未來是AI的時代,也是科技快速變革的時代,而現(xiàn)今的青少年未來面對的會是很多未知的工作與創(chuàng)造性的機(jī)遇。如何勝任這樣的未來,如何迎接AI的挑戰(zhàn),具有終身創(chuàng)造力將會是一個得到廣泛認(rèn)可的答案。但是具體如何培養(yǎng)終身創(chuàng)造力,并將其在實踐中體現(xiàn)出來卻很難回答。
因此知道創(chuàng)造力重要,而知道如何實踐培養(yǎng)創(chuàng)造力并體現(xiàn)出來將會更重要,更具價值。從科學(xué)家、發(fā)明家、創(chuàng)客、設(shè)計師、藝術(shù)家等閃現(xiàn)耀眼創(chuàng)意的人群中我們可能得到答案,本書梳理了這些極具創(chuàng)造力的人是如何從小培養(yǎng)并實踐自己的創(chuàng)意,雖然很久之前還沒有創(chuàng)客、STEAM這樣的名詞,但培養(yǎng)并實踐創(chuàng)造的過程卻一直體現(xiàn)了創(chuàng)客、STEAM教育的精髓,直至今日本書系統(tǒng)梳理并歸納了這些適合青少年培養(yǎng)并實踐創(chuàng)造力的成長路徑與各種手段。
本書全景展現(xiàn)了如今創(chuàng)客、STEAM教育的精髓、成長路徑、實踐手段,讓孩子、家長和更多的教育者了解到,如何通過實踐培養(yǎng)并體現(xiàn)出終身創(chuàng)造力,勝任未來的AI時代。
編輯推薦
解讀STEAM教育的精髓,分享AI時代的成長秘籍。
展現(xiàn)孩子升級成長路徑、實踐手段。
從STEAM實踐中培養(yǎng)孩子的終身創(chuàng)造力。
當(dāng)我們的女兒可可還很小的時候,她就很喜歡擺弄機(jī)器人、電動機(jī)和焊接之類的玩意。我們因此而感到很無助,作為動畫和浪漫喜劇題材的電影制片人和作家,我們很理解女兒的創(chuàng)新欲望,但卻被她想要學(xué)習(xí)的復(fù)雜技術(shù)和術(shù)語弄得暈頭轉(zhuǎn)向。
我們需要一些淺顯易懂的文字幫助我們了解這一切,讓我們能理解并幫助我們的女兒走進(jìn)創(chuàng)新的世界,成為一個真正擁有創(chuàng)新能力的人。
這本書對我們是及時雨。我相信對其他家長、教師和孩子來說也一定是。
原書前言
Arduino、3D打印、可穿戴電子技術(shù),這些新奇的名字你知道它們都是些什么好玩的東西嗎?為人父母的你,為人師表的你,或者作為學(xué)校管理者的你,或許正在感受著你身邊年輕人的各種潮流。與此同時,你或許也感覺被浪潮般的炫目名詞裹挾著,帶到一個陌生而不接地氣的遠(yuǎn)方。作為工作在這個浪潮中的技術(shù)從業(yè)者,我們關(guān)注到你的這種感覺帶有相當(dāng)?shù)钠毡樾,因為有太多的人向我們咨詢類似的問題,讓我們深感疲憊。為了能讓一些基本技術(shù)知識能在人群中更加普及,我們決定通過本書來回答一些大家共同關(guān)心的關(guān)鍵問題。比如,我們需要花費多少才能購買學(xué)習(xí)技術(shù)的基本材料?入門時需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容?除了能學(xué)習(xí)技術(shù)技能以外,我(或者我的孩子)又能從這些學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)中學(xué)到哪些對他們有更深遠(yuǎn)影響的東西?
