梁锦明：我们需要教会学生如何应对未来的发展，教给他们一些10年后还能用得上的知识

From: 梁锦明中小学数字化教学 2019-11-23

“任务驱动是信息技术学科教学的主流教学方式，基于项目的学习模式是时下流行的创客教育的基础学习模式，CDIO工程教育模式是工科教育中注重项目实施和团队工作的教育模式，三者之间存在着一定的关联与差异。笔者基于3D建模课程教学实践研究三者之间的差异，希望找到更适合培养中学生适应未来的教学模式，使信息技术能力培养理念和培养标准更加符合国际教育共识。

一、问题的提出

基础教育信息技术课程定位——为了适应技术迅猛发展的信息时代对人才培养提出的新要求而设置的必修课程。也就是说，我们需要教会学生如何去应对未来的发展，教给他们一些10年后还能用得上的知识。10年后的学生，他们都从学校里出来，走上工作岗位，能力强的可能成为中坚力量。我们需要寻找一条适应学生未来发展的道路，让学生在学习中体验未来工作的一些过程，积累一些经验。

传统的信息技术学科教学，大多以软件操作讲授为主，学生在课堂上掌握了一些操作之后，并不能很好地综合运用，往往做不出作品，更不谈不上创作。破解这一难题是信息技术学科教学的重要任务。

2004年，国家发布高中信息技术课程标准时就推荐并建议开展任务驱动教学。10多年来，任务驱动已经成为信息技术学科教学的常规模式。目前，创客教育已经兴起，基于项目的学习模式也开始盛行，很多学校尝试在创客教育的基础上开展项目式学习。大家认为开展项目式学习可以让学生更加贴近生活，让学生更直接地参与问题解决的全过程。CDIO工程教育模式自问世起就受到全球工科教育界的追捧。CDIO工程教育更加重视项目和团队工作，更加接近学生未来工作中碰到的实际状态，让学生更早接触企业实际和生产实际。

3D打印是探索科学和艺术的入口，它将虚拟世界和实体世界联系得更加密切。学生可以通过3D打印去创造一切实物，这为学生看待问题、思考问题和解决问题提供了全新的路径。3D创意设计课程重点不是3D建模操作而是创意设计，这类课程的教学更适合采用CDIO工程教育模式。

笔者尝试用同一案例来对比三种教学模式在3D创意设计课程的教学设计，探寻更加适合学生未来发展的道路。

二、三种教学模式的对比

我校开展3D创意设计课程教学已有5年。我们在教学上从任务驱动到项目式学习再到CDIO，在不断探索如何让学生更好地掌握3D创意设计。为了更好地对比三种不同的教学模式，我们用了同一个主题作为教学对比的参照。下面我们通过“笔座设计”这一主题进行三种教学模式的比较。

任务驱动教学

所谓“任务驱动”就是在学习信息技术的过程中，紧紧围绕一个共同的任务，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，让学生自主探究并互动协作学习，在完成既定任务的同时在实践中学习。以笔座设计为例，任务驱动教学流程设计如下。

第一步，向学生展示一个笔座成品，以笔座设计作为总任务贯穿整个单元学习，让学生最终完成一个笔座的制作。

第二步，引导学生对笔座进行解构，分析笔座由哪些基本的几何体构成，是否可以将其拆开成为几个元件（把拆开的几个元件作为教学中的子任务，每一个元件对应3D建模的典型操作技巧案例）。

第三步，结合讲授笔座元件制作的实例，教授学生3D建模的典型操作技巧（给学生列出软件操作的相关网络教程或视频）。

第四步，学生完成笔座元件的制作，可个人完成，也可以小组合作完成。

第五步，把笔座元件组装起来，完成笔座的制作，即总装。

通过这个流程，学生基本上可以完成一个笔座的制作。当然，只能说学生完成了一个笔座的制作而不是设计。学生的作品非常单一，几乎与教师展示的成品一模一样，看来学生的创意受到了限制。为了让学生的创意得到发挥，不少教师会增加一点内容——让学生自由设计一个作品。但由于学生没有受过设计方面的训练，往往没有办法创新，大多只能从现实生活中找到一些参照，原样制作出来。

任务驱动教学，学生的创作空间受限，往往只能学会操作软件，没有学会设计。在整个作品制作过程中，教师主导着作品的模型设计，学生只是在复制模型，而没有真正去设计。在整个教学过程中，教师可以很好地控制时间，学生基本上都能按计划完成教学内容以及作品的制作。我们发现学生在整个制作过程中参与的积极性不算太高，究其原因是他们主要在机械地重复教师的作品，因而兴趣不大。

基于项目的学习

项目教学法是指在教师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价都由学生自己完成，让学生通过该项目的实施了解并把握整个过程及每个环节中的基本要求。以笔座设计为例，具体教学流程如下。

第一步，设定任务——以笔座设计作为一个项目，让学生以小组为单位围绕这个项目开展学习活动。

第二步，教师引导学生进行项目分析，从多个角度分析笔座以及相关数据。引导学生像项目经理那样思考问题——笔座是设计给谁用的？在什么地方使用？笔座能摆放多少支笔？这些笔的尺寸大概是多少？为什么插笔的数量会影响作品外形？如何能确定插笔孔的尺寸和数量？如果要插多支笔，笔孔的间距应该是多少？笔座是否需要装？等等。

第三步，让学生思考上述问题后，用一张纸画出笔座的设计草图，并在草图上标出所有数据。以一个学生的草图为例，对笔座进行分析解构，将解构出的元件作为小组分工的主要依据，让每个小组成员参与元件的制作。

