教育創客空間生態模型的構建*

張立國 師亞媛 劉曉琳

（陜西師范大學 教育學院，陜西西安 710062）

一 教育創客空間的研究現狀及存在的問題

1 研究現狀

教育創客空間是面向應用的，構建以學習者為中心的，融合從創意、設計到制造的用戶創新學習環境。學習者通過教育創客空間提供的技術和服務，推進項目的協作并開展各種學習活動，以促進相互之間知識和資源的互動、創造力的表達與分享[1]。對于教育創客空間，國內外許多專家學者已做了大量的研究。國外相關研究成果主要關注教育創客空間的實踐性，具體涉及兩個方面：①教育創客空間的案例研究。如Kurti等[2]對卑爾根縣新米爾福德高中的創客空間進行了個案研究，總結、提煉出了創建教育創客空間的步驟；Eriksson等[3]采用個案研究方法，收集、分析了瑞典多個城市開展國家教育創客空間項目的數據，總結了創建教育創客空間應考慮的因素。②教育創客空間的設計與實施。如Fleming[4]梳理、總結了創建教育創客空間的相關策略；Forest等[5]針對喬治亞理工學院的發明工作室，設計了描述性的計劃實施報告。

國內對教育創客空間的研究主要集中在以下三個方面：①對國外教育創客空間相關研究成果的借鑒，如楊建新等[6]對美國高校的部分創客空間進行了考察，提出在高校以創客模式開展創新創業教育的建議。②本土化教育創客空間的理論模型構建，主要成果有基于O2O的創客空間2.0模型[7]、創客空間的iSMART模型[8]、眾創空間生態系統[9]等。③立足于我國實際的教育創客空間的實踐經驗總結，如楊緒輝等[10]介紹了教育創客空間的內涵與運營形態，并對教育創客空間的教育價值、構建路徑及構建過程中可能存在的問題進行了探討；鐘柏昌[11]構建了混合教育模式下的創客空間，并在W中學進行了個案研究。

2 存在的問題

目前，我國對教育創客空間的研究還處于經驗總結和實踐探索階段，所構建的教育創客空間理論模型雖然對教育創客空間的建設具有一定的指導意義，但忽略了對空間各要素之間關系的深入探究，故無法體現出理論模型的動態發展性；國外相關的研究雖然描述了教育創客空間建設的具體環節和步驟，但是較少從理論上闡釋這些環節和步驟之間的聯系，更未形成系統的、有說服力的理論體系，故無法為我國建設教育創客空間提供深層次的理論指導。為了彌補國內外教育創客空間研究成果的不足，本研究嘗試借鑒生態學的基本思想，構建教育創客空間的生態模型，以期為我國創客教育的健康發展盡綿薄之力。

二 生態學與教育創客空間的關系剖析

生態學是研究生物與其周圍環境關系的科學，它的研究對象是生態系統[12]。一個完整的生態系統主要包括：非生物環境和生物環境中的生產者、消費者、分解者[13]。非生物環境和生物環境中的生物主體之間不斷交換物質與能量，由此形成一個循環的有機整體。同樣，一個完整的教育創客空間也可以看作由非生物環境要素（資源、工具、物理空間等）和生物主體要素（教授者和學習者）構成，它們之間也存在知識、物質與能量的轉換，從而維持著空間的整體運營。由此看來，教育創客空間具有生態系統的系統性和有機性等特征，本研究可以借鑒生態學的基本思想，來分析、構建教育創客空間。

1 資源和工具可被視為“生態因子”

“生態因子”是生物生存所不可缺少的環境條件，是對生物的作用范圍、生長發育和生殖繁衍有直接或間接作用的環境要素的統稱，如溫度、陽光、濕度等[14]。在教育創客空間中，資料、技術、設備等環境資源為學習者開展創新活動提供了必要的空間環境保障，是教育創客空間中的“生態因子”。這些“生態因子”相互牽制、共同作用，如進行3D打印時，除了需要打印機、粉末狀粘合材料等物理資源，還需使用計算機設備進行模型構建才能實現完整打印。因此，學習者創意方案及創作成果的生成，是各類資源和工具之間綜合作用的結果。

2 學習者和教授者協作形成“生物群落”

在自然界，任何生物都不可能孤立地生存。所謂“生物群落（Biotic Community）”，是指在一定的環境空間中，由彼此聯系、相互作用的各生物種群組成的復合整體[15]。雖然在教育創客空間中，學習者在學習同一概念時的步調并不一致，但面對挑戰、尋求解決方案時卻會產生一些共同的理解。正是基于這些共識，學習者才能彼此協作交流、實現創意。此外，教授者在創造活動中能為學習者提供指導和幫助，也進一步促進了學習者創作成果的完成。通過學習者之間、學習者與教授者之間、教授者之間的互動協作與智力交換，“生物群落”由此形成。

