中小學創客教育生態系統模型構建

金云波

(信陽師范學院 課程與教學改革研究所，河南 信陽464000)

中小學創客教育生態系統模型構建

金云波

(信陽師范學院 課程與教學改革研究所，河南 信陽464000)

中小學創客教育生態系統的構建與培育對促進中小學創客教育發展具有重要意義。當前我國中小學創客教育系統還是一個不能獨立運行的弱系統，還不能有效發揮其價值。與傳統中小學教育相比，創客教育更加關注校園文化建設、課程設計與教學活動安排、新技術應用、教與學的評價等，然而我國中小學在校園文化、行政、制度等方面還存在突出問題，限制了創客教育的發展。要徹底解決這些問題必須從校園文化建設上進行突破，只有在濃厚的校園創新文化氛圍的基礎上才能建成以創客教育活動為主題、以自主探究為方式、以信息技術為手段、以發展性評價為導向的中小學創客教育生態系統，才能促進中小學創新教育的發展。

中小學；創客教育；創新教育；創新文化；校園文化；教育生態

“創客”一詞來源于英文單詞“maker”， 是指出于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人[1]。創客類似于我們今天所說的“發明家”“專利權人”，他們不僅從事創造發明，而且把創新發明成果廣泛地應用于社會生活領域獲得財富。今天我們所說的“創客”主要源于車庫文化中的創業者，創客與車庫文化聯系緊密，具有“發明家”“專利權人”的顯著特點。而車庫文化集中體現了創客的存在方式、群體特征與特殊價值，成為自20世紀80年代以來青年人創新、創業，為實現人生價值而不斷發展的一種新科技文化創新運動。這種科技文化創新運動與以往創新運動相比具有突出的緊迫性、主動性和價值性。近代以來，科學技術飛速發展，技術在生產生活中的作用突飛猛進，技術創新成為生產發展進步的顯著特征。在這一大的時代背景下，創客這一群體日漸進入公眾視線，他們的創新成果在社會學、工程技術學、經濟學、教育學等諸多領域引起巨大反響，備受關注。學者們開始從教育學的視角研究創客，在對創客成長過程及培育活動的研究中，逐漸形成了一種新的教育理念——創客教育。創客教育作為一種新型的教育，它與傳統教育，尤其是與應試教育、接受教育有本質的區別[2]。創客教育強調“做中學”“任務驅動”“實踐”“分享”。在“大眾創新、萬眾創業”的時代背景下，教育變革成為新的時代潮流，創客教育也就成為新的研究熱點。由此，創客的培養開始由車庫走向校園，走進課堂。

雖然創客教育引起了教育領域的密切關注，但是如何有效地踐行創客教育，目前，國內研究者還主要停留在對國外經驗的介紹和引入上，少數研究者主要從概念辨析、可行性分析、對策建議等方面對創客教育進行了理論分析，還有一部分研究者開始進行創客教育實踐研究。作為一種新的教育形式，創客教育的生長環境以及生態狀況如何，還需要深入研究。

生態系統的概念最早由Tansley提出，他認為生物體之間以及生物體同有機和無機環境之間是一種復雜的交互關系，彼此之間相互作用形成一個統一的整體。隨著生態系統理論的發展，生態學的研究范疇早已超出了生物學的研究領域，生態系統理論不僅適用于自然科學，而且適用于社會科學，已經成為一門交叉學科[3]。目前，關于教育生態的研究成果比較豐富，能為我們認識創客教育生態提供新的視角、方法和思路。“教育生態系統是教育的要素與要素之間、要素與環境之間相互聯系、相互影響、相互作用，形成的結構穩定的功能整體”[4]。劉建華認為具有創新精神和創新特質的學校教育生態系統不僅應該具有民主平等性、實踐活動性、獨特性、創新性、交往互動性、開放性、生成性等特征，而且其基本架構應該具有層次性，應當包括生態校園、生態課程、生態教學[5]等基本層次。許濤等從校園創客的界定、創客教育教師的培養、創客教育課程和校園創客空間建設等校園創客教育生態系統構成要素的角度,建構了以學生創客教育為中心、校園創客空間建設為基礎、創客教育教師和創客教育課程為兩翼的校園創客教育生態系統[6]。本文擬通過梳理中小學創客教育實踐面臨的問題，分析、提取影響和制約創客教育發展的因素，構建符合中小學創客教育發展的教育生態圈，從教育生態視角構建我國中小學創客教育生態系統。

