創客教育的科學做法（六）

向世清，博士，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員。長期從事激光物理與工程技術的前沿研發，是參與產業經濟戰略與決策咨詢.基礎教育改革咨詢.科技創新中心發展戰略設計等多領域戰略專家，也是上海市最為活躍的科技創新教育專家之一。

前一講我們將孩子引入了“動手做”，一旦做起來，我們會發現，光靠人的一雙手是遠遠不夠的。因此，在接下來的兩講中，我們將重點簡明地闡述在動手做中最為關鍵的兩個基礎要素，即工具和技術。由工具和技術我們分別可以展開到很開闊的內容，但因為這里以創客教育的早期培養和發展過程為核心，因此將重點先講解處于基礎層面的工具選擇使用概念，以及技術的作用與選擇使用。這一講，我們首先講解工具。在創客教育中，對孩子完成工具技能和思維的教學建構是必須完成的任務。[不會工具使用的人不可能成為創客，因為創客玩的就是不斷的制作（做）和修改（改進改善），而其中最多用到的就是工具！]（也順便說一句，這里的內容和國內的通用技術課、勞技課等已有教育形式可以形成很好的融合喲！）

創客教育的必備課程：創客工具技能和思維的循序漸進建構

工具，一個大家熟悉的概念，其最基本的涵義就是指工作時所需用的器具。在此基礎意義上，又進一步可引申為達到、完成或促進某一事物的手段。工具是一個相對概念，因為其概念不是一個具體的物質，所以只要能使物質發生改變的物質，相對于那個能被它改變的物質而言就是工具。當然，在創客教育的初期，我們首先還是意指完成工作時的基本器具。

我們的世界已經存在許許多多的工具。從最簡單的螺絲刀、筷子、眼鏡，到特復雜的汽車、飛機、宇宙飛船，都可算是幫助或輔助我們完成某樣事情的工具。工具還特別指原本這個世界上沒有、后經我們人工制造出來的物品和器具。有了工具，我們自然就大大地加強了我們人自身的能力，比如有了螺絲刀，我們用手怎么也擰不動的螺絲釘就可很容易地擰下來；有了筷子，很燙的東西我們也可以很容易地從火鍋里夾出來送到嘴邊；有了飛機，我們可以快捷地到達我們用走路很難到達的遠方；等等。總之，工具是我們人的幫手，可以讓我們完成更多更難更神奇的事情。隨著時間的變化，隨著科學技術的不斷發展，我們已經人工制造出越來越令人驚嘆的富有高科技含量和各種先進功能的工具，讓我們人類自己完成了許多不可能和做不到。

在創客“做”的過程中，自然就需要用到與制作東西有關的各種工具，從易到難，從少到多，從簡單到復雜。但是，一個人生下來不可能懂得每一種工具的特點和用法，因此就需要學習和掌握各種工具的使用，這一定是循序漸進的，一定是經歷長期學習甚至一輩子都在不斷學習和進步的。所以，創客需要完成這樣的學習過程，而創客教育的任務之一也是首先幫助創客實現這樣的目標。

根據每種工具本身所具有的用途、復雜性、相關性、組合性、技術性、科學性和可操作性等，創客教育首先要幫助創客從簡單的工具開始學起。學的過程自然是采用實際和真實情境下的方式訓練、幫助理解、推動熟悉和熟練掌握。較低層次的是做到“會用”，而高層次的是做到“會巧妙地用”和“懂得如何更好地用”。要做到后者，需要的不僅僅是模仿的操作訓練，還有教會真正理解工具本身所具有的科學性和技術特點，以及高級的使用技巧和經驗等。真正的創客從小就會很著迷地去“玩會”工具，而且在很多時候展現出對工具本身更高水平的理解和“感悟”。我們就在此過程中予以助推。

一般情況下，現代對工具可以用很多分類方法予以界定，并按照專業使用領域一一循序漸進地學習和掌握。最基本的分類法包括機械類、電工類等，也包括木工類、金屬類等，還包括簡單類、精密類、生活類、交通類、測試類等。一個創客學習的工具越多，他在制作技能上的能力就越強，在完成制作物品上的可能就越大，做到的水平可能就會更高。所以，創客使用或者會用工具的水平越高，某種意義上已經界定了他創客水平的高低。在這樣的意義下，創客教育中的工具教育顯得尤其重要和基礎。

在掌握工具達到一定水平后，創客一般都會出現一個將工具用到更好的水平和更“藝術”的能級的“把玩”時段。這個時段中，他會更加癡迷于“玩好”工具。以一個簡單的例子就足以說明這一點。一個孩子開始學自行車后，先是通過一段時期的練習達到會騎，然后就有一段時間會很瘋狂地練習各種技巧，甚至想著如何超越他人，把自己的自行車技術玩到極致。從創客教育的角度而言，我們特別期望一個孩子能夠具有這樣一個學玩工具的“把玩”期。在這個過程中，孩子實際形成了更好的工具思維，也就是會對工具本身所具有的功能理念、使用方法、科技內涵等作出更多的思考，并逐漸建立起穩定而高層次的工具使用能力甚至智慧。

經過了“把玩”，創客還有可能再進入一個新的階段。他會不滿足于只玩原來的工具，還會動腦筋去想改善、改進、改變原來的工具。這個時候因為他可能已經是一個高超的工具使用者，他就有可能為這個世界思考、設計、改進制造出新的更好的工具，從而再次加強自己對工具的理解力、思維力和應用力。在此過程中他不僅通過工具改善了制作本身，還創造出了更多的新工具。這一過程其實也是工具發展史中最為普遍的情況，很多工具就是經過這樣的歷程而被發展起來的。很清晰，這本身就是一種創新。

工具實質上反映的是技術的進步，其背后也就更多地反映了科學的先期探索和發展進步。所以，工具技能和思維的高低實際上可作為反映一個創客能力水平的核心指標。任何創客的培養中絕不可以忽視工具的教育。當然，任何一個孩子也不可能掌握所有的工具，可在掌握基本工具的前提下，有選擇性地學習與自己對路子的各種高級和專用工具。

開展工具教學，有一個小小的訣竅，就是真實地反復練習，而后達到“熟能生巧”。在這樣的理念下，我們可以設計一系列循序漸進的工具訓練內容，在促進孩子主動玩學的前提下，實現孩子的工具技能和思維發展。其中，漸進性、適合性、安全性和訓練強度都要合理考慮，并且一定要照顧到孩子的主動積極性，不能要求孩子過快、過多地掌握很多工具。

現代創客已經多了許多可用的新穎先進工具，例如3D打印機、激光雕刻機等，而且原本只在高等級實驗室才能用到的工具，例如高級示波器、掃描顯微鏡等，也已經在現代創客運動中經由網絡社區向平民化可使用趨近。因此，現代的創客教育不僅要教孩子傳統的工具，還要教現代的工具；不僅要教孩子用到自身可獲得使用的工具，還要教孩子通過互聯網絡和創客交流社區獲得工具使用的可能，甚至，還要教孩子學會使用“代工”，即自己做不了的，請別人代做。當然，代做的前提是，做的東西是自己設計的，最終做好后也是用在自己做的東西上的。

最后加上一條，要教會孩子選擇使用工具。選擇首先應該以對象具有什么功能需求為要求，然后根據各種工具的功能性和技術指標予以對應選擇。然后專業性的對應也是一個主要原則。最后，適合、可用、可完成任務、可更好地完成任務也是選擇的更多原則要求。由此，要做什么就可以知道自己需要用什么適合的工具了。在一個創客空間中，建設好工具平臺自然就更是極其基本和重要的啦！