我國創客教育的實施路徑探析*

王米雪 張立國 鄭志高

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我國創客教育的實施路徑探析*

王米雪 張立國 鄭志高

（陜西師范大學教育學院，陜西西安 710062）

全球范圍內的創客運動對教育產生了重要影響，創客教育為教育的創新變革提供了契機。文章通過對創客、創客運動和創客教育的梳理，明確了創客教育的內涵和理念，以及創客教育與STEM教育、創新教育的聯系與區別。基于對創客教育內涵、理念和實踐的分析，文章從創客空間、創客教師、創客課程、開源軟硬件技術等具體實踐層面和創客教育發展規劃、創客教育評價體系等規劃層面，構建了我國創客教育的實施框架，并指出了我國創客教育的具體實施路徑，以促進創客教育在我國更好地發展。

信息技術；創客教育；實施路徑

一從創客運動到創客教育

3D打印技術、開源硬件和各種數字桌面工具的發展，大大推動了創客運動的發展。創客運動與教育的碰撞產生了創客教育，而創客教育正在引發一場新的教育革命，改變著傳統的教育方式，為教育的創新變革提供了契機。新媒體聯盟2015年《地平線報告（高等教育版）》指出：未來1～5年內，自帶設備、翻轉課堂、創客空間、可穿戴技術、自適應學習技術以及物聯網技術將對高等教育產生重要影響，而用于創客教育的創客空間是在未來2～3年內可采用的技術[1]。

創客最早起源于麻省理工大學比特和原子研究中心發起的Fab Lab（微觀裝配實驗室），Fab Lab的核心理念是個人創意、個人設計和個人制造。Arduino等開源硬件平臺的出現降低了發明創造的門檻，創客空間和網上進行交流分享的各種開源社區的出現則進一步推動了創客運動的興起。創客運動是指越來越多的人開始在日常生活中創造新穎的物品，并通過各種線上、線下的論壇與他人分享創造的過程與作品。克里斯·安德森[2]指出，創客運動有三個基本特點：人們使用數字桌面工具設計新產品并制作出模型樣品、在開源社區中分享設計成果并進行分享合作已經成為一種文化規范、使用共同的設計標準以促進分享和產品的快速迭代。

創客教育的提出始于創客運動的發展，旨在應用創客理念重塑教育，強調通過動手操作將有創意的想法變成實實在在的作品，注重在創造的過程中學習。

二創客教育：技術支持的一種新型的創新教育方式

1 創客教育的內涵及理念

關于“什么是創客教育”，我國目前尚沒有明確的答案。如祝智庭等[3]認為，創客教育以信息技術的融合為基礎，傳承了體驗教育、項目學習法、創新教育、DIY理念的思想；鄭燕林等[4]指出，創客教育提倡“基于創造的學習”，強調學習者融入創造情境、投入創造過程；楊現民等[5]則認為，創客教育是一種融合信息技術，秉承“開放創新、探究體驗”的教育理念，以“創造中學”為主要學習方式、以培養各類創新型人才為目的的新型教育模式，對于創客教育可以從創客的教育和創客式的教育這兩個方面來理解。綜合上述觀點，本研究認為創客教育是一種信息技術支持的，強調學習者在創造的過程中學習，旨在培養學習者的創新意識、創新思維和創新能力，進而實現創新教育的新型教育方式。

創客教育最重要的理念是實用主義哲學家杜威提出的“做中學”。杜威認為，人們最初和最牢固地保持的知識是關于怎樣做的知識，因此教學過程就是做的過程；“做中學”也就是從“活動中學”和從“經驗中學”，使得學校里知識的獲得與生活過程中的活動聯系起來。創客教育的另一個重要理念是DIY（Do It Yourself）。DIY泛指自己設計、制造或創造東西的過程，強調自我體驗、自我挑戰、追求個性和享受快樂。此外，創客教育的理念還蘊含著問題解決、項目式教學、任務式教學和參與式教學等教育理念。