在本書中所談?wù)摰募夹g(shù),絕大部分都脫胎于DIY、創(chuàng)客文化浪潮。這種在第1 章會詳細(xì)談到的文化浪潮中,人們通過親身實踐學(xué)習(xí)各種技能知識,并通過在線互動或者線下造物活動,和同好者們共同交流切磋。然而,這種日新月異的先鋒潮流文化與傳統(tǒng)教育之間的代溝日漸顯現(xiàn)。作為本書的作者,我們中一位是接受傳統(tǒng)航天工程教育,并轉(zhuǎn)型為教育行業(yè)人士的瓊,而另一位則是網(wǎng)名為Whosawhatsis、自學(xué)成才的創(chuàng)客和3D打印機(jī)的專家里奇。在書中,我們從各自的視角出發(fā),共同探討這些代溝及其原因。并且,通過展示一些合作伙伴的精彩活動和經(jīng)驗,我們嘗試給出一種能讓傳統(tǒng)教育方式與創(chuàng)客文化有所融合的模式,讓學(xué)習(xí)者能更主動地學(xué)習(xí),能有更豐富的學(xué)習(xí)體驗,而不是被動地接受知識。
在第1章中,首先為大家簡要介紹我們兩個作者不同的思維模式,然后為讀者簡述全書的概貌。第2~4章進(jìn)而介紹三種最受關(guān)注的、最基礎(chǔ)的技術(shù):一種被稱為Arduino的簡單易學(xué)的微控制器系統(tǒng)、3D打印技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)。到了第5章,介紹的焦點將轉(zhuǎn)到人們是如何在公共場所以及學(xué)校設(shè)計、建立造物空間的。而在第6章,則討論如何將這些基礎(chǔ)的技術(shù)應(yīng)用在公眾科學(xué)之中。在這里,公眾科學(xué)指那些強(qiáng)調(diào)公眾廣泛參與的真實科學(xué)項目。到了第7章,則向讀者展示一個稱為可穿戴技術(shù)的全新領(lǐng)域。所謂可穿戴技術(shù),是指將能與環(huán)境互動的電子電路和服飾相結(jié)合,創(chuàng)造出各種炫酷效果的技術(shù)手段。而在第8章中,我們將介紹一些更為簡單的技術(shù)手段,并探討人們?yōu)楹螌W(xué)習(xí)技術(shù)有畏懼心理,哪怕這些技術(shù)極其簡單。
在第9~11章中,我們將回顧孕育上面介紹過的那些技術(shù)的各種文化、潮流。第9章將深入介紹開源世界一個通過分享創(chuàng)意并共同推動創(chuàng)意落地、發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)社區(qū)群體。第10章則探討如何吸引更多的女性進(jìn)入創(chuàng)客社群這個通常被視作男性專利的世界。而在第11章中,則深入探討了一個社區(qū)大學(xué)造物課程的案例研究。在這個課程中,以3D打印技術(shù)為載體,學(xué)生通過一些具體設(shè)計主題,如為視障人士設(shè)計輔助用品等,在項目實施過程中學(xué)習(xí)如何設(shè)計與造物。
到了第12~14章,探討的方向?qū)⑥D(zhuǎn)到人們熱衷于將創(chuàng)客的手段與風(fēng)格引進(jìn)課堂的一些初心。在科學(xué)家們講述親身經(jīng)歷的過程中都不約而同地提到,孩童時的造物經(jīng)歷是點燃學(xué)生的科技熱情,并把他們最終引向了廣闊的科技世界的良好途徑。在這三章中,詳細(xì)介紹了科學(xué)家們真實的想法和工作狀態(tài),并且分享了這些科學(xué)家是如何從小時候愛拆東西開始,一步步成為科學(xué)家的各種小故事。讀完這些小故事,也許你就會發(fā)現(xiàn),其實在你的周圍就有很許許多多像他們一樣出色的小創(chuàng)客。
而在最后的第15~17章,我們將對前文的觀點、案例進(jìn)行歸納、梳理。其中很多證據(jù)都證明了我們的觀點,那就是親身參與的造物活動確實能帶來良好的學(xué)習(xí)效果,是學(xué)習(xí)科學(xué)的一個特別有效的途徑。
十年樹木,百年樹人。
在全書開始之前,我們邀請了鼓勵我們寫作本書的幾位好友為本書撰寫了一個溫馨勵志的引言?煽·卡萊爾(Coco Kaleel),一個可愛的小女孩,因為她的父母對技術(shù)完全是外行,而當(dāng)時他們又急需為他們的女兒尋找好的創(chuàng)客導(dǎo)師以便指引方向。于是,卡萊爾在11歲的時候走進(jìn)了我們的世界。而當(dāng)時我們還在一家3D 打印機(jī)公司工作。在引言中,他們會分享他們的造物心路歷程,我們希望通過他們的敘述能讓各位讀者放下包袱,輕裝踏上造物之路。
如果你想走進(jìn)創(chuàng)客的世界,本書非常適合你。如果你想把你所關(guān)心的那個未來小小科學(xué)家引向科技的殿堂,本書也能給你一些實用的指引。我們嘗試著通過書中的注釋和參考文獻(xiàn)讓你不會迷茫和不知所措。當(dāng)然,條條大路通羅馬。之所以選擇本書敘述的方法與案例,是因為我們經(jīng)過思考后相信,為讀者盡可能打開更多的大門,更能幫助他們找到適合他們的路。這能讓他們在步入新世界以后能有所思考、有所創(chuàng)造。
關(guān)于作者
Joan Horvath
