并利用思維導圖、草圖等其他的方式制作作品。
模型制作及編程實現:根據上述的思維導圖及草圖,對模型進行制作,可以參考網絡資源及現有的資源。
測試及交流:當學生完成作品后,可進行與同伴交流和分享,在這個環節中,要虛心接受同學之間的意見,從而激發出新的創作靈感,在此對原有模型進行修改,改后再次進行分享。
3融入設計思維的scratch編程教學設計
在進行設計思維融入scratch少兒編程教學中之前,應當對教學對象進行基礎的了解,包含其成員組成形式、知識體系掌握情況,并進行設計之前的了解和分析過程,這樣才能夠對教學對象有所掌握,實現契合的教學活動內容及教學設計過程,整個過程,可以采取機房問卷進行數據的收集。
3.1課前分析
教學設計之前的分析過程包含教學對象及其知識體系的分析,可根據所收集的較差問卷數據進行分析、推理和總結。
3.1.1 教學對象分析
針對所教學的小學四年級學生,通過電子問卷的形式對教學對象進行調查和分析,整個年級組成如圖3-1,其中男生、女生比例分別為60%、40%,男生比例多于女生比例,并且四年(4)班學生最多。
圖3-1
使用編程及制作模型的靈感來源,生活中他們喜歡的事物(主要是動畫片、玩具制作)
其中喜歡動畫片和玩具制作的學生占大多說,如圖3-2所示,這樣就可以推測,他們參與scratch少兒編程課程的積極性比較高,這樣更加利于課程的開展,在于學生平日的交流中發現學生日常接觸的動畫片有《熊出沒》、《超級飛俠》、《黑貓警長》等,喜歡的玩具包含飛機、小車、以及玩偶等,并且了解到學生更加喜歡角色扮演類的玩具,在制作玩具或者動畫的過程中,他們會根據自己的感知來設計角色的外觀、動作以及自己所向往的故事。
圖3-2
3.1.2知識水平分析
對于學生認知水平的數據,通過問卷數據總結如圖3-3所示,可以教學的學生參加過類似信息科技社團的比例略大于未參加的學生,在課外參加信息社團的學生中,系統學習過編程的學生比例很少,只占20%,并且在介紹完通過scratch少兒編程可以制作玩具或者動畫片后,學生學習的熱情非常高,有80%的學生很有興趣參與到scratch少兒編程課程中來(如圖3-4),著將很有利于課程的開展及教學過程。
圖3-3
通過相關的數據分析還說明各個班級學生的水平參差不齊,所以在教學設計中,應當對孩子進行分組,實現以大帶小,以會帶不會,以學習能力強帶領學習能力弱的分組過程。
3.2 scratch少兒編程知識積累
3.2.1 scratch少兒編程案例教學
根據上述學生相關知識水平的調查過程,學生對于scratch少兒編程知識的認知各不相同,因此,在教學設計前期,需要對學生進行一定基礎知識的傳授過程,因此,在進行設計思維融入scratch少兒編程課程教學實驗的前提,對學生進行了案例教學的方式,來強化學生對于scratch少兒編程基礎知識的了解,具體知識點如下表3-5所示:
課節
教學主題
教學目標
1
認識scratch少兒編程
1、初步了解好熟悉scratch少兒編程軟件界面
2、學會基本操作(復制、黏貼)
2
讓角色動起來
1、實現角色的移動、對話等簡單的運動
2、學會角色的坐標相關知識
3
繪圖編輯器
1、了解位圖及矢量圖
2、能夠制角色的創作
4
舞臺背景的切換
1、熟練掌握角色的背景導入
2、能夠制作電子相冊
5
簡單的畫圖程序
1、搭建繪制積木畫圖體驗程序
2、嘗試組合個程序效果
3、理解和感受畫圖原理
6
玩具模型的制作
