裘炯濤


【摘 要】經過十多年的發展,創客教育在我國越來越普及,學校、家長對創客教育的理解和接受度在不斷提高。創客教育在培養學生創新精神和創造能力上起到了重要作用,同時,也形成了眾多創客課程,探索出了有中國特色的創客教學模式,即從“拿來主義”到“融合創新”。
【關鍵詞】創客教育;創客教育發展;項目式學習
【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】B
【論文編號】1671-7384(2023)04-011-03
創客教育經歷了蓬勃發展的階段。在此期間,建設創客空間、舉辦創客活動、培養創客教師、開設創客課程等,大量教師投身到創客教育之中。作為一名創客教師,筆者從自身經歷出發,談談這些年所經歷的創客教育大發展。
拿來階段:舶來品的本地化實驗
創客活動的起源是美國麻省理工學院一個實驗室課題。創客是一群精通技術、善于造物的人,他們不以盈利為目的,努力將創意變為現實。在國外,從2005年開始就有各種創客活動的開展,第一批創客們通過論壇分享、線下活動、Maker Faire、視頻等方式,將自己設計的創客作品在創客圈中分享,并由此吸引了更多的人加入。隨著創客活動的火爆,創客活動的門檻也逐漸降低,創客活動逐漸融入教育之中,中小學生也開始接觸前沿的創客活動。
2010年前后,我國開始出現創客活動,第一個創客空間在上海誕生。2013年,創客教育被正式提出[1],創客活動在學校的開展,逐漸催生了創客教育。創客教育發展的初期(2013年-2014年),國內的創客教育面臨著無課程、缺硬件、師資荒的局面。部分發達地區,如北京、溫州、上海等地有一批教師率先開始在教學中開展創客活動。此階段的創客教育主要以課外拓展、興趣小組的方式開展,教學內容還不成體系,教師自身還在學習與探索之中,與其說是教學,不如說是教師帶領學生的共同學習活動。而學習內容主要來源于國外的創客社區分享的內容,比如設計3D打印機、多關節機械臂、藝術燈光秀等。
此階段的教育創客依托的開源硬件主要有Arduino、Raspberry Pi及各種傳感器。以筆者自身為例,最早接觸到的開源硬件是Arduino。為了實現閃燈效果,尋找合適軟件,學習程序范例,不斷失敗,反復嘗試,當最終看到LED燈能根據程序指令實現閃爍效果時,內心無比激動,正是這種效果變現的激動驅動著創客教師不斷學習。人們常說,萬事開頭難,在創客領域亦是如此。當第一盞燈被點亮后,創客知識的學習就會進入加速階段。跟隨著國外創客達人的視頻教程,創客教師主要學習編程知識和電子電路技術,這個階段的作品重在功能的實現,完成一個遙控開關燈或是拍手感應燈就算完成一個任務。
隨著教師具備一定的創客知識,并通過課堂將創客作為一門課程時,學習的內容就不僅僅是編程與電子技術。教師開始有意識地培養學生的作品設計能力。創客作品中,除了利用電子模塊實現一定的功能外,還會有精美的外觀裝飾。主要使用的材料有紙盒、黏土、竹簽、彩紙、雪糕棍等,加工工藝一般以剪、貼、畫、鉆等為主。在學習初期,這是一種很好的入門方法,教師指導學生先掌握創客作品設計的基本技能,然后利用學生在美術課、勞動課上學習的手工技能為創客作品制作一個好看實用的外觀。
隨著國內對創客教育感興趣的教師越來越多,網絡上開始出現區域性的創客教師社群。通過社交平臺、網站論壇等方式建立起了創客教師的交流平臺,創客教師間開始分享創意作品、解決技術難點、共同討論教學策略等。[2]
提升階段:創客課程生態與教學模式的建立