2 創客教育與STEM教育、創新教育

（1）創客教育與STEM教育

STEM教育是圍繞科學、技術、工程與數學學科知識與能力開展的，著重提高學生的STEM素養[6]。STEM的建立是基于不同學科之間的融合，將原本分散的學科形成一個整體，因此它屬于后設學科的范疇。在STEM教育中工程教育是一個弱項，而創客教育可彌補這個不足——創客教育與STEM教育的融合，使得信息技術的課堂不再局限于對操作系統和多媒體軟件的使用，APP Inventor、Scratch、機器人、3D打印等技術引入到中小學的課堂，越來越多的中小學生通過老師的引導和啟發，動腦動手創造出具有創意的作品[7]。可以說，創客教育為STEM教育的開展提供了新的有效方式，優化了原有的STEM教育；STEM教育則為創新人才的培養提供了知識基礎和能力基礎。

（2）創客教育與創新教育

創新決定著一個國家、一個民族的綜合實力和競爭力，而創新教育在培養學生的創新能力方面發揮著重要的作用。朱永新等[8]指出，創新教育也就是根據創新原理，以培養學生具有一定的創新意識、創新思維、創新能力以及創新個性為主要目標的教育理論和方法。創客教育為創新教育的實施提供了一條切實可行的途徑，其最終目標也是實現創新教育。創新教育是一個復雜的系統工程，需要各種教育形式協同運作——除了創客教育和STEM教育，素質教育、傳統文化教育等也是推進創新教育的重要形式。

三我國創客教育的實施路徑

“創客教育”一詞由北京景山學校的吳俊杰老師首次提出，他認為“在中小學中開展創客教育，開創教育新路應成為政府大力推動的一項教育行動”，由此引起了國內同行對創客教育的關注[9]。隨后，我國的一些高校、中小學和社會團體等開始創建創客空間，并通過舉辦創客大賽、創客嘉年華、創客教育研討會等多種形式來推動創客教育的發展。

本研究基于對創客教育內涵、理念和實踐的分析，從創客空間、創客教師、創客課程、開源軟硬件技術等具體實踐層面和創客教育發展規劃、創客教育評價體系等規劃層面，構建了我國創客教育的實施框架，如圖1所示。具體來說，我國需在項目驅動、多方支持等方針的指導下，秉承開放、共享、協作、交流的理念，從創建創客空間、開發創客課程、培養創客教師、應用開源軟硬件等新技術、制定創客教育發展規劃、構建創客教育評價體系等方面來共同推進創客教育在我國的實施。

圖1 我國創客教育的實施框架

1 創建創客空間，為創客教育提供實踐場所

創客空間為創客教育的實施提供了實踐場所，使創客在創客空間中能夠利用3D打印機、激光切割機等工具將自己的創意和想法實現。也就是說，創客空間是一個具有加工車間、工作室功能的開放實驗室，創客們可以在創客空間里共享資源和知識，來實現他們的想法[10]。最初對創客空間的認識只包含實體空間，隨著研究的深入，雒亮等[11]基于O2O架構構建了創客空間2.0版。因此，創客空間不僅僅是創客們活動的場所、開放交流的實驗室、工作室與機械加工室等實體空間，而且也包含線上的虛擬空間——創客們在虛擬空間中進行討論、交流和分享經驗，虛擬空間為創客提供各種支持服務。

根據功能和定位的不同，創客空間可以分為原始的DIY愛好者聚集場所“Hackerspace”、創新2.0模式的創客空間“Fab Lab”、盈利性空間“TechShop”、人人皆可用來設計和工作的地方“MakerSpace”等類型。不同類型的創客空間具有不同的作用，有些創客空間是基于興趣組成的團體，有些是社區創客空間、學校創客空間等，這些創客空間為創客教育的實施提供了重要的實踐場所。創客空間想要維持和運行下去，就需要相應的資金支持。目前，我國學校創客空間的運行大多依靠學校自籌和企業贊助，為了給我國學校創客空間的建設提供參考，本研究總結了其它類型的創客空間盈利模式，如表1所示。

表1 其它類型的創客空間盈利模式

2 培養創客教師，為創客教育提供師資保證

隨著全國各地創客運動的蓬勃發展，各種類型的創客空間如雨后春筍般出現。可是創客空間的發展卻不盡人意，有一線教師反映所在學校雖然創辦了創客空間，卻沒有創客和創客教師。面對這樣的尷尬局面，學校領導者在建設創客空間的同時也需要考慮自身學校的師資條件，不能僅僅是為了建設而建設——如果建設了創客空間卻沒有創客和創客教師，那么創客教育的實施也就無從談起。

