創客現象對科學課教學的啟示

趙靜

創客、創客運動、創客空間的興起引起了教育界的廣泛關注，其中傳遞出的發展人的主動性、享受創新、動手操作、探究體驗等理念與現代教育理念不謀而合，而且對小學科學課堂教學有很多啟發。文章分析了創客現象的心理學依據，并結合小學科學教育教學中存在的問題與自身的教學實踐經驗，闡述了創客現象給小學科學教學帶來的變革，包括在評價方面、教學內容方面、教學過程方面的變化。希望引起教材編寫者以及小學科學一線老師的重視，促進我國科學教育的改革。

一、對創客現象的認識

2015年3月，國務院政府工作報告中首次出現“創客”一詞，并將“大力發展眾創空間”作為“大眾創新，萬眾創業”的重要支持。至此，這一起源于美國的創客文化風靡全國。

關于創客的定義很多，其中維基百科上說，“創客是一群酷愛科技、熱衷實踐的人群，他們以分享技術、交流思想為樂”;百度百科上說，創客是“不以盈利為目標，努力把各種創意轉變為現實的人”。雖然定義不完全相同，但從中都可以看出之所以創客們熱衷于制作和創造各種“產品”，根源都在于“酷愛”，在于“樂”。這似乎回到了一個起點，那就是一句眾所周知、耳熟能詳的名言：興趣是最好的老師。關于如何激發學生學習興趣的文章數以萬計，但回歸到課堂上，效果卻不顯著。究其原因，筆者認為諸如“語言幽默”“趣味實驗”等激發學生興趣的策略，只是刺激了感官，沒有真正激發學生的內心，因此是不持久的。

馬斯洛需求層次理論認為：“自我實現”的需要是最高層次的需要。“自我實現”是指實現個人理想、抱負，發揮個人的能力到最大程度，自我實現的需要是在努力實現自己的潛力，使自己越來越成為自己所期望的人物。作為老師，只有幫助學生實現這種需要，才能真正激發出學生的興趣和主動性。而創客們之所以具有較強的主動性并對自己的工作保有強烈的興趣，我認為與他們從零開始設計、制作、分享自己DIY的作品，從而給自己帶來一種掌控感與自信心，進而獲得了滿足感，也就是達到了“自我實現”的層次是有關系的。

由此我們可以得到一個啟示：那些基于學生興趣的、由他們自己全身心參與整個過程的、經過彼此交流與分享的、有物化成果的學習活動，能夠真正激發學生的主動性并促進他們的成長。

二、創客現象對小學科學教學的啟示

自2001年這門學科從自然更名為科學，科學老師們就逐漸開始了從單純地教給學生知識到關注三維目標、從關注知識本身到關注知識的獲得過程的轉變。但這還遠遠不夠。在聽課與上課的過程中，我們常常感到學生的學習是停留在表層的，始終無法深入。這種感覺有時來自喧鬧的實驗過程，有時來自學生在實驗后出現的索然無味的表情，有時來自孩子們整齊劃一的科學報告冊……

究其原因，筆者認為這主要是由于學生缺乏學習的主動性，而缺乏主動性的學習當然是不能夠深入靈魂與骨髓的。創客就是還原了學習的 “樂趣”，解放了人類的天性。興趣是最好的老師，也是激發和維持人類創造力的核心動力。教育者需要為學生提供一切利于創造的環境，給予適時的指導和鼓勵，更重要的是，“呵護”而非“摧殘”學生的興趣和創造力。

作為一名長期工作于一線的小學科學老師，筆者在經歷了從自然到科學、從單純的實驗到科學探究這一系列的課改之路后，看到了能促使小學科學教學出現質的飛躍的新契機。可以說，創客的理念給傳統的小學科學課堂注射了一針強心劑。

下面，筆者將結合自己的教學實踐談一談創客教育對小學科學教學的啟示以及將會給科學課堂帶來的變化。

（一）對教學評價的啟示

《小學科學課程標準》明確指出：“科學課程的評價應能促進科學素養的形成與發展。評價既要關注學生學習的結果，更要關注他們學習的過程。評價指標應該是多元的，要包括科學素養的各個方面;評價方法應該是多樣的……”但就實際情況來看，科學課的評價最常使用的是紙筆測試的形式，有時也會考查學生的實驗技能。這兩種形式往往更看重學生對于知識和技能的掌握程度。但這樣的評價方式的確難以實現評價的初衷，即通過評價“促進學習，最終實現課程宗旨，提高每個學生的科學素養”。

因此，筆者結合現有科學教材進行了一些嘗試，將單元學習內容進行整合，力求形成一個物化成果，并以學生完成這項作品的過程與結果作為評價指標。這樣不僅可以增強學生學習活動的目標感，強化學生的學習動機，也能通過一個完整的作品展示激發學生的自信心和興趣，同時設計與制作的過程也是加深對概念理解的過程。通過這樣的評價來提高學生的科學素養。

