建構主義視角下腳手架對創客學習活動的功用剖析

劉春芝 張一春

摘要：本文基于建構主義理論，運用文獻分析法對腳手架在創客學習活動中的作用和其與創客活動的契合點逐一剖解，并以此為基礎進一步提出腳手架策略設計時需遵循恰到好處、步調適中、設計精巧等基本原則。

關鍵詞：建構主義;創客學習活動;腳手架

引言

創客教育的初衷是提高學生的創客素養，培養學生的創新精神，但在具體的課堂實施過程中總是出現“造”與“創”的失衡、以結果為導向的創客教育設計等問題，使得學生往往有創客之形而無創客之實，從而致使多數創客活動的開展處于無效狀態。從本質上看，無效創客活動源于學生沒有親身經歷創造性問題的解決過程，并在此過程中沒有有效學習的發生。因此，如何有效緩解當前創客教育活動開展之“痛”，將無效創客活動轉變為有效創客活動，成為學者們重點思考、研究的問題。

一項利用有效失敗進行創客學習活動設計的探索性研究為筆者提供了一個嶄新的思路，這項研究認為，創客學習活動有效發生的關鍵是恰到好處的腳手架支持，學生可以借助腳手架充分經歷最具學習價值的失敗，從而體驗學習過程達到學習成效。[1]閆寒冰[2]等學者也曾提出類似觀點，并認為，如果不為學生的各種思維過程提供支持工具，他們的思維很難得到高質量的培養。雖然學者們普遍認同腳手架策略對學生創客學習或創客思維養成的幫助作用，但對其和創客活動的契合點以及其在創客活動中可能發生的作用并未從學習理論視角給予說服性的解釋。基于此，本文擬從建構主義學習理論視角出發進行關于腳手架對創客活動的重要性和其與創客活動的契合點的理論性說明，并以此為基礎進一步提出腳手架策略設計的基本原則。

相關概念闡釋

1.創客教育

從創客教育的本質出發，目前國內學界主要持有教學模式論、教育類型論、教育趨向論和教育課程論四種普遍觀點。[3]基于學界對該概念的充分解釋和豐富探討，本研究認為創客教育實施應更多地將創客運動所倡導的“動手操作、實踐體驗”的理念與教育相融合，使學生在做中學、學中做，充分發揮學生自身的主體作用。因此，本文承襲“創客式教育”的觀點[4]，即立足于將創客教育理念和教育相結合的角度，將創客教育理解為借助手工制造、實踐體驗等方式培養自身創新思維和能力的教育方式。

2.有效創客活動

創客活動源于MIT，又稱“創客行動”，具體內涵是指人們利用身邊的各種材料和計算機等相關設備（如3D打印機）、程序及其他技術性資源（如互聯網上的開源軟件），通過自己動手或與他人合作制造出獨創性產品的一種活動。[5]

有效創客活動是建立在創客活動的基礎上，對其教育成效是否達成的表述。Janneke[6]認為學習者構建并做出有意義制品才是最有效的學習活動。該觀點契合西方學術界的普遍觀點，認為創客的創造能力必須通過實體作品體現。而國內學界擴展西方創客教育理念，將創客教育更多地視為“培養什么樣的人”的教育模式，從而有學者認為創客教育活動的成效的達成應取決于學生對于創造性問題解決的親身參與及在此過程中學習的有效發生。[7]

3.腳手架

腳手架，又稱“支架”，是基于“最近發展區”理論和“輔助學習”機制而提出的一種促進學習者有效學習的認知協助和干預措施[8]，嚴格地講它是由布魯納提出，用來說明可能使學習者穿越其最近發展區的幫助形式。

腳手架思想與創客活動的契合點和其重要性

建構主義理論作為創客教育的基本理論之一，其知識觀、教學觀和學習觀對指導創客活動中學生學習活動的有效開展具有十分重要的作用。本文將從建構主義的相關理論視角闡釋腳手架思想和創客活動的契合點以及自身發揮的作用。