在創客教育中，創客教師不僅僅是知識的傳授者，還要引導并組織學生開展以創客項目、創客活動為中心的學習。國外學者Bailey等[12]通過對在線教學的教師進行訪談和相關實驗研究，發現在有效的教學中教師必須具備以下能力：建立師生關系、參與活動、及時反饋、溝通交流、導航和組織、使用技術、適應能力、高的期望——這對創客教師來說也是如此。在這些能力中，創客教師對新技術的使用能力顯得尤為重要。但是，我國目前從事創客教育的教師不是信息技術老師就是通用技術教師，而創客教育需要大量能夠開設創客課程、指導學生進行創客活動的專業教師，所以有必要培養一批專門從事創客教育的教師。

3 開發創客課程，打造創客教育課程體系

創客課程是學校開展創客教育活動的目標、內容、方式及評價等的總稱[13]。學校通過實施創客課程，為培養學生的創新能力和終身發展奠定基礎。我國學校的創客課程大部分都是校本課程，沒有專門針對創客教育的課程；而像美國的FUSE社區創客空間已為創客提供了兩類準備課程：一類是關于創造工具和設備使用的基本知識和技能課程，另一類是專業訓練類創客課程[14]。因此，我國也需要開發專門的創客教育課程，打造創客教育課程體系。

《基礎教育“互聯網+”行動計劃項目指導手冊》將創客課程體系分為基礎課程、拓展課程和創新課程三類，其中Scratch2.0創意設計基礎課程如圖2所示。該課程分為初識Scratch2.0、玩轉Scratch2.0、Scratch2.0的傳感器板和Scratch2.0傳感器板的應用等四個部分，由淺入深地介紹了Scratch2.0的一些基本功能，使學生學習完該課程后能夠在教師的指導下實現簡單的游戲和動畫。除了開設基礎課程，學校還可以開設一些拓展課程，讓學生通過了解并應用新一代信息技術（如智能控制、傳感器等物聯網技術）來開展創新活動；同時，學校還可以在自身條件允許的情況下開設創新課程，并以智能機器為課程內容，引導學生嘗試研發創新作品，最終，形成以基礎課程為中心、以拓展課程為輔助、以創新課程為提高的創客教育課程體系。需要指出的是，創客課程的實施既不能完全照搬現有的課程體系，也不能脫離現有學校信息技術和通用技術的課程體系，而應與信息技術和通用技術學科課程相融合，打造出更加適合學生發展的創客教育課程體系。

4 應用開源軟硬件等新技術，為創客教育提供技術支持

創客運動的興起與新技術（如3D打印和開源軟硬件等）的不斷發展密切相關。創客教育的實施離不開開源軟硬件的支持，如Arduino、BeaglBone、樹莓派等開源硬件平臺以及ArduBlock、Scratch、Mixly這樣的圖形化編程工具[15]。其中，Arduino是一款便捷靈活、方便易用的開源平臺，它包含硬件和軟件兩個部分——硬件部分可以用來做電路連接的Arduino電路板，電路板又包括主板（Arduino Uno、Arduino Nano等）和擴展板（Arduino GSM Shield、Arduino WiFi Shield等）；軟件部分則主要是Arduino IDE，在IDE中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，程序便會告訴Arduino電路板要做些什么。Arduino的跨平臺、簡單、開放等特點，使其快速成為了創客們選擇的對象。Scratch是麻省理工學院設計開發的、面向青少年的圖形化編程工具。利用該款工具，學生不需要記住任何編程命令而只需通過拖動積木模塊，便能組成卡通、動畫和游戲，還可以方便地將自己的作品發布在網上，以與更多的人進行分享。

無論是Arduino等開源硬件平臺還是Scratch等圖形化編程工具，都為創客教育的實施提供了技術支持。但在創客教育中，技術不應僅僅只是作為一種工具來使用，而應發揮更大的作用。

5 制定創客教育發展規劃，從國家層面推動創客教育的實施

創客教育的發展離不開政策的指導和幫助。鄭燕林[16]對美國創客教育的實施路徑進行分析后，發現美國從規劃層面高度重視對創客教育的整體設計并充分關注其與社區的聯動，注重將創客教育納入到學校的發展中。我國需要借鑒國外創客教育發展的經驗，制定專門的創客教育發展規劃，從國家層面鼓勵并推動多方的協同參與。