以首師大版科學課第四冊“設計與制作”單元為例進行說明。這一單元由三課組成，分別是《物體的結構》《搭支架》《生活用具》。單元核心概念是“物體都是有結構的，物體的結構與它們的功能相適應”。以往上這三節課基本就是按教材內容進行，根據創客的理念，我將三課整合為一課，又將這一課安排了3～4課時，通過任務驅動的形式完成了本單元的教學。

我創設了一個情境：野外露營時沒有帶夠充足的椅子，需要臨時制作一個椅子用來放置物品或者供人坐，但是野外只有一些樹枝可供使用，自己攜帶的物品中只有一些捆行李用的皮筋可以使用，那么怎樣完成這個任務呢？情境一出現，孩子們的激情立即就被點燃了，在我簡單說明要求后，他們迫不及待地動手做起來。在三十多分鐘的時間里，孩子們始終興趣高漲，終于有學生做好了板凳，并且小心翼翼地把書一本一本地摞了上去，超過三十本的時候，那個學生興奮得幾乎跳起來。直到下課鈴聲響了，他們還是不想離去，已經初步成功的學生想把板凳搭得更結實一些。有的學生才做了一半，他們央求我不要拆了他們的半成品，說想下次上科學課的時候再繼續做。還有的學生問我能不能回家去做，下節課拿上成品直接和別的同學比一比。就這樣，第二課時，孩子們繼續完善自己的支架，第三課時進行了展示和彼此的交流。

反思這三節課的活動，孩子們有哪些收獲呢？首先孩子們的快樂和興奮是看得到的，孩子們在搭支架的過程中動手能力得到提高是有目共睹的。由于很有興趣，所以即使遇到一點困難也不想求助于老師，而是自己想辦法解決問題的那種精神狀態是可喜的，孩子們的作品所呈現出的創造力更是讓人眼前一亮！而我也深深地感受到“低估兒童學習科學的潛能比高估更可怕”這句話的含義。

我想，通過這樣的活動過程與結果進行評價也一定更受孩子們的歡迎。

（二）對教學內容的啟示

創客本身并沒有系統的知識體系，他們只是根據自己的興趣進行設計與制作。但是我們看到創客會圍繞自己的目標不斷進行嘗試，為了達到這個目標可能會進行長達幾個月的工作。這給我們的啟示是：可以整合單元知識點，使學習目標更為集中，從而促進學生對概念的深入理解。

我國大多數版本的科學教材中知識點是比較零碎的。例如，在首師大版科學教材中關于葉的概念，三年級只認識到葉是植物的一個器官，四年級再認識葉的內部結構和形態特征，六年級學習顯微鏡了才開始觀察葉片的氣孔和葉肉細胞，等。這樣所謂螺旋形上升的知識系統，如果沒有經過很好的處理就會變得支離破碎，在學生頭腦中也只會建構同樣支離破碎的概念。

而將相關的主題放在一起學習就可以很好地彌補其弊端。例如，一個學期就只學習和光有關的內容：從人類是怎樣認識光的，到光產生的各種現象，到人類怎樣利用光，最后設計發明一個利用光的小作品或關于光的研究報告。這樣深入而全面的學習對學生建構完善的知識系統是有促進作用的，參考一些發達國家的科學教材也經常會這樣設計。

有學者認為：“單一主題的學習會造成學生學習知識結構的不均衡，可能某些知識掌握得較好，有些知識卻沒有觸及。”但就筆者多年的經驗來看，就小學而言，學生雖然在考試時能考一個很好的成績，但過后卻常常把所學知識忘得一干二凈。由于筆者工作于一個九年一貫制的學校，和中學的生物、物理等老師常常有交流，他們每每看到小學科學教材都非常吃驚，驚嘆于學生在小學科學學習中已經學習了如此多的物理和生物等知識，但也反映說大部分孩子在上課時的狀態并不是已經有一定基礎，而是好像從零起步，從頭學起。姑且不論科學課堂本身的問題和課程設置問題，這一現象至少從側面反映出一個事實：我們認為學生必須在小學階段要掌握的科學知識不一定真的那么重要！至少對他們在中學繼續學習相關知識并沒有起到決定性作用。因此，筆者認為，在小學科學的學習中真正有價值的是，科學老師們“細心呵護兒童與生俱來的好奇心，培養他們對科學的興趣與求知欲，幫助他們體驗科學活動的過程和方法，使他們了解科學、技術與社會的關系，樂于與人合作，為后續的科學學習、為其他學科的學習、為終身學習和全面發展打下基礎。因此，促進學生全面而深入地學習某個概念，理解科學學習的方法和過程，對學生來說可能更有意義。