一、傳統中小學學校教育生態系統：要素、功能及結構

研究中小學創客教育必須首先認清中小學教育生態系統，只有站在全局的、系統的高度，才能認識和理解學校生態系統，才能把握中小學創客教育的總體生態狀況，看清當前創客教育面臨的主要問題、影響因素，才能有的放矢，統籌各級各類關系，優化中小學創客教育生態。教育生態系統是教育的要素與要素之間、要素與環境之間相互聯系、相互影響、相互作用，形成的結構穩定的功能整體[4]。研究中小學教育生態系統的要素、結構、功能既可以從中小學行政管理的角度展開，也可以以課堂教學活動為中心展開。二者的不同在于前者是一種組織推進的強的方法，通過行政手段促進教育理念、方式、方法的推行；后者是一種以教師為中心的弱的方法，主要通過教師對教育的理解，按照預先設定的教學計劃執行教育活動。但是在目前中小學的教育教學實踐中，二者是混雜的，在某種條件下，可能以行政管理為主導，而在另一種條件下可能以教師為中心，也可能出現二者同時起作用的情況。因此在認知和建構學校教育生態的過程中必須同時考慮二者的關系，盡力使二者同時發生作用，形成合力，促進學校教育生態系統的健康、和諧發展。

我國傳統學校教育是以課堂為中心的生態系統，它以學生、教師、課堂、課程為核心要素，以學校制度、學校行政、校園文化為重要支持要素，受家庭支持、社會期望、社會輿論等外部因素影響(見圖1)。我國傳統學校教育生態系統的結構具有明顯的層級特征，可以分成三層：核心層、支持層、外周層。在該系統中,核心要素處于基礎層，重要因素處于管理層，外周環境(主要指社會環境)呈現彌散狀態，直接或者間接影響基礎層和管理層。其中，核心層主要由學生、教師、課堂、課程等核心要素構成，為中小學教育教學活動提供最重要的、最直接的物質資源和人力資源，它框定了中小學教育教學活動的基本組織形式；支持層主要由學校制度、學校行政、校園文化等構成，支持要素處于課堂的外圍，對教育教學起規范、監督、引領的作用；而外周層主要包括各級各類教育主管部門以及家庭支持、社會期望、社會輿論等外部因素，它們處于校園外圍，直接或間接地影響學校的辦學理念和課堂教學活動。在我國傳統的中小學學校教育生態系統中，支持層與核心層之間相互作用，共同推進學校教育教學活動的正常進行。支持層與核心層之間的關系是管理與被管理的關系，支持層的管理質量與效力會影響教師的集體歸屬感、自我發展期望等，進而影響教育教學活動的質量。而周圍環境雖然呈現彌散狀態，但是它具有行政領導和輿論導向的作用，間接調節系統內部兩個層級的關系，起到間接為系統提供能量，維持系統平衡的作用。總的來看，外周層通過行政領導和輿論壓力影響中小學學校的行政方式、制度建設和文化建設等支持層的具體內容，而支持層通過行政、制度、文化領導核心層，通過影響核心層的教師、學生、課程設置，直接或間接作用于課堂。

圖1 以課堂為中心的傳統校園生態系統示意圖

二、傳統中小學教育生態系統存在的主要問題及應對

隨著創新教育的興起，創客教育走進中小學校園，但是面對傳統的中小學教育生態環境，創客教育如何發展，是擺在教育研究者面前一個十分突出的問題。例如，STEM教育和創客教育等創新教育，都試圖讓學生在利用前沿技術“玩創新”和自主探究的過程中提升創造能力，其中創客教育主要依托的技術之一就是物理計算和互動媒體技術，它是當前信息技術與其他學科(如藝術設計)交叉、融合的新生領域，借由軟硬件的整合可以創建感知和響應現實、模擬世界的交互式系統，強化人與數字世界的聯系[7]。以STEM教育和創客教育為代表的創新教育與傳統中小學學校教育在形式及內涵上存在明顯的不同。因此，分析和研究傳統中小學學校教育生態系統對創新教育的影響因素，有利于我們解決兩類不同教育形態之間的矛盾，做好從傳統教育向創新教育的轉變。