2015年1月，李克強總理參觀了深圳的柴火創客空間，并將“大眾創業，萬眾創新”寫進了政府工作報告，對創客運動給出了很高的評價。由此可見，創客運動已在我國國家層面引起了重視。抓住這一機遇，我國應在深入推進教育信息化、實現教育現代化的指導方針下，啟動創客教育的發展規劃，以統籌規劃創客教育的實施路徑和方法、推進創客教育在我國的深入發展、落實我國的創新發展戰略、促進創新人才的培養。

6 構建創客教育評價體系，促進創客教育的全面發展

目前，創客教育在我國尚處于初步發展階段，還沒有形成與之相適應的評價體系。而創客教育需要評價學生完成的創客項目和學生參與創客活動的整個過程，以便為后續創客教育的開展提供借鑒——相關學生完成的創客項目評價可以采用基于成果、作品的評價方式，而對學生參與創客活動整個過程的評價則需要從多個維度來進行。構建創客教育評價體系時要把握的主要原則包括：①確保評價主體多元化，即評價不僅僅是教師評價，也可以由小組成員和家長來評價[17]；②采用多種評價方法，以保證評價的客觀公正；③保證評價角度的全面性，由于學生參與項目或活動豐富多樣，故要從多個角度對學生的表現進行評價。

此外，形成良好的激勵機制，對創客教育的發展也具有重要作用。一方面，需要發揮政府、社會、學校和企業等各團體的優勢和作用，通過設立專門的獎學金等來支持創客教育的學術研究；另一方面，需要進行校企合作，如學校和企業聯合舉辦創客大賽和創客嘉年華、企業向學校創客空間提供技術支持等。

四思考與總結

由于創客教育注重培養學生的學習能力、實踐能力和創新能力，因此越來越多的國家將創客教育作為培養學生創新創造能力、創業就業能力的一條重要途徑，我國一些中小學和高校也已經開始創建創客空間、積極探索創客教育的實施路徑。但在創客教育的實施和發展過程中依然面臨著諸多困惑：

1 創客教育是否僅僅適合精英教育

由于中國人口眾多、地區發展不平衡，因此中國教育面臨的一個重要問題便是如何保證教育公平，即保證每個學生受教育的權利和享受平等入學的機會、保證偏遠落后地區的學生也享受到教育[18]。假如創客教育在我國已成常態化，那么創客教育該如何保證教育公平？目前，創客教育主要是在經濟發展較好的地區開展，創客們在這些地區能有條件和機會接觸到各種新技術、能參加各種機器人競賽等活動，但在一些經濟落后的地區，連基本的條件都無法達到，那么創客教育又將如何實施[19]？自然而然地，人們就會產生這樣的疑問：創客教育是否僅僅適合精英教育？創客教育是否會加劇教育不公平、拉大數字教育鴻溝？

2 創客教育與傳統教育評價體系是否沖突

我國傳統教育主要以分數高低來甄別學生，雖然老師和家長清楚創客教育對孩子創新能力培養的重要性，但卻更加關注其是否會影響孩子的成績和升學[20]。如果參加創客組織和創客活動會影響到學生的考試成績，那么家長和老師肯定會心生擔憂，進而成為創客教育實施的阻礙因素。而要處理好創客教育與傳統教育評價體系之間的關系，就需要首先消除家長和老師的擔憂，用研究成果、實踐結果等證明學生參加創客活動并不會影響學生的學習成績。遺憾的是，目前我國在這方面的研究還存在不足。

近幾年來，我國關于創客教育的探討增多，但大多關注的是創客教育的內涵、特征和國外創客教育實踐等方面，而關于我國創客教育的具體實施路徑和方法等方面的研究較少。創客教育如何發展、創客教育將對我國基礎教育和高等教育產生怎樣的影響等問題，還需要后續的進一步研究。結合實踐深入探討創客教育的發展、價值等問題，是我們未來需要努力的方向。

[2](美)克里斯·安德森.創客:新工業革命[M].北京:中信出版社,2012:27-28.

