創客教育背景下的中小學創客課程開發模式研究

姜麗麗+馬玉慧

中小學創客課程發展歷程

如今，創客運動之風已經席卷全球，創客教育在我國已悄然興起并得到了初步發展。國內諸多學者已經對創客教育的理論與實踐進行了深入的研究與探討。祝智庭教授等提出了創客教育是在融合信息技術的基礎上，同時突出了體驗教育、項目學習法、創新教育和DIY理念的思想。[1]另外，他們還強調了“如何突破傳統課程的壁壘”，依然是創客教育面臨的挑戰。[2]鄭燕林等認為創客教育是一種“基于創造的學習”，是讓學習者融入創造情境，進行創造的過程。[3]楊現民等在前兩者的基礎上提出可以從兩個方面解讀創客教育：一方面是“創客的教育”，目的是培養創客人才，可以通過開設專門的課程，建立創客空間及配備專業教師等進行實施。另一方面是“創客式教育”，目的是用創客的理念和方式去改變教育，在各學科教學中融入“動手操作、實踐體驗”的創客理念。[4]傅騫等直接認為創客教育是綜合性的課程，一種為解決中小學教育體制中創新技能訓練的綜合課程。[5]然而，無論學者們如何定義創客教育，創客教育所提倡的創新和創造的理念是不變的。并且，課程開發已經成為創客教育研究者和一線實踐者所關注的領域，相信開設專門的創客課程將會成為有效開展創客教育的必要手段。

在實踐層面，北京、上海、廣州、溫州、常州等城市紛紛通過建設創客空間、舉辦創客大賽、成立創客俱樂部、召開相關研討會、組建創客教育聯盟等活動，促進創客教育在國內的發展，并成為創客教育的領跑者。與此同時，有很多一線教育者投身于創客教育的研究。例如，北京景山學校的吳俊杰老師以及浙江省溫州中學的謝作如老師等，他們帶領各自的團隊對創客教育做了大量的研究和推廣。溫州中學不僅建立了創客空間，還開設了一系列創客教育課程，如《Scratch多媒體編程》《機器人》《我做主編》等。

課程終究是學校開展教學的基礎之一，創客教育要想在中小學生根發芽也同樣需要以課程為載體。但目前，在我國的課程設置中，由于已有信息技術和通用技術課程，從而導致創客類課程找不到合適的位置。[6]并且，創客教育的課程載體有很多，如3D打印、Scratch編程、樂高機器人、創意電子、App Inventer等，其中創意電子又可分為Arduino、Raspberry Pi、Pcduino等。然而，將這些課程按學生發展的需求劃分等級，并使其能針對創客教育的發展，還需進行準確的課程開發并付諸實踐。由以上分析可知，我國中小學創客課程的開發仍然存在較多難題。

創客課程的八大特性

創客課程是由低階到高階的一系列課程的組合，并依托于各種技術載體，而非簡單的知識羅列，它更強調人文同知識的結合。理想的創客課程并非一門課程，它應是代表著創客分支下各類科技課程的集合，它能夠：①激發學生的學習興趣和提高學習動機；②培養學生發現問題、分析問題及解決問題的能力；③使學生使用多學科知識解決問題、內化知識；④提高學生的信息素養和創新意識；⑤提高學生的動手操作能力；⑥培養學生的分享意識。

祝智庭等[7]在Sylvia Libow Martinez和Gary S.Stage總結的一個好的創客課題（Maker Project）所需的八個要素框架下，綜合多個方面的資料總結出好的創客課題應該具有課題的切身性、課題的復雜性、充足的資源、互動和合作、高強度、合理的時間安排、分享教育、新穎性等八個要點。本研究在此基礎上總結出創客課程應具有的八個方面特性，如下表所示。

（1）基于項目。在課程中，設計以解決生活中貼近學生的實際問題為主線的協作項目，學生們通過小組合作的方式共同解決問題、習得知識。項目學習是一個長期的過程，方式多樣，靈活度高。

（2）課程的整合性。學校課程的一個關鍵是，“重點不在于習得孤立的、碎片化的、僵化的、壟斷的知識，而在于建構通用的、綜合的、靈活度高的、分享的知識”。[8]盡管創客教育本身不會直接傳授給學生一些最基本的知識，但是在創造的過程中往往需要跨越多個學科，學生有機會運用到包含數學、物理、化學、地理、信息技術、通用技術，甚至藝術等一系列學科知識，完全打破學科界限，促進學科知識的融會貫通。

（3）做中學。盧梭提出[9]，“要提供學生問題使其自己解決；不要教學生任何事情，他自己就能學習；不需要教學生科學，讓他自己發現”。知識不是用傳統課堂的灌溉式強加給學生的，學習是一個主動的過程，在科技引領的創客課程中，教師角色應是[10]學習環境的設計者、人力資源的管理者、學生學習的調控者以及實踐質量的提升者。