目前，在傳統中小學學校教育生態系統中存在諸多問題：廣大教職員工對學生發展認識單一化；校園管理制度僵化，校園文化缺乏科學精神與人文精神；學校領導層和多數教師缺乏創新教育理念；課堂效率低下，教師工作壓力大，學生課業負擔繁重；教師信息素養不高；等等。

1.對學生發展認識單一化

根據加德納的多元智力理論，人的智力結構是多元化的。而當前，中小學教育的主要內容還是以言語智力、數學智力為主，而對于音樂智力、空間智力、身體運動智力、人際關系智力、內省智力、情緒智力、自然智力等很少關注，造成學生發展的不全面，尤其是耽誤了在音樂智力、空間智力、身體運動智力、人際關系智力、內省智力、情緒智力、自然智力等方面有發展潛力學生的發展。因此只有關注學生多元化的發展，重視學生個體差異，真正貫徹因材施教，才能促進學生個性化、全面化發展，最終促進創新教育發展。

2.管理制度僵化，科學精神與人文精神缺乏

中小學校園管理制度具有規范、監督、引導教育活動的功能。但是僵化的管理方式會降低管理的效率，限制廣大教職員工積極性的發揮，不利于教育教學活動的創新發展。人文精神是一種注重人的發展與完善，強調人的價值和需要，關注生活世界存在的基本意義，并且在現實生活中努力實踐這種價值、需要和意義的精神，它強調人的價值和尊嚴，重視人類處境的終極關懷[8]。“科學精神是人類認識自然、適應自然和變革自然活動的理想追求、價值準則和行為規范的集中體現，是人類認識自然活動及其認識成果的精神升華, 是人類對科學這一特殊社會存在觀念形態上的反映”[9]。科學精神不足導致中小學學校的管理體制創新精神不足，人文精神缺乏導致學校管理體制人文關懷不夠，二者在物質與精神層面直接影響了中小學創新教育的發展。

3.缺乏創新教育理念

當前中小學主要管理人員及教師教育觀念還不夠先進，創新教育意識比較淡薄，創新教育理念不足，阻礙了中小學創新教育的發展。創新意識和創新知識是進行創新教育的基礎條件，因此要促進創新教育的發展，廣大教職員工首先必須樹立創新意識、學習創新知識、自覺進行創新實踐。

4.課堂效率低下，課業負擔繁重

在當前以知識傳播為主要特征的教學活動中，學生被動地接收知識，缺乏對知識進行系統地深入分析與理解，導致知識間的聯系單一，在具體實踐中不能靈活運用，降低了課堂知識傳播的效率。同時，學生的無意義課業負擔過重，導致他們把大量的時間和精力，花費在對知識的重復記憶和脫離實踐的使用中，降低了知識遷移的效果；而教師為了提高學生考試分數，把大量的時間和精力投入繁重的備課、知識重復講解中，對學習成績優秀和學習成績落后的兒童缺乏針對性輔導。因此，需要構建凸顯創新意識和思維的課程體系，降低無效負擔；提高知識傳播的方式、質量，改善教學效率；發揮和培養學生學習的主動性、自覺性，把教師和學生從繁重而低效的課業負擔中解放出來，進行有意義的探究學習。

5.信息素養不高

當今社會是信息化的社會，創新教育是以信息技術為手段、工具、平臺的教育形態，創新教育也需要依托信息技術，因此對教育者信息素養有著比較高的要求。信息技術對創新思想、理念、實踐的分享與交流提供了便捷而高效的途徑，甚至作為工具融入創新活動本身。例如，當前比較流行的STEM教育就具有跨學科、體驗性、情境性、協作性、實證性、技術增強性等特征[10]。而信息技術對于跨學科交流、情境體驗、協作、實證研究等具有延伸功能。因此信息素養在創新教育中是一個不可忽視的重要因素，中小學教師信息素養的高低決定了他們運用信息技術進行獲取、加工、分享資源和改革教育等能力的強弱，制約著創新教育的發展。