（三）對教學過程的啟示

1.創設“真實”的情境，激發學生深層次動機

為了使學生對某種科學事物產生直接體驗，人為地創設某種情境，已經成為科學課堂教學的基本模式。無論從學科要求、學生特點，還是從新課程理念角度來看，情境教學都為小學科學課添加了不少亮點和活力。

然而，只有真實的情境才能使學生保持更為長久的學習動機。建構主義認為，知識的學習是學習者通過與學習環境互動產生的，而非來自外部的灌輸。只有當學習鑲嵌在運用該知識的情境中，有意義的學習才可能發生。因此在設計教學時，建議老師們能夠根據單元特點，設計更為真實的教學情境，讓學習過程不僅有趣而且實用，孩子們也更容易對學習內容產生共鳴。

例如，學習《水的三態變化》時，我創設了這樣的情境：冬天開車時車窗內總是蒙上一層水霧，十分影響司機的視線，怎樣能解決呢？然后圍繞這一問題展開關于蒸發和凝結的研究。學習《紡織面料》時，我創設的情境是：廚房里常常有很多油污和水漬，家長想用舊衣服做一塊抹布來擦，那么哪種布料做抹布更適合呢？學生基于此問題對幾種常見布料進行吸水性和摩擦性的對比研究。為了使情境創設得更為真實，我有時會拍攝一段小視頻，有時用圖片，在這樣生活化的情境中孩子們學得很有興趣，也非常投入。

需要注意的是，創設的情境不僅要真實，而且應蘊含所要教的結構化知識。這樣學生在解決問題的過程中，不僅能獲得更為全面的知識，還能獲得全方位的能力。情境性問題的解決，能夠讓學生體驗真實的生活，獲得社會性成長。

2.開展跨學科研究，提升學生的綜合實力

創客教育的理念之一，就是要發現現實問題，尋求創意的解決方法并通過努力使之變成現實。這里所說的問題解決不同于考試，考試是在單學科、單知識點中尋求特定答案的過程，而扎根現實情境的問題解決則需要綜合運用多學科的知識，打破學科界限，通過跨學科、跨界的合作探究，才能培養具有實踐能力和創新精神的新型人才。

其實，科學課作為一個綜合性的理科課程，一直都與其他學科有著密切的聯系。例如，力學單元的學習經常要計算平均數，有時還要利用統計的方法學習兒童的脈搏、能源的現狀等內容;直尺、測力計、裁紙刀、剪刀、電壓表、溫度表等也是科學課上常常使用的工具;學習聲音單元時，科學老師們常常拿著吉他、鋁板琴充當一次音樂老師;各種實驗設計和版畫更是離不開美術教學中的簡筆畫。

但是這種簡單層面的整合還不夠。因為真實世界中的各種問題往往都需要綜合利用各種知識來解決。一個好的科學問題的提出或者真實情境的創設必然需要跨越學科界限來解決。例如，在上《制作機器模型》一課時，在我設置的情境下，要求學生利用飲料瓶、一次性筷子等材料制作一個帶動力的簡易小車。一開始那些六年級的孩子覺得很簡單，但是制作以后就發現這真不是一個簡單的事情。首先，他們要考慮車輪、輪軸安裝在飲料瓶的位置，位置不對可能出現前輕后重或前重后輕的現象，如果車軸不能水平并且平行地安裝在飲料瓶上，車也走不快走不直。同時怎樣在飲料瓶上打眼把車軸穿過去，或者直接把車軸固定在飲料瓶底部也是個難題。雖然這些學生已經是十二三歲的大孩子了，他們玩“樂高”時也經常做拼裝的四驅車，但像這樣用原始材料制作小車還是頭一次。為了完成任務，孩子們也是使出了渾身解數：因為瓶子是圓柱形，學生測量起來非常不方便，有的學生就找來了軟尺進行測量，有的先把瓶子的外形投影在紙上，在紙上畫完后把紙又糊在瓶身上;為了把車軸固定，孩子們學會了使用502或者熱熔膠槍;為了在瓶身上打孔，孩子們把蠟燭點燃，把錐子放在火焰上燒熱，然后再在瓶身上打孔，事半功倍……這樣幾節課下來，學生綜合利用自己掌握的本領——科學、數學、美術、技術、設計，制作出了屬于自己的小車。

三、結語

綜上所述，筆者認為創客現象也許未必能成為一個持續的熱點或教育領域，但創客所強調的學習者也是創造者、學習過程也是創造過程、注重將學習者不同的想法變成現實等理念，與現代教育理念不謀而合。創客現象方興未艾，小學科學持續的教育教學改革卻勢在必行，將創客的理念引入課堂必將為小學科學教學帶來新的變革。