1、了解機器人程序工作原理
2、制作機器模型組裝
表3-5 基礎教學內容
3.2.1 知識水平測試
在完成上述課程后,為了更加詳細的了解學生學習效果對學生基礎知識及實際操作能力進行了測試,采用試卷及上機實操兩部分組成,卷面分數設置如下:
①選擇題共10題,每題3分;②判斷題共6題,每題3分;③實際上機操作2題,每題26分,總計100分。
根據全校小學4年級總體成績來看,及格人數占據75%,其中優秀人數占比15%,整體效果良好,根據以上的測試結果,在設計思維教學設計的過程中,做到主體明確。簡單易懂,避免出現學生所學知識發揮不出來的情況,這樣能夠更好的促進和滿足學生的學習期望。
3.3 教學設計過程
3.2.1主題選擇
主體選擇要根據學生的實際生活來定,最好選擇學生比較熟悉并感興趣的,這樣才能促進學生的觀察和共情出現,進而進行結合現有知識體系進行思考和設計,并創建解決辦法。
另外,沒有設置太高的編程要求,這樣避免了在教學中學習吃力情況所造成的不順,同時也避免給學生學習帶來的挫敗感,因此,使用學生已經學會的編程模塊來進行機器語言的組合。
3.2.2教學活動設計
根據教學要求選擇小學四年(2)班學生進行教學,把20名學生分成A、B、C、D四小組,根據上述創造的模型,以“防盜機器人”為主題,設計5個教學活動,具體教學活動設計如下表3-6所示:
環節
教學活動
設計意圖
定義
感應飛機模型飛行表演
游戲開場,實現真實情景感受
發現
程序分析師
分析程序順序
總結構思
吐槽大會
對“感應避障飛機模型”進行作品吐槽,激發修改或者其他模型形式的創意組合
模型制作
我是機器設計師
通過上述環節,為學生提供更多的創意,學生可通過思維導圖以及流程圖等,對作品進行改造和制作
測試反饋
新產品發布會
從“避障飛機”到各類放到機器人形式,作品展示
3-6 教學活動設計
4融入設計思維的scratch少兒編程教學實踐
4.1“防盜機器人”主體教學實踐
4.1.1 階段一:定義主題
活動設計:感應飛機飛行表演
定義本次教學活動的主題,對接下來學生面臨的任務和挑戰要給予一定的幫助,能夠使學生深入了解自己小組需要完成什么樣的任務。
運用設計思維,首先要調動學生的“同理心”即通過現場所見所聞,“設身處地”、“感同身受”的讓學生明確和理解教學主題。
通過設計的“我是程序分析師”的主體活動實現學生的“角色扮演”,幫助學生設身處地的體驗角色,盡可能的引導學生對于程序組合類型不同的分析,避免出現設計的雷同或單一化。
①創建情景,引入主題
近些年隨著無人機市場的快速發展,避障技術成為增加無人機安全飛行的保障,飛機模型自主識別并避開障礙物,并在下方存在物體的情況下,與物體保持一定的高度,讓學生們逐個進行試玩,具體操作感受。
②講授新知
之前了解過機器人經常會用到的傳感器,例如溫度傳感器會通過測量溫度的變化來改變閥值,然后通過相應的程序對機器人進行命而達到相應的效果。紅外傳感器則能夠以紅外線的形式探測周圍事物,例如疫情期間我們用到的紅外測溫計,當然,紅外傳感器不僅僅能夠測量溫度,還能夠探測出周圍是否存在物體。
蜂鳴器,蜂鳴器是可以通過電信號控制而發出聲音的模塊,更具發出聲音的不同,可以分為源蜂鳴器和無源蜂鳴器等,例如生活中的電子琴、電子賀卡等都是無源蜂鳴器的一種。如下進行蜂鳴器使用的學習:
③ 教師布置任務
同學明確任務后,同時已經了解了紅外傳感器的使用和蜂鳴器的使用,大家通過程序驅動紅外傳感器并使蜂鳴器發生。