1.腳手架引導學生參與創客活動

王佑鎂認為，一個完整的創客活動應包含創客課題和創造過程兩部分。[9]根據最近發展區理論，一個好的創客課題本身所具有的復雜性[10]決定了相關創造過程的困難性和其勢必處于需要成人或相關指導下達成的潛在發展水平的位置。但在當前的創客式教育現狀下，創客課題大多由教師給定，學生僅完成創造過程，盡管這其中有對學生自身能力的考量，但卻丟失了創客學習活動本身所賦予學生的探索性和挖掘性。在如今將創客教育視作教育改革萬能藥的焦躁背景下，學校創客教育者誤將學生視作真正的創客，欲使其通過簡單的模仿和“照著做”完成遠超其自身能力的任務來實現自我重大突破，這無疑有意忽視了學生和創客、學生能力和創客活動完成所需要的能力之間的鴻溝。

腳手架作為輔助學生穿越最近發展區的幫助形式，其可以通過逐一分析學生在活動中存在的困難并針對困難進行相關小步驟分解的形式為學生提供幫助，引導其走入最近發展區。[11]且已有研究表明[12]，在教學中使用學習支架能夠使得學生有意義地參與到他們不可能完成的任務之中，從而提高學生學習的主體性。

發揮學生的主體地位，是建構主義理論一直倡導的觀點，從個體學習的意義上說，教師即為在學習環境中為學習者提供給養的要素之一[13]，而非照著做的“模板”和“工具”。在創客學習活動中，學生熱愛參與、積極創造，在對創客學習活動所具有的好奇和探索心理的驅使下，一步步完成創客作品的制作。在這一過程中，教師如何幫助和指導？是否能夠直接告知學生操作的正誤？顯然，在當今教師角色轉換并不完全的現狀下腳手架的引導作用顯得更加重要，其幫助學生從困難重重的創客活動中尋得一個方向，使學生可以繼續發揮自身的主體性和探索性。

2.腳手架提高學生創客素養

創客素養是創客學習活動中重點期望培養的能力，祝智庭[14]將其定義為創造性地運用各種技術和非技術手段解決問題并經過不斷實驗形成創造性制品的能力。王佑鎂[15]認為該項能力包含創造力、批判性思維、合作能力等方面。

建構主義學習觀認為，學生的認知結構是在與外界的互動過程中不斷形成和改變的。而創客素養作為學生的一種內在能力，其萌芽、發展和強大同樣離不開學生自身認知與外界的碰撞與融合。創客學習活動本身的性質決定了學生在學習過程中遭遇各種失敗的機會比常規課堂教學更多，因此學生在創作過程中需要不斷地糾錯和改錯直至完成創客活動。對于創客新手來說，不知何錯、無從改起是不可避免的問題，因而支持工具顯得尤為重要。學習單、檢查單等腳手架作為基本工具，可以幫助學生檢查其基本步驟，回顧創作過程，不斷反思、核驗自身創作，查找錯誤源頭，這有利于學生學會運用審視的目光看待問題，并能夠通過多角度考察最終完善創作。

而學生借助腳手架及相關概念不斷檢驗創客成品，與其“對峙”和相關概念透過結果或表現向其“回話”的過程，彰顯了“互動”過程，也使得作為創客素養的領域內容之一的批判性思維得到了發展。[16]

3.腳手架促進學生知識習得

建構主義認為，知識是建構的而不是復制和再現的，學習者必須積極地參與知識的建構。該觀點承認知識不是通過教師傳授得到，而是由學習者在一定的情境下借助他人（教師和學習條件）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構獲得。[17]