我國傳統中小學學校教育生態系統中存在的與創新教育相沖突的問題，是制約中小學創新教育發展的主要問題。在這些問題中有些是基礎性的問題，如對學生發展認識單一化、管理制度僵化、科學精神與人文精神缺乏。還有一些是在基礎問題之上，在發展過程中產生的問題，如學校領導層和多數教師缺乏創新教育理念、課堂效率低下、教師工作壓力大、學生課業負擔繁重、教師信息素養不足[11]等。解決這些問題一方面需要在基礎問題的上下功夫，另一方面還需要積極面對發展過程中出現的新問題。要徹底解決這些問題需要中小學校長及教師深刻認識學生成長規律，重視個體差異；革新教育理念，因材施教，解放教師和學生創新思想，鼓勵和支持教師、學生大膽創新[12]；重構課程體系，提高課程的生活意義和效率；提高中小學教師繼續教育與培訓的針對性和效率，在日常工作中培養中小學教師科學精神與人文精神，營造濃厚的校園創新文化氛圍。

三、中小學創客教育生態系統建設的基本要求

創客教育作為一種新的教育形態，與傳統的中小學教育相比有許多值得特別關注的焦點，這些焦點主要體現在校園文化、課程建設與教學活動安排、新技術應用、教與學的評估等方面，它們是發展創客教育的文化基礎、思想基礎、動力之源。

1.執著的科學精神

傳統的校園文化雖然重視科學精神，但是在具體教學活動、課外活動、作業完成等方面并沒有給予科學精神特別強調，沒有通過某種有效的合理的手段完整地展現教學活動、課外活動、作業完成的科學意義，導致教師教學熱情與學生學習熱情不高。有效且有力的教育不但要讓教師深刻理解知識與教學的價值，還要讓學生能夠理解學習的意義與知識的存在方式。而創客教育強調把創意進行實踐，并轉化為現實的實在之物，沒有科學精神的依托就只能變成天方夜譚。因此鑄造教師和學生執著的科學精神，是開展中小學創客教育的必要前提。

2.濃厚的校園創新文化氣氛與人文情懷并存

“創新文化是特指與創新實踐相關的、有利于自主創新的文化形態， 它以創新價值觀為核心，包括主體創新文化、制度創新文化、環境創新文化三個層次的內涵”[13]。在中小學創客教育生態系統中，創新文化的作用是鼓勵教師和學生在科學精神的基礎上大膽實踐，在實證的基礎上進行創造性的實踐發現。因此創新校園文化氛圍是進行創新教學，進行有意義探究的基礎條件，也是進行創造性實踐發現的現實土壤。人文情懷強調人的價值和尊嚴，重視對人類處境的終極關懷，是對創新文化過度發展的有效矯正。二者相輔相成，共同構建科學創新與人文關懷協同發展的創新教育生態系統及和諧共處的文化環境，使創新教育既具有活力，又具有人文關懷。

3.管理體制開放、包容

管理體制開放、包容也是構建中小學創客教育生態系統的基本要求。從管理制度上看，我國中小學學校的管理大多采用層級管理，這種管理方式的優點是有利于管理隊伍和系統的穩定，但是缺點是容易造成管理僵化、資源浪費。開放、包容的管理體制有利于激發教師的自覺性、主動性、工作熱情和創造性，有利于教師充分整合校內外資源改革教學。同時，開放包容的管理體制也為學生帶來比較自主的學習選擇，有利于學生自覺、主動地學習和探究發現。因此中小學學校應在管理體制的改革上做出改變，更多地考慮管理的科學性和人文性，將有利于創客教育生態系統的建構。