加州創(chuàng)業(yè)公司Nonscriptum LLC的聯(lián)合創(chuàng)始人。該公司提供3D打印與創(chuàng)客技術(shù)應(yīng)用方面的咨詢服務(wù)。Joan曾在各類各級大學(xué)、學(xué)院任教,目前在美國國立大學(xué)文化與科學(xué)學(xué)院擔(dān)任核心助教職位。早期,她曾在NASA加州噴氣推進(jìn)實驗室(JPL)工作過16年,為技術(shù)轉(zhuǎn)移辦公室、麥哲倫號金星探測器項目以及TOPEX/Poseidon海洋衛(wèi)星項目服務(wù)。Joan擁有麻省理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位以及加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)碩士學(xué)位。同時她也是Mastering 3D Printing的作者。
Rich Cameron
網(wǎng)名Whosawhatsis,加州創(chuàng)業(yè)公司Nonscriptum LLC的聯(lián)合創(chuàng)始人。他是一名的開源硬件開發(fā)者,曾擔(dān)任開源3D打印機(jī)RepRap項目社區(qū)的核心開發(fā)成員多年。曾設(shè)計了擠出式3D打印機(jī)的基礎(chǔ)原型、RepRap項目的華萊士型3D打印機(jī)、Deezmaker公司的Bukito便攜式3D打印機(jī)。由于長期致力于設(shè)計和改進(jìn)開源3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能,Rich已經(jīng)成為擠出式3D打印機(jī)領(lǐng)域的專家。他在技術(shù)攻關(guān)之余,非常喜歡在網(wǎng)絡(luò)上分享自己在開源3D打印機(jī)方面的各種知識,通過各種方式不斷幫助其他人改進(jìn)他們自己的3D打印機(jī)。
原書前言
原書序言
致謝
第1部分 技術(shù)篇
第1章 21世紀(jì)的工藝課教師
什么是造物
誰能成為21世紀(jì)工藝課教師
明確你的需求
培養(yǎng)科學(xué)人才
廣泛的社會影響
總結(jié)
第2章 Arduino、樹莓派與硬件編程
Processing與Arduino
Arduino及其生態(tài)系統(tǒng)
電路設(shè)計與元器件
樹莓派
快速上手指南
你需要學(xué)習(xí)的
入門套裝的預(yù)算
總結(jié)
第3章 3D打印
什么是3D打印
消費級的3D打印機(jī)
3D打印機(jī)的局限
3D打印機(jī)選購指南
面向教育者的3D打印
設(shè)備安全性
3D打印服務(wù)平臺
3D打印入門的預(yù)算
3D打印所需知識準(zhǔn)備
總結(jié)
第4章 機(jī)器人、四軸飛行器和其他可移動裝置
機(jī)器人的種類
業(yè)余級機(jī)器人中的技術(shù)
四軸飛行器
競技體育中的機(jī)器人
快速上手指南
上手需要多少費用
總結(jié)
第2部分 技術(shù)應(yīng)用與社區(qū)支持
第5章 解密創(chuàng)客空間
創(chuàng)客空間的類型
創(chuàng)客空間的重要性
創(chuàng)客社區(qū)的個案研究
博物館、學(xué)校和圖書館中的創(chuàng)客空間
創(chuàng)客空間起步須知
創(chuàng)客空間起步預(yù)算
總結(jié)
第6章 公眾科學(xué)與開源科學(xué)實驗室
公眾科學(xué)項目的類型
公眾科學(xué)項目中的技術(shù)應(yīng)用
開源科學(xué)實驗室
DIY實驗儀器的挑戰(zhàn)與限制
DIY實驗儀器起步須知
DIY實驗儀器起步預(yù)算
總結(jié)
第7章 角色扮演、可穿戴技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)
Arduino可穿戴設(shè)備ABC
創(chuàng)意時尚技術(shù)
角色扮演
物聯(lián)網(wǎng)
起步須知
起步預(yù)算
總結(jié)
第8章 給孩子們的電路與編程
眾籌的發(fā)明
學(xué)習(xí)軟件編程
學(xué)習(xí)硬件編程
起步須知
起步預(yù)算
總結(jié)
第9章 開源思維模式與開源社區(qū)
什么是開源
開源硬件
開源軟件還是免費軟件
開源入門者須知
開源硬件的挑戰(zhàn)
總結(jié)
第10章 女創(chuàng)客養(yǎng)成記
女孩的工程生涯
聚焦女性創(chuàng)客的意義
案例研究
入門須知
創(chuàng)辦創(chuàng)客女孩組織的預(yù)算
總結(jié)
第11章 社區(qū)大學(xué)中的造與創(chuàng)
設(shè)計技術(shù)之旅課程
觸感模型設(shè)計案例
來自學(xué)生的課程反思
總結(jié)
第3部分 邁向科學(xué)家的第一步
第12章 科學(xué)家養(yǎng)成記
發(fā)軔
科學(xué)與科學(xué)家的大眾印象
總結(jié)
第13章 科學(xué)家的思維方式
所見即所信
不同的科學(xué)研究之路
跨越年齡的科學(xué)
總結(jié)
第14章 科學(xué)家的一天
科學(xué)VS工程
科研工作者的典型
回顧過去,展望未來
總結(jié)
第4部分 整裝,出發(fā)
第15章 迭代中學(xué)習(xí)
關(guān)于失敗與挫折
失敗VS迭代
案例分析:軸夾的故事
問題迭代能力職場新技能
總結(jié)
第16章 科學(xué)在造中學(xué)
學(xué)習(xí)造物中的科學(xué)
傳統(tǒng)科學(xué)課(數(shù)學(xué)課)的創(chuàng)客化
跨越現(xiàn)實的藩籬
讓我們造起來
總結(jié)
第17章 創(chuàng)客,科學(xué)家的他山之石
向創(chuàng)客學(xué)習(xí)的應(yīng)用科學(xué)家
科學(xué)家向左,創(chuàng)客向右?
變革時刻
總結(jié)
附錄 鏈接