（4）多樣性。資源的獲取方式靈活多變。隨著信息化時代的到來，網絡為我們的學習、調查研究等帶來了極大的便利。加之開源精神的推動，越來越多的學者、創客及科技愛好者通過網絡共享資源，這使得人們有機會獲取更多的資源。在對Raspberry Pi課程進行開發的過程中，研究者會借鑒一些網站、論壇如樹莓派官網、樹莓派中文官網、樹莓派論壇、果殼網、電子發燒友等的相關內容。

（5）合理性。創客課程資源相對零散，要避免簡單的知識點羅列，可使知識形成模塊化，既有條理又便于拼接。同時，創客課程應具備完整的能夠引導學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程。

（6）創意度。從課程自身來說，內容的組織應區別于傳統教材知識點的匯集，做到具有一定的創意，選題新穎，足以激發學生的學習興趣。從學生角度來說，創客課程是將學生培養成為創新人才的一種手段，旨在提高學生的創新能力，突出“創造”的重要性。

（7）合作交流能力。在小組協作解決問題的過程中，同學間互換想法產生合作交流。在想法不一致、進展不順利的情況下，需要相互間及時溝通。在網絡查找資源的過程中，學生可以與網絡上的創客愛好者形成交流。

（8）分享精神。現在的學生普遍被認為是自私的一代，教師要向學生傳遞一種同他人分享的精神，讓學生樂于分享自己的知識、資源及成果等。

“基于項目的以學習者特征為導向”的創客課程開發模式

理論始終是課程開發的重要支撐。創客課程在缺乏課程大綱的情況下，尤其需要課程開發理論的指導。縱觀課程發展史，關于課程開發的思想層出不窮，形成了各具特色的理論派別。課程開發的一般模式主要包括目標模式、過程模式、情境模式和實踐模式等。其中最有名的開發模式是泰勒的目標模式，又被稱作泰勒原理，泰勒原理提出了四個基本問題[11]：①學校試圖達到什么樣的教育目標？②提供什么樣的教育經驗才能實現這些目標？③怎樣有效地組織這些經驗？④我們怎樣確定這些目標正在被實現？

每一種模式都存在局限，目標模式也倍受課程研究者的批判，但是，構成目標模式的這四大基本問題依舊是課程開發不變的課題，并分別對應了貫穿課程開發的四個方面，即確定課程目標、選擇課程內容、組織課程內容和評價課程實施結果。在對課程開發常見模式簡要分析的基礎上，結合創客課程的特性，提出創客課程設計模式，本研究提出基于項目的以學習者特征為導向的創客課程開發模式（如下圖）。

創客課程分為初級、中級和高級三個部分，分別指向K-12教育中的小學中高年級學生、初中生和高中生。眾所周知，每個年齡段的學生都具備一定的特征，課程開發者在進行課程開發前期準備中，只有充分分析學習者特征，才能開發出適用于每個年齡段學生的課程。學習者特征包括知識水平、學習動機和學習能力（如自主學習能力、信息技術能力、科研能力、創新能力等）等。

基于項目的學習旨在讓學生通過參與有意義的任務，在問題的驅動下探索知識和提高能力。項目學習是一種綜合性的學習活動，容易融合多學科知識，可提供幾近真實的情境，提高學習者的能力和興趣。研究者們通過翻閱大量國內外書籍、瀏覽網站和論壇等方式搜索大量資源，篩選可用資源，一個個項目將以或羅列、或嵌套的模塊形式進行展現。此外，基于項目的學習符合創客課程區別于傳統課程的以分數定高低的評價機制，即重學習過程，輕學習結果。

基于項目的以學習者特征為導向的創客課程開發模式概括了課程開發的主要環節及它們之間的邏輯關系，每個主要環節都伴有評估。在創客課程開發過程中，通過分析學習者特征和創客項目，并對比學習者作為21世紀人才所必須具備的各項能力（創新能力等），結合創客項目能夠幫助學生形成各種能力并確定創客課程的基本目標。同時，在大量符合創客課程基本目標的項目中確定創客課程的內容和資源，通過采用不同的方式進行課程組織。

結語

創客教育不僅能夠培養學生的動手實踐能力，而且能夠促進學生創新思維能力的發展。因此，在教育信息化快速發展的大背景下，創客教育課程體系的構建顯得尤為重要。目前，我國已經有大量學者和一線實踐者從事創客課程的開發，部分課程已經投入使用，并利用開源平臺傳播，初步取得成效。國家教育主管部門仍需采取相應的措施，推動創客教育課程體系的建設和完善。