4.加強課程融合、精煉課程體系與分級活動目標

課程是中小學教育開展教學活動的依據。但是目前中小學廣泛采用分科式教學，這種教學方式不利于創客教育活動的開展。首先，分科弱化了學科之間的聯系，不利于教師之間教學研討與交流，不利于學生知識的遷移，與創客教育的跨學科融合性存在突出矛盾。其次，分科不利于學生對知識的綜合理解，阻礙了學科知識的聯系，不利于學生綜合運用多學科知識認識和研究學習過程面臨的問題。因此需要加強課程對不同學科知識的有效融合，促進學生對知識的全方位認識，提高知識正向遷移效率，增強學生綜合解決問題的能力。除此之外，課程系統過于龐大、內容不夠精練，也會造成學生學習過程進度過快，不能有效學習和理解知識，降低了學習效率。因此在課程的設計上，要精煉課程體系，同時兼顧分級活動目標，不但要提高課程的知識表達效率，還要提高學生對知識的認識水平，有效促進學生對知識的綜合運用。

5.鼓勵教師與學生積極開展自主探究學習

創客教育具有探究性和實踐性的特點，它鼓勵教師和學生通過個體的意義建構完成學習活動。探究和實踐既是在學習活動中發現知識、理解知識的方式和方法，也是培養科學精神、探索精神、學習研究方法的手段。鼓勵教師和學生積極開展自主探究學習，一方面是讓教師和學生掌握好研究和學習的方法，另一方面也是培養教師和學生形成良好的研究習慣，為今后的研究工作打下基礎。因此可以把自覺探究看成學習的內容和方法。

6.鼓勵教師與學生大膽借鑒新技術、新成果進行探究學習

當今社會，新技術在促進生產力發展過程中的作用越來越大。從新技術生成的角度看，新技術是站在巨人的肩膀上，完成了對舊技術的升級和改造，因此可以顯著地提高生產效率。所以中小學教師和學生，要大膽借鑒新技術、新成果，提高探究學習的基礎和高度。從創客教育的融合性特點以及起源來看，需要教師和學生廣泛借鑒物理學、化學、生物學、計算機科學、工程、機械、信息技術等學科最新的研究成果，來認識所要面臨的新的需要探究的問題。只有這樣，教師和學生才能與現實緊密聯系，才能使教學和研究不脫離實踐，不閉門造車。

7.通過發展性評價對教師教學活動與學生的學習過程進行可視化分析

如何評價中小學創客教育成果也是目前教育工作者普遍關注的重要問題。由于創客教育既是創新教育，也是一種發展性教育，因此評價創客教育不能再停留在結果性評價上，而要采用過程性評價和發展性評價，注重評價對教與學的過程和人的發展的導向作用。同時，基于大數據的可視化分析工具也為科學和客觀地評價教師和學生的探究性學習活動提供了新的有效途徑。因此中小學需要在評價的理念上做出改變，在評價的工具上借鑒大數據分析技術，客觀公正地對學生和教師開展發展性評價。

綜上所述，中小學創新教育生態系統的建構對校園文化建設、課程設置、新技術新成果應用、評價方式等方面提出了新的要求。在這些要求中，創新文化培育、科學精神養成、人文關懷的切實實現是基礎性的底層地基；管理體制的包容性、開放性，課程體系的精煉與融合，教師與學生探究性學習習慣的養成，新技術新成果的借鑒與應用，評價的促進性等是處于上層的建筑。這些要求所實現的理想藍圖，在理論上對中小學創客教育生態系統建構有著基礎性指導作用和現實意義，也為在實踐中構建中小學創客教育生態系統模型提供了可供參考的依據。

四、以探究活動為導向的中小學創客教育生態系統模型構建

上文關于中小學創客教育生態系統建設的基本要求，為我們構建中小學創客教育生態系統提供了基本的原則。因此在改革傳統中小學教育生態的過程中，必須著手建立以創新文化為背景的創新教育生態根基，培育自覺探究的學習形態，引進以信息技術為標志的新技術、新成果，引入發展性評價制度，建立校內外的合作、共享、通暢交流的聯系機制，打造以活動為中心的中小學創客教育生態系統模型(見圖2)，實現創客教育在中小學的有效開展。

