电子模块测试板、图解展示法:让创意的思路井井有条

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  之前我们探讨了创客教育如何引导学生发现创意。创意的产生可以是如SCAMPER般有序的思索,也可以是如头脑风暴法般在混沌中灵光一现,但仅仅有想法是不够的,我们还要进一步思考想法是否具有可行性,怎样把可行想法变成现实的作品。创意的产生可以天马行空,创意的实现则需要脚踏实地,需要学生切实地学习与之相关的科学技术知识,并运用于作品的制作和展示中。本期我们将讨论学习适用于认识科学技术知识的方法制作电子模块测试板和适用于展示學习成果的图解展示法,这2 种方法的特点都在于“分解”,将整体的创意分解成若干容易理解的部分,让创意的思路井井有条。
  制作电子模块测试板
  从简单基础的纸电路设计,到复杂多样的开源硬件应用,创客教育中的很大一部分作品都离不开电子元件的使用。如果能够充分认识并正确使用电子元件,将会给学生进行创意构思和创作实践提供不小的帮助。然而,电子元件的种类繁多,每一种元件的使用方法还各不相同,要正确认识它们可以说是一个不小的挑战。
  为此,我们可以通过制作电子模块测试板帮助学生快速认识电子元件的种类和使用方式,让学生在较短时间里认识尽可能多的电子模块,掌握电子模块的使用方式及应用特点。在科技学堂“创客动手做”课程中,我们通过制作电子模块测试板帮助学生认识LED灯珠、蜂鸣器、马达、振动马达、录音模块,以及自锁开关、无锁开关和水银开关的特点
  第1步,我们准备1块硬纸板,在硬纸板上画上元件、导线、电池的电路布置图。
  第2步,我们将导电胶带粘贴到测试板的相应位置,注意,粘贴导电胶带时要留出电池、曲别针和电子模块的空间。
  第3步, 将纽扣电池和电池盒粘贴在电子模块测试板的相应位置,粘贴时要注意纽扣电池的正极朝上。
  第4步, 将LED灯珠、蜂鸣器、马达、振动马达、录音模块粘贴在电子测试板的上方,将自锁开关、无锁开关和水银开关粘贴在下方,并用泡棉胶或胶枪固定好。注意在粘贴LED灯珠和蜂鸣器时,要注意正极和负极的接口方向,粘贴马达时,要注意它的转向。
  第5步,用胶枪将曲别针粘贴在相应的位置,并把导电胶带粘贴在曲别针上,这样电子模块测试板就制作完成了。
  取2根导线,用剥线钳去除导线两端的绝缘层,将导线夹在电子元件和开关之间,就可以测试不同的电子元件和开关组合会产生怎么样的效果。当然,我们还可以很方便地将各种电子模块串联、并联起来,以学习更多的电子元件使用方式。
  通过电子模块测试板,我们还可以引导学生思考不同的组合能够在什么情境下使用。我们可以列出表格,让学生将能想到的应用场景填入其中。
  例如,蜂鸣器 水银开关= 倾倒报警装置,我们可以把这样的组合安装在不能倒置,只能正面朝上的箱子中。一旦不小心把箱子倒置,水银开关就会被触动,从而连通电路发出警报声,操作的人就知道箱子倒置了。重新把箱子正放,水银开关就会自动断开,报警声消失。
  通过制作电子模块测试板,我们可以很方便地展现不同元件的工作原理和使用方式,学生也可以自由地将不同的电子元件组合。这不仅能够帮助学生同时认识尽可能多的电子元件,更能够让学生在探索的过程中产生新的创意想法。
  图解展示法
  创客教育不仅要让学生产生创意、实现创意,同时我们也要让学生能够自信而有条理地将创意展现和表达出来,将创意产生的过程分享给更多人,这也是创客教育所注重的一点。表现创意的方法有很多,这里我们将为大家带来一种容易掌握的方法——图解展示法。这种方法可以在我们完成创客作品之后回顾创作的过程,整理自己的思路,并有条理有逻辑地将成果进行展示,从而帮助学生反思过程中的优点和不足。这种方法可以用于学习单的设计,也可以运用在展板或手抄报的制作之中,让更多人看到你的思考过程。
  图解展示法是一种通过图形整理,并用简明易懂的方式向他人展示自己创作思考过程的方法。通过将思想可视化的方式,将案例使用的材料、工具、思考和创作过程、学习与反思的内容快速、简洁地展示给别人。所需的材料很简单,只需要1 张海报纸或学习单,准备普通的笔和不同颜色的彩笔就可以完成。彩笔可以帮助学生在重要的关键点进行标注和分类,并且可以在纸上绘制出相应的插图。如果以学习单的形式进行,只需要A4大小的纸就够了,如果是用于展板的展示,我们可以选用4 开大小的纸制作。
  我们首先在纸张的上方写上作品的名字,使用方框和箭头表示事物的关联性,绘制3 个一级节点:“作品介绍”“成果总结”和“学习心得”。上图是以科技学堂作品贝壳小夜灯为例设计的图解展示法作品。
  “作品介绍”的重点在于介绍作品是用了哪些材料与工具,让阅读对象产生对作品的初步认识。在作品介绍的一级节点上,分出2个二级节点:“使用材料”和“使用工具”。在这2个节点下列出作品所使用的材料和工具,并用彩笔将同一类型材料和工具框起来,如电子材料、结构材料、粘接工具、切割工具、测量工具等。
  “成果总结”部分的主要目的在于让阅读对象通过一个具体的标准客观了解学生学习的过程和是否达到预期的成果。在成果总结的节点下,用流程框的形式标注出“案例分析”“创意想法”“过程记录”和“成果介绍”。在“案例分析”的流程框下面,使用方框标示出学生在分析创客作品时的想法,例如贝壳小夜灯就可以分解为它具有照明功能,具备感应光线的功能,还有创意的造型。在“创意想法”的流程框下方,我们写下在通过SCAMPER和头脑风暴法讨论中所产生的创意想法,如UFO灯、摄影棚提示灯、楼道灯等,最终我们选择了摄影棚提示灯作为创作对象,我们可以用彩笔将最终创作的想法重点标示出来。在“过程记录”流程框下方,我们需要列出在创作过程中讨论发想(即发散思维构想)、绘制设计、结构搭建、造型美化、展示说明的具体工作内容。例如,在绘制设计稿的流程框旁边,我们可以附上具体的电路设计,在结构搭建的流程框旁边,我们写下这个步骤的主要工作是制作和粘贴纸盒,如果是多人小组的合作,我们还可以在上面标注出负责每个步骤的同学姓名。在“成果介绍”的流程框下方,我们记录的内容主要是这个创客作品的工作方法和使用场景。我们可以用流程图的形式绘制展品的工作过程,例如用菱形图说明影棚指示灯的开与关;使用场景主要介绍什么时候使用、谁使用和在什么地点使用。
  “学习心得”部分的主要内容是学生的自我学习评价及情感态度与价值观。在这个部分,我们用方框表明“我学到了什么”和“我对什么感兴趣”。例如,在贝壳小夜灯的学习中,我们学到了光线传感器的使用方法,还学习了怎样用SCAMPER思考问题。我们还可以用方框写下课程中你最感兴趣的地方。
  通过以上几个步骤,我们就能够绘制出基本的图解展示了,我们示例的方法并非图解展示法的唯一展示方式,教师还可以根据自己创客课程的作品特点灵活改动其中的节点,无论使用的是什么节点,只要达到用简明易懂的方式向他人展示学习的成果就可以了。
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