④小組探究
在進行操作過程中出現的問題,教師及時的給予指導。
4.1.2 階段二:分析明確需求
活動設計“我是機器設計師”
發現和分析“飛機模型”所具備的程序,保持學生對于此種程序的好奇心,在教學過程中,可以采用戶外教學形式,通過輕松的氛圍來提升學生對于人物和用戶需求的洞察力。
每個小組成員都需要從各種方面對飛機模型進行分析,通過討論獲得信息,通過體驗、交流、觀察、分析等來明確機器要點,團隊根據搜集整體的信息,考慮和分析出在機器人制作過程中哪些是問題是普遍存在的,哪些問題是不需要考慮的,哪些程序系統是需要簡化和豐富的,利用草圖、思維導向圖以及概念圖的形式對分析結果進行記錄,然后對“防盜機器人”制作所需要的設備和傳感器進行整理和歸納。
此環節中教師需要給出“防盜機器人”所需要的scratch程序序列,及制作機器人所用到的模型、紅外傳感器、蜂鳴器等。學生通過小組合作,扮演“機器設計師”對作品設計進行分析,整個過程小組制定大綱和假話,對制作任務進行具體、發散式的探討。教師在案例展示過程中需要對學生的思路進行清理,引導學生思考,每一位設計師都通過闡述自己的想法和意見,然后小組成員給予評價和提出意見,完善不足之處,學生通過這種角色的轉換,實現設身處地的為他人著想,進而挖掘出更多的“用戶需求”,基于實際的理解和建議,對作品進行重新的改造和設計。
①教師布置任務
在學生全部掌握蜂鳴器和紅外傳感器模塊的后,應用學生現有的零件,結合之前所學的程序和計算機知識,開始創作機器人,此過程遇到的問題,教師給予及時的幫助和提出建議。
②小組合作,進行頭腦風暴,對教師提出的任務給予自己的解決方案,學生應用現有的材料怎樣作出“防盜機器人”另外通過怎樣的程序來對機器人進行相應的行為控制。此階段主要圍繞這東西是什么、為什么做這東西、怎樣去做這東西這三方面進行思考,有什么新的想法及意見,小組成員共同參與和分享。
4.1.3 階段三:總結構思方案
活動設計:吐槽大會
每個小組通過上個階段發現的問題,在此環節中“定義問題”,小組組長在組員共同的幫助下,明確設計的想法和核心,確定設計的出發點,例如,“防盜機器人”的報警過程如何變得更加有趣。顯然這階段頭腦風暴方式還是最為適合小學生思維發散的方式,此時還是采用角色扮演,讓學生成為“報警機器人使用者”的身份進行“吐槽”自由的表達真實的想法,指出機器組件搭配的缺點和不足,總結問題如,缺少什么元素、少了什么功能以及最難實現的功能是哪個,怎樣給機器人設計程序以及機器人的形象怎樣進行表達等,這些問題都需要在小組中陳列出來,然后思考如何對各個模塊進行組合。
4.1.4 階段四 制作及實現
①創意來源
“報警機器人”不應該是簡單的判定是否有人或者物體的靠近,而發生報警,還可以針對生活中的生活體驗來進行設計,例如,爺爺奶奶年齡大了,很容易忘記一些事情,就拿喝牛奶來講,每次都是熱過牛奶就忘記喝了,時間久了牛奶就變涼了,所以針對這件事情進行創意設計,把“報警機器人”做成一個“提醒器”當有熱的牛奶放上去后,就能夠開始工作,當達到一定的時間后,就能夠產生聲音來提醒使用的人該喝牛奶了,這樣就能防止忘記喝而導致涼掉。
②結構設計
按照上述的構思對及機器人進行搭建,把紅外避障傳感器安裝在茶杯座旁,用以探測是否有茶杯的存在,然后把蜂鳴器、主班以及電池盒進行組合安裝。
③程序設計
程序設計如下圖4-1
圖4-1 提心杯墊程序設計
4.1.5 階段五:測試反饋交流