該模型圖的核心思想在于通過校園創新文化建設的基礎作用，培育自覺探究的學習氛圍，通過借鑒新技術、新成果打造以課堂創新活動為主題的創客教育活動，開展中小學創新教育。與傳統的中小學教育活動(見圖1)相比，該模型變化最大的是支持層的內容。支持層作為中小學教育活動的直接和間接重要作用力量，它的改變具有特殊的作用和意義。這一改變重在弱化行政、制度的作用，力圖通過校園文化建設培養教師與學生的主動性、自覺性，把受行政和制度約束的教學和學習行為變成教師與學生追求自我實現的動力。信息技術作為新技術的代表，承載者教師與學生進行自主探究的工具和學習對象的雙重身份，既是教師與學生需要迫切學習的對象，也是他們進行探究可以借鑒和使用的工具。評價作為一個獨立且重要的活動貫穿于整個中小學創客教育態系統。評價不僅要評價教師與學生，而且要評價校園創新文化建設的效率、校園制度建設的科學性、校園行政的有效性等，通過外部評價、內部自省實現以活動為導向的中小學創客教育生態系統自身的不斷完善。

圖2 以探究活動為導向的中小學創客教育生態系統模型圖示

總體來看，以活動為導向的中小學創客教育生態系統，特別重視校園文化生態的作用。中小學校園文化在整個基礎教育中具有重要的地位，它通過規范、暗示、熏陶、啟迪和管理等形式直接或間接影響學生的思想觀念、道德品質、心理人格、行為習慣等方面，從而促進學生素質全面提高[14]。因此校園創新文化建設如同中小學創客教育生態系統的靈魂，創客教育主題活動如同大腦，自主探究、信息技術實踐如同手腳，校園物質系統如同身體，評價如同引導和規范行動的方向桿，如此構成一個可以自主發展的“類人”的中小學創新教育生態系統。

五、小結

創客教育在我國的發展時間雖然已經有十多年，但只是在最近幾年才引起研究者的關注。作為一種新的創新教育形式，創客教育在國內中小學的具體實踐還處于探索階段，研究還不成熟，有代表性的創客實體極其稀少。本研究只是在生態系統的構成上簡略分析了中小學發展創客教育面臨的問題，初步從教育生態的角度構建了以創新型校園文化建設為基礎的中小學創客教育生態系統的模型，該模型的生態效度還需要進一步在實踐中檢驗。

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[4] 鄧小泉. 中國教育生態系統的四個發展階段[J]. 南通大學學報(社會科學版),2013,29(2):100-106.

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ConstructionofAnEcologicalSystemModelforPrimaryandSecondarySchoolCreativeEducation

JIN Yunbo
(Institute of Curriculum and Teaching Reform, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China)

The establishment and cultivation of primary and secondary school education ecosystem plays an important role in promoting the development of primary and secondary school customer education and providing endless human resources for the construction of innovative society. At present, the primary and middle school education system in China is still weak, which cannot run independently, and cannot play its educational value effectively. Compared with the traditional primary and secondary school education, creating education pays more attention to the construction of campus culture, curriculum design and teaching activities, the application of new technology, and teaching and learning evaluation. However, there are still noticeable issues in China's traditional schools concerning campus culture and administrative system, etc., which restrict the development of creating education. To solve these problems we should make a breakthrough in the construction of campus culture, and the construction of an ecological system model can hopefully be achieved only based on a strong cultural atmosphere on campus innovation, and by means of information technology, taking creating educational activities as the theme, exploring independently, and developmental evaluation-oriented, to promote the development of creative education ecological system and the innovation education in primary and middle schools.

primary and secondary schools; creative education; innovative education; innovative culture; campus culture; education ecology

吉家友)

10.3969/j.issn.1003-0964.2018.01.018

2017-11-24

全國教育科學規劃課題( DCA160265) ； 河南省教育科學規劃課題 (〔2017〕-JKGHYB-0119 ，〔2016〕-JKGHB-0258 ) ；全省大中專畢業生就業創業課題 ( JYB2015247 ) ；河南省教育廳人文社科項目( 2018-ZDJH-273 )

金云波( 1980—) ，男，陜西周至人，講師，主要研究方向為教育信息化、教師教育。

G434；G632.4

A

1003-0964(2018)01-0084-06