第五步，介绍元件的制作技巧，给学生列出软件操作的网络教程或视频，供他们观看和学习。

第六步，小组成员完成元件的制作。

第七步，把制作出来的元件组装成笔座。

第八步，以小组为单位进行作品展示并做项目汇报，重点汇报作品有何特色，制作过程中使用了哪些关键技术，最终作品与设计草图为何有差异，并说明修改原因。

采用项目式教学的特点：学生作品个性突出，精彩纷呈，基本上没有雷同。学生经历了笔座设计的全过程，而且是独立运作，教师的工作只是从旁指导和帮助解决困难。课程重点在于作品的设计而不是制作的技巧。我们发现，采用项目式教学，教师把控时间比较困难，大多数小组会出现超时现象。主要原因是学生在设计的时候考虑不周详，到制作时出现问题只能反复修改设计草图。

CDIO工程教育模式

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate) ，它贯穿产品研发到产品运行的生命周期，强调项目和团队工作，让学生以自主实践的方式开展学习活动。以笔座设计为例，CDIO工程教育模式下教学流程如下。

第一步，任务设定：以接到笔座生产订单为项目，以产品的设计制作及营销作为课题任务。

第二步，引导学生对产品进行分析，从多个角度来思考笔座的设计，让学生像产品经理那样去全面调研、策划、设计、制作并营销自己的产品。设计师多在产品的交互和视觉层面提供合适的解决方案，而产品经理则负责产品管理，根据客户需求确定开发产品，选择技术和商业模式。产品经理的角色更加强调对产品的管理，有良好的创业心态和先进的思维，能在正确的时间用正确的方式做正确的事情。

第三步，根据笔座设计草图，把相关的数据标示出来，移交给教师，确认设计方案。

第四步，以学生的草图为例，分析解构元件，并以解构情况确定分工，让每个小组成员承担至少一件元件的制作任务。

第五步，介绍元件的制作技巧，列出软件操作的网络教程或视频供学生观看和学习。

第六步，小组成员完成元件的制作。

第七步，把制作出来的元件组装成笔座。

第八步，作品路演，即让学生路演把作品推销出去。

第九步，对产品做审视和评价，为升级换代做准备。

采用CDIO工程教育模式教学，更加贴近现实，能帮助学生缩短未来进入企业时适应的时间。学生经历了从产品设计到实现的全过程，创作的作品个性鲜明。由于产品交货有时间要求，学生按进度表作业更加细致与精准。这也有利于教师对他们的工作进行检查和督促。成品制作只是产品制作的一部分，学生必须严格地按图施工，所有的修改只能在草图定稿之前完成。通过实践让学生知道所有的工作都不可能是独立的，一定会跟其他事情有着千丝万缕的关系，必须谋定而后动。对学生的这些综合的训练提升，采用CDIO模式都可以很好地实现，而用其他模式则很难。

三、寻找适应学生未来发展的道路

笔者总结了任务驱动、基于项目的学习和CDIO工程教育模式的差别（见表1）。

可见，任务驱动教学已经不再适应当前的教学——学生无法体验现实生活中的问题解决的过程，单调的操作也无法激发学生的学习兴趣（任务驱动中的任务往往是脱离生活实际的）。

基于项目的学习让学生经历问题解决的全过程，加之项目大多来自于学生的生活实际，这样的学习对提升学生的自主性和协助能力有一定帮助。在实施的过程中我们也发现，学生过于自我，加之项目多是孤岛式的，解决问题多以自我中心，最后往往脱离生活实际，甚至当初想要解决的问题已经被改得面目全非了。

CDIO工程教育模式，在项目学习的基础上增加了产品管理的内容。学生所要实施的项目不仅是设计一个作品，更多的是趋向于实现一个产品。CDIO工程教育还要求学生与周边的一些人和事搭上联系。时间问题、诚信问题、协同问题等都会直接影响最终产品的品质，迫使学生对项目的管理更加严谨。这些更加贴近学生未来从事的工作实际。学生的发展是我们应该更加关注的。

杜威曾说过：“如果我们还用昨天的方式教育今天的孩子，你就等于抹杀了孩子的未来。”我们在读书的时候，教师在课堂上教的只是软件操作方法，我们好像只是掌握了操作，没能做出一些创造性的作品。当我们站上了讲台，我们还能重复这样的做法吗？我们是否需要做出一些改变？任务驱动教学中，我们关注的是任务的选择，一些源自生活的任务可以让学生学会如何解决现在的一些问题。然而，我们能判断未来会发生什么事情吗？我们上学时学的是Dos与程序代码编写，工作时教的是Windows和Scratch类的编程。我们无法预知学生在10年后会用什么样的系统和软件，因此，我们更应该让学生学会如何去学习，如何去适应。

同理，我们的学生现在学习很多软件，未来他们不一定用得上，尤其在学生日后将从事的工作中，操作并不是他们主要从事的工作，设计与协调能力才是他们必须具备的。不管是团队管理、项目管理还是产品管理，都是学生以后工作所要面对的，我们作为教师，需要让学生了解和熟悉这些。虽然我们并不是专业培训师，但我们可以让学生亲历这些过程，使学生可以从宏观的视角去了解团队、项目和产品，而不是在这个过程中仅仅充当一个操作员或者程序员。

为此，我们在选择教学模式时，应多考虑学生未来发展，把一些最新的最前沿的方法与模式推荐给学生，使他们能在学校里就有所接触，进入大学或步入社会时能快人一步适应时代发展。

注：本文是广东省佛山市顺德区教育教学“十三五”规划2016 年度重点课题“创客教育探索与应用研究”( 课题编号：SDJK_A201617) 成果之一。

作者：梁锦明，广东顺德德胜学校信息系副主任、中国教育技术协会信息技术教育专业委员会理事。

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