活動設計:產品發布會
分享各組制作的作品,獲得直接的反饋和意見,著將有助于進一步的對作品進行修改,學生在這個過程中,要分享講說并操作演示自己組的作品,針對其他組提出的問題及意見,進行總結,并最終實現優化設計過程。
4.2教學結果分析
4.2.1 教師評價分析
在進行時間教學中,要求其他教師進行聽課,并根據課堂教學過程打分及評價,評價總分制定為100分,其中教學目標、教學過程、教學方法以及教學達成度設定為10個打分項目,并要求聽課教師對本次課節進行評價及建議。
4.2.2 學生態度調查分析
學生最為本節課的主要體驗者,將設計思維融入scratch編程教學,學生的態度顯得十分的重要,同樣可通過問卷方式對學生學習中感受進行統計分析,教師并對學生學習效果進行總結。
4.2.3 學生作品分析
對學生的作品創意進行打分,提出教師自我的意見和建議,并結合作品客觀公正的對作品的創意性進行評價。
5總結與展望
設計思維融入到scratch少兒編程教學中,能夠有效的鼓勵學生利用生活經驗進行構思創作,利于學生發散創造思維的養成,學生思維受到學生所生活的環境、家庭以及社交經驗的影響,所以有效的拓展和提升學生觀察和感知的能力,是激發學習興趣的關鍵,在進行設計思維教學中,學生能夠有更多的嘗試和思考空間,能夠滿足學生的自主性,再這樣的環境中學習,學生可以學會感知、總結、歸納、分析和解決問題等綜合能力,進而創新意識有所提升。
致謝
從開始寫作至論文最終定稿,總共花費了我一個月以來所有的業余時間,雖說在繁忙的工作之余要完成這樣一篇論文的確不是一件很輕松的事情,但我內心深處卻滿含深深的感激之情,感謝我的老師們,是你們讓我能夠靜靜地坐下來,在知識的海洋里吸取更多的營養,從而能夠為自己進一步的加油充電。通過論文的撰寫,使我能夠等系統、全面的學習有關專業前沿理論知識,并得以借鑒眾多專家學者的寶貴經驗,這對于我今后的工作和學習,無疑是不可多得的寶貴財富。由于本理論水平比較有限,論文中的有些觀點以及設計闡述難免有疏漏和不足的地方,歡迎老師和專家們指正,此致敬。
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[3]基于設計思維的公共圖書館創客教育模式構建與實踐研究——以廣州圖書館為例[J]. 蔣瑩. 圖書情報研究. 2019(02).
[4]基于設計思維的公共圖書館創客教育模式構建與實踐研究——以廣州圖書館為例[J]. 蔣瑩. 圖書情報研究. 2019 (02).
[5]創客教育究竟是什么——從政策文本、學術觀點到狹義創客教育定義[J]. 鐘柏昌. 電化教育研究. 2019(05) .
[6]設計思維:促進STEM教育與創客教育的深度融合[J]. 王佑鎂,郭靜,宛平,趙文竹. 電化教育研究. 2019(03).
[7]創客教育課程中學生創新能力評價研究[J]. 申靜潔,趙呈領,周鳳伶. 現代教育技術. 2018(10).
[8]如何貫徹落實《教育信息化2.0行動計劃》的遠大目標[J]. 何克抗. 開放教育研究. 2018(05).
[9]設計思維支持下的小學創客教育實踐探究[J]. 劉立云,趙慧勤. 中國信息技術教育. 2018(17).
[10]基于設計思維的校企合作創新人才培養的探索——以中美青年創客大賽獲獎產品PM2.5智能咳嗽小夜燈的創新實踐活動為例[J]. 楊逸凡. 池州學院學報. 2018(04).