[3]祝智庭,孫妍妍.創客教育:信息技術使能的創新教育實踐場[J].中國電化教育,2015,(1):14-21.

[4]鄭燕林,李盧一.技術支持的基于創造的學習——美國中小學創客教育的內涵、特征與實施路徑[J].開放教育研究,2014,(6):42-49.

[5][20]楊現民,李冀紅.創客教育的價值潛能及其爭議[J].現代遠程教育研究,2015,(2):23-34.

[6][7]傅騫,王辭曉.當創客遇上STEAM教育[J].現代教育技術,2014,(10):37-42.

[8]朱永新,楊樹兵.創新教育論綱[J].教育研究,1999,(8):8-15.

[9]謝作如.從機器人、STEM到創客教育[J].中小學信息技術教育,2015,(7):8-10.

從概念引入素材看，第一個學段有3個版本是小學生較為熟悉的紙片圖形、剪貼畫和積木的表面圖形，有兩個是生活素材，一個是幾何圖形．第二學段僅有一個版本是幾何圖形，其它5個版本是生活素材．第三學段的6個版本全部是生活素材．第一學段與第二學段的素材選取較符合學生的認識特點，且在生活范圍上有一定差異，而第三學段的素材與第二學段在生活范圍上差異不大．有些版本在不同學段中使用了名稱相同的素材（雖然圖片所顯示的具體實物不同），如北師版在第一和第三學段均呈現了“伸縮門”的素材，冀教版第二和第三學段均選用了“伸縮門”，蘇教版在3個學段均采用了“樓梯扶手”，青島版在第二和第三學段均有“樓梯扶手”．

[10]Henry A. How to find and get involved with a hackerspace[OL].

[11]雒亮,祝智庭.創客空間2.0:基于O2O架構的設計研究[J].開放教育研究,2015,(4):35-43.

[12]Bailey C J, Card K A. Effective pedagogical practices for online teaching: Perception of experienced instructors[J]. The Internet and Higher Education, 2009,(3):152-155.

[13]管雪沨.“互聯網+”背景下區域創客教育課程的建設與實施[J].中小學信息技術教育,2015,(6):59-60.

[14]李盧一,鄭燕林.美國社區創客教育的載體——社區創客空間的發展動力、功用與應用[J].開放教育研究,2015,(5):41-48.

[15]雒亮,祝智庭.開源硬件:撬動創客教育實踐的杠桿[J].中國電化教育,2015,(4):7-14.

[16]鄭燕林.美國高校實施創客教育的路徑分析[J].開放教育研究,2015,(3):21-29.

[17]王永花.翻轉課堂教學模式的學習評價研究[J].教學與管理,2015,(15):86-88.

[18]薛二勇.論教育公平發展的三個基本問題[J].教育研究,2010,(10):24-32.

[19]謝作如.創客教育為什么要強調“造”[J].中小學信息技術教育,2015,(6):70.

編輯：小米

資料來源于《基礎教育“互聯網+”行動計劃項目指導手冊》。

The Implementation Approach of Maker Education in Our Country

WANG Mi-xue ZHANG Li-guo ZHENG Zhi-gao

A worldwide maker movement has exerted an important influence on education, and maker education has provided an opportunity for the innovation of education. Combing maker, maker movement and maker education, this paper definited the connotation and concept of maker education, and expounded the connection and difference between the maker education and STEM education, innovation education. Based on the analysis of connotation, concept, practice of maker education, this paper constructed the implementation framework of domestic maker education from the concrete practice levels of maker space, maker teacher, maker curriculum, open scource software and hardware technology, and from planning levels of development planning, evaluation system of maker education. This paper also pointed out the approach of implementing maker education in our country to promote the better development of maker education.

information technology; maker education; implementation approach

G40-057

A

1009—8097（2016）09—0011—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.09.002

本文為陜西師范大學教師教育課題“面向教師教育的‘網絡教學原理與技術’精品資源共享課建設”（項目編號：JSJY2016J003）、陜西師范大學研究生教育教學改革研究項目“遠程教育專題研究”（項目編號：GERP-15-35）的階段性研究成果。

王米雪，在讀碩士，研究方向為網絡與遠程教育，郵箱為451874706@qq.com。

2016年4月3日