3 教育創客空間也是一種生態系統

生態系統是生物與環境集合的整體，生物與環境之間通過物質、能量的流動，保證了系統的生態平衡。創客與環境之間也存在知識能量的流動，故教育創客空間也是一種生態系統。在教育創客空間里，學習者既可以看作是這個生態系統中創意產品的“生產者”，也可以看作是各種資源的“消費者”；而且，學習者在不斷的思想碰撞中會產生新的想法、方案，故還可以看作是知識的“分解者”；而各種資源可以看作是“非生物的物質與能量”。

4 教育創客空間中各要素之間需維持生態平衡

生態系統是自然界的基本功能單位，時刻不停地進行著物質、能量、信息的交換和流動，保持著相對的動態平衡[16]。在教育創客空間中，各要素之間也存在著知識能量的流動與資源的交換，它們對維持空間的健康運行、保持空間的動態平衡有較大的影響。如在教育創客空間中，不同個性的學習者之間通過交換思想、知識和情感，一方面提升了自己的創造能力，另一方面形成了健康的文化凝聚力和創新文化空間邊界，從而為教育創客空間的健康發展提供了保障。

三 教育創客空間生態模型的設計

基于以上分析，本研究認為生態學的基本思想為解決目前教育創客空間中存在的問題提供了新視角。吸收生態學的基本思想，正確把握教育創客空間中各要素的關系并保持動態平衡，能夠促進教育創客空間的良性運轉。基于此，本研究依據生態學理論，從動態的、有機的角度構建了教育創客空間生態模型，如圖1所示。教育創客空間生態模型是一個循環生態系統，主要包括：①社會生態系統，是指個體所處的文化、社會、制度等大環境，屬于宏觀系統；②創客生態圈，是指學校、教育機構等提供的各種經濟條件支持和相關制度保障等支持環境，屬于中觀系統；③教育創客空間，是指各要素之間互動、交往的直接環境，屬于微觀系統。其中，教育創客空間的生態要素與生態主體要素之間的關系是教育創客空間生態模型的主要內容。

圖1 教育創客空間生態模型

1 教育創客空間的生態要素

創客種群與資源種群是教育創客空間的核心要素；而為了吸引學習者參與其中，教育創客空間也離不開服務終端和基礎支撐環境的支持。這些生態要素之間有知識能量的轉換，使整個教育創客空間更趨于有機化、系統化。

（1）創客種群

①教授者。在教育創客空間中，教師作為策略的提供者，在學習者的發明創造過程中起著指導性的作用。教師的指導使得學習者的思維活動不僅僅停留在好奇、有趣的層面上，而是能夠引發學習者進行更深層次的思考。在傳統意義上，人們總是認為教師是對教授者的最好詮釋，但這并非全部——當有經驗的學習者向另一個處于困惑中的學習者提供解決問題的方法與策略時，這個有經驗的學習者就成為了典型的“教師”，也是教授者。

②學習者。學習者是整個教育創客空間中創造活動的執行主體。在教育創客空間中，有些挑戰如果只靠個體的力量去解決，可能會比較困難，因此需要不同的學習者相互協作、分享知識，以發揮集體的力量，一起去克服困難、完成創造活動。需要說明的是，學習者主動迎接挑戰，“消費”設備、資源來豐富自身的知識能量，或者“生產”二次資源供其他學習者使用，這些僅僅體現了學習者、生產者與消費者之間的角色任務轉換，主體角色實際上仍然是學習者。

（2）資源種群

資源種群主要包括物理性資源和虛擬性資源。其中，物理性資源主要指3D打印機、機床等實體設備，虛擬性資源則主要指電子版資料、網絡信息等線上資源——這些資源通常被認為是生態模型中的“非生物的物質和能量”，嚴格來講它們都是“無機物”。但在現代社會，資源逐漸趨于開放，不論是實體設備還是線上資源都處于不斷的更新、升級狀態中，這些資源也不再是靜態的“無機物”，而是進化、成長的生命“有機體”。

（3）服務終端

服務終端可以看作是教育創客空間中“非生物環境”的一部分。隨著計算機、移動網絡等技術的不斷發展，市場上出現了各種各樣的終端設備。不斷涌現的具有“非生物環境”屬性的終端設備為創客群體進行線上交流，完成資源共享和協作活動，并逐步形成傳遞、交流、生產之間的“動態平衡”創造了條件。同時，不同創客種群的學習者和教授者可以利用服務終端展示、交流作品，相互幫助和鼓勵，從而更好地促進創造活動的順利完成。