當前追求多“造”和以結果為導向的創客活動設計使得學生只能流于創客教育表面的學習——單純機械地識記、組裝和制作，而無法達成對知識的深入探索，這無疑忽視了知識的建構過程，而腳手架作為一種知識建構支持特性類型的工具，能夠在很多方面增強學生的學習。腳手架支持學生以深度思維的方式解決問題、闡明觀點或給出答案，讓學生借助腳手架更聚焦于作為學習目標的核心概念及其關鍵特征，使其經歷一些更有經驗的學習者所經歷的思維過程，在不斷地思索和體會中尋找知識的答案。而在這一過程中，學生常常是以建構的方式理解知識的，且腳手架在教學中的使用已被證明可有效改善學生的學習行為[18]，便于其概念性理解的深化。

腳手架的設計原則

1.恰到好處——腳手架提供的時機

已有研究表明，在學習過程中如果過早地給學生提供腳手架，通常會限制學生積極主動性的發揮、探究能力和創造能力的發展以及降低學習效果等。[19]受其啟發，筆者認為在學習活動中支持者給學習者提供腳手架的時機要“恰到好處”。建構主義所提倡的運用大量教學支架與學習指導以促進學生自主學習[20]，并非指腳手架貫穿學習過程的全過程，而是側重強調學生需要，即學生迫切需要時予以提供。

當然，“恰到好處”要求教師或者腳手架設計人員對學生的學習行為保持高度的敏感，切實做好學情分析，準確把握學生的知識掌握程度，精準判斷學生的想法，預先對需幫助的情況進行協助設計并提供調整措施，有效培養學生學習能力。

2.步調適中——腳手架提供的強度

在創客教育活動中，學習者作為動手操作的主體，借助腳手架工具能使自身批判性思維得到較好的發展。而依據認知負荷理論，腳手架設計會使學生產生認知負荷，其作用于學生的學習技能發展和思維表現。學習步調是腳手架設計的基本依據，一般來說，學習步調越小，步驟越細，支架強度越高。根據相關研究[21]，過強或過弱的腳手架都有可能阻礙學生的學習進度，說明支架強度并非越大越好或越弱越優，過強（弱）的腳手架強度，也有可能會造成學習任務的瑣碎或復雜和學生的倦怠情緒，因而，腳手架的設計需要根據學生對學習內容的熟悉程度詳細準確地安排，通過增強或減弱腳手架的方式將認知負荷調整到最易于學生建構知識的程度。

“步調適中”要求教學設計者對教學設計要持謹慎和小心的態度，并需加持教學設計經驗者的幫助，在每節課后不斷反思和修改，調整設計的腳手架強度，最終形成最合適學生學情和學習發展的腳手架。

3.設計精巧——腳手架提供的幫助與學生所遭遇的問題情境的性質與核心概念的關聯程度

Bruner[22]認為，學習支架是教師與學生之間的對話，教師通過提示和反饋等呈現方式引導學生解決問題，促進學生對問題的積極思考和深入探索，幫助學生主動參與到學習活動中。這要求腳手架需具有引導和協同作用，所提供的幫助要將學生所遭遇的問題情境的性質和知識學習的核心概念相關聯。但如果將概念、解決方法和所用知識直接以結構化的形式呈現給學生，又會使學生在并不明白為何要以此種形式組織知識解決問題的情況下盲目地進行問題解決，這與創客教育的初衷并不相符，且不利于學生自身知識建構。

因而，教師或設計者需要將腳手架設計嚴密控制在一個“提示”和“聯結”的范疇，在給學生提供資源和幫助的前提下留下思考和想象的空間[23]，幫助學生對正在進行的材料進行認知加工，使其在頭腦中能夠根據腳手架將前后知識點進行串聯，自主積極反思自己的想法并建立想法之間的關聯，促使抽象問題簡單化，實現知識學習和問題解決。

結語

腳手架作為一種知識建構輔助工具，在創客學習活動中的作用重大，其可以在學生學習過程中借助提示、反饋等形式幫助學生實現思維的可視化，具有較強的針對性，但是由于創客活動本身的不可控和復雜性，腳手架設計還需在實踐中反復試驗、多次修訂，以達成最優效果。

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