1、動畫設計專業有哪些主修課程
1、繪畫基礎
素描、造型、基礎畫法、構成、色彩等部分,將眼前所見現實事物轉換成美術的本體樣式,轉換成繪畫的造型語言或轉化為設計的視覺語言。
2、AutoCAD
三維與二維的繪制和編輯、實體造型、著色與渲染、AutoCAD的定制與開發、AutoCAD文件數據管理、AutoCAD的網絡功能等。包括建筑工程與機械設計、繪制建筑平面圖、工業工程圖、景觀設計圖、室內設計圖等。
3、Painter
應用Painter制作動畫及電影,聯合適用Painter和Photoshop,完成影視角色、場景、道具的設定及繪制。
4、Photoshop
圖片編輯、圖象合成、較色調色及特效制作等操作技法,影像合成、圖像拍攝與處理、創作藝術作品等,涵蓋圖像、圖形、視頻、出版等方面。
5、Flash
逐幀動畫、運動動畫、變形動畫,遮罩動畫、導向動畫、音響動畫、編程動畫的制作技術及繪圖技巧;多媒體網頁、賀卡、MTV、短劇、教學軟件、高級互動Action、Flash式選單及表單制作等。
6、3dsMax
對象的選擇與基本操作、基本性體建模、二維到三維的建模實例、三維造型的加工、動畫的制作、環境和特效、“VideoPost”后期合成、產品造型設計。
7、Maya
初識Maya7、認識Maya7的界面、NURBS建模、多邊形建模基礎及建模高級應用、燈光和陰影、光學效果、攝像機和視圖、渲染、使用MentalRay渲染器渲染室內場景、使用Vector渲染器制作矢量圖像。
參考資料來源:百度百科-動畫設計專業
2、動畫設計專業有哪些主修課程?
動畫專業的主要課程:影視劇作、影視聲音、動畫技法、影視動畫創作、多媒體技術及應用、動畫設計、動畫導演等。主干學科:動畫學、電影學。主要實踐性教學環節:素描、速寫、人物設計、場景設計、卡漫設計與創作、動畫色彩、動畫配音、動畫短片拍攝、畢業作業等。3、最受兒童歡迎的編程軟件有哪些?
Scratch
這個流行最廣,很多學校也都有這個的課程。
如果您的小孩子在3年級以下而且也沒接觸過編程,可以先從這個開始,Scratch可以制作動畫、游戲和小應用,而且是圖形編程,很適合初入門的小朋友。
樂高EV3等編程機器人
如果孩子覺得純編程比較枯燥,那么可以從EV3等機器人編程開始,因為有一個機器人有直接的交互,小朋友會更容易喜歡上編程。
Python
這個因為浙江和山東高考納入了Python,加之近幾年人工智能把Python搞火了,所以現在Python也是不錯的編程語言。
如果您的孩子在小學4年級以上到高中,都可以通過Python入門編程,當然Python也可以做很復雜、很強大的軟件,所以可以一直研究學習。
C/C++
這個一般是為了NOIP才學習,語言本身難度較高,而且重點是算法等,建議孩子學這個之前,先學Scratch或者Python等門檻低的語言,有較深的理解再學這個。
這個語言最好是孩子本身真的很喜歡,而且需要有好的老師,不然效果不會很好。
Arduino
這個一般是和創客課程在一起,不僅僅是編程還有搭建、創意、設計等,因為用的類C的語言,但是和NOIP不太一樣,這個主要是創新及工程應用、創造上面。這個也是需要孩子年齡程度高一點,比如小學高年級以后。
米思齊
這個是北師大開發的一個圖形編程工具,支持很多開發板,包括Arduino、Micro:Bit等,也有自己的開發板。
國內也有不少的學校應用這個。
一些新銳的、大牌但不知名
micro:bit 這個最近幾年非常火,可以用圖形編程工具makecode、也可以用JavaScript、MicroPython進行代碼編程;還可以跟Scratch軟件互動國產類似micro:bit的有掌控板app inventor 這個可以用于開發手機應用,也是圖形化的工具蘋果的Swift Playgrounds,也適合兒童入門到高級開發code.org 這個老外的平臺非常不錯,但不為人知
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