（4）基礎支撐環境

基礎支撐環境包括服務器、云平臺、軟硬件技術支持等，是教育創客空間中的“生態因子”。基礎支撐環境支持種群之間的活動開展和知識能量的傳遞，保證“生物循環”過程的持續，從而為整個空間的良好運行提供保障。

2 生態主體要素之間的關系

教育創客空間生態模型主要包含三大生態主體要素：①創客種群，是教育創客空間的活動執行者，與整個空間的存在、價值及發展密切相關；②資源種群，為創客活動提供工具、資源等方面的支持；③服務終端，主要提供線上活動，是鏈接創客群體與資源種群的中介。

（1）創客種群與資源種群之間的關系

創客種群與資源種群之間是一種相互促進、相互依存的關系。創客種群的強大，有利于教授者、學習者對資源進行二次開發，實現資源的優化；創客種群的擴大，則意味著有更多的教授者、學習者參與到資源的建設中，為提升資源的品質創造了人力條件。資源種群中各種資源的不斷豐富、更新，便于學習者從中獲取更多的知識能量，進一步促進了學習者創意解決方案的完善和實踐能力的提升。在教育創客空間生態模型中，創客種群通過“生產、消費”資源種群，來實現創意；資源種群則通過為教授者、學習者提供知識能量，來提升創客種群的知識技能。離開資源種群的創客種群，將無法開展“生產、消費”活動；同樣，離開創客種群的資源種群，也將只能是靜態的“無機物”，而無法成為動態的“有機體”。

（2）創客種群、資源種群與服務終端之間的關系

創客種群、資源種群、服務終端這三個要素之間存在一種“三角”循環關系。當創客種群中的教授者指導學習者“消費”資源種群開展創造活動之后，創客種群便利用服務終端實現資源種群的呈現、傳遞與分享，并在服務終端中進行交流、互動——這個循環的“三角”促進了資源種群的“再生產”和知識能量向創客種群的流動。其中，隱性知識流、資源流的貫穿，維持著教育創客空間的“動態平衡”，為空間的穩定提供了保障。

四 教育創客空間生態模型的優勢

教育創客空間生態模型促使傳統教育創客空間從“無機”走向“有機”、由“靜止”走向“動態”。具體而言，教育創客空間生態模型有以下幾個方面的優勢：

1 注重要素的關聯性

借鑒生態系統中生產者、消費者、分解者及非生物環境這四個要素之間的動態關系，教育創客空間生態模型注重創客種群、資源種群和服務終端等生態要素之間的相互作用，體現了教授者與學習者開展教與學活動的完整性。只有各要素相互協調、相互促進，教育創客空間才能獲得有機發展，才能避免由于個別條件的突然出現或消失而擾亂整個空間的健康運行。

2 強調資源的有機性

從生態學的角度出發，教育創客空間生態模型將資源看作是可持續的、動態發展的“有機體”，打破了人們對資源的僵化認知，賦予了資源新的涵義。現有的教育創客空間理論模型僅對資源要素進行了簡單介紹，并未意識到資源的生成性和發展性；而教育創客空間生態模型既強調創客與資源兩大要素的獨立性，又凸顯了動態生成資源的有機性，使得整個教育創客空間的更新與升級成為可能。

3 保障空間的趣味性

生態學思想的滲透為教育創客空間生態模型的構建增添了生機，使得教育創客空間的創造氛圍更加活躍，可以進一步激發學習者的好奇心和學習積極性。此外，在教育創客空間生態模型中，學習者既是知識的接受者，同時又是知識的創造者、生產者，能夠根據自身的學習需求實現深度學習和知識創造。而學習者的深度學習體驗可以激發他們的學習興趣，并讓他們體會到創造的樂趣，有利于形成持續的學習、創造內驅力。

需要特別說明的是，教育創客空間生態模型的構建不一定需要配備一些特殊的設備、資源，也不一定需要專業的技術人員加以引導。實際上，教育創客空間生態模型主要考慮的是環境氛圍能否激發學習者的好奇心、能否啟發學習者的創新思維、能否贊賞和尊重學習者的創意方案——畢竟，構建教育創客空間生態模型的主要目的是希望學習者能夠在輕松愉快的氛圍中獲取知識，培養學習者的創造、創新能力和思維。本研究構建教育創客空間生態模型的初衷是期望能為教育機構開展創客空間實踐提供一定的理論指導，后續研究將利用該模型進行教育實踐探索，以驗證該模型的有效性。

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[13]百度百科.生態系統[OL].

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