隨著創客活動不斷火熱開展,政府層面積極推進“雙創”浪潮,創客教育在2015年之后廣受推崇。在教師層面,國內創客教師圈開始有一批創客教師率先設計創客課程、編寫教材、開展教學實踐等,將創客知識融于生活情境、學科情境、探究實驗等環節中,形成一批有特色的創客課程。而部分發達地區的學校開始建設創客空間、開設創客課程、組織創客活動,在校園內營造科技創新的氛圍,培養學生造物與創新能力。省市區域層面,通過組織創新設計類賽事,評選創新學習空間,培育種子學校,組織創客師資培訓等方式推動創客教育的落地。
在這個階段,開設創客課程的學校不斷增加,并從發達地區開始向全國輻射。第一批創客教師已經完成一輪創客知識的內化,能夠開設2~3門創客課程,比如趣味Scratch、創意電子入門、創意三維設計等課程。在創客課程實踐上,一般采用任務驅動型教學推進知識點學習,通過完成小作品,掌握創客知識,培養計算思維;再用基于真實問題(情境)的項目式學習完成項目實踐,培養學生的合作能力和創新精神。比如,筆者在2015年開設的“創意電子入門”課程中,在某一單元教學中,通過四個基礎任務掌握LED燈的用法和基本的編程方法,最后通過項目實踐活動培養學生的實踐能力(表1)。
創客課程不是一門單獨的課程,而是由一系列課程形成的課程序列。經過幾年的教學實踐,形成課程體系,從低段的電子百拼、粘土與機器人等課程初步培養學生的動手實踐能力,第二學段以編程、建模、造物為主,進一步培養學生解決真實問題的能力,第三學段通過物聯網、Python編程等內容培養學生高階思維能力。三個層次的課程形成一定的梯度和延續性。學生通過序列課程的學習,掌握多種創客技能,提升了解決真實問題的能力(圖1)。
與此同時,設備的不斷更新也為創客教育提供了更多的可能。很多學校都開始采購3D打印機、激光切割機、CNC雕刻機等設備,為學校開設出更豐富的設計類課程提供技術保障。學生利用數字化工具設計作品外觀,設計個性化零部件,提高作品的美觀度和運行穩定性。比如學生可以使用3D打印機打印作品中車輪、小座椅等部件;可以使用激光切割機快速切割亞克力、木板等材料,實現作品整體結構的搭建。
創客教學實施與傳統學科的教學有著很大的區別,創客教育往往從創意出發,通過設計、實施、反饋等過程,培養學生想象力、創造力和動手解決問題的能力。在學習過程中,往往需要用到多學科知識,基于問題或者情境展開教學。
創客教學實施過程中結合教學實際和相關理論,形成了幾種常見的教學模式。比如基于設計思維的創客教學模式,采用移情—定義—構思—原型—測試—反思等流程指導學生完成創客項目教學。[3]還有SCS創客教學法,將創客教學過程分成情境導入、簡單模仿、知識講解、拓展模仿、創新激發、協作完成、創意分享等七個環節。[4]
分享階段:開源精神與知識付費的崛起
創客活動的推動得益于開源硬件、開源軟件的發展,最初推動創客活動的人往往具有很強的開源精神,他們將自己設計的圖紙、程序、設計方案等以標準文件格式發布出來,這些內容遵循一定的開源協議(如CC、MIT、GPL),后期有需要的創客就可以參考這些資料,并在此基礎上改進與創新。國外著名的開源社區有以托管代碼服務為主的Github、以分享3D模型服務為主的Thingiverse、以分享創客項目制作為主的Instructables,這些開源社區匯聚了世界各地熱愛創客的人士。國外開源社區中項目分享一般有較好的創意、精致的外觀設計,多采用開源通用型硬件,但制作難度大,知識與技能要求高,如果想要應用到教學上,存在一定的門檻。
隨著創客教育在國內的落地生根,國內也出現了一批開源社區,如碼云、DFRobot論壇、Laserblock社區、知識星球等平臺。與國外職業化創客不同的是,國內從事創客活動的主要是中小學師生,因此國內創客開源社區分享的內容一般難度較低,項目設計有一定的梯度,形成課程體系,使用的開源硬件集成度較高,適合開展教學。很多教師的創客知識來源于這些開源社區,開源社區上有完整的課程體系,教師可以根據自身能力及學生情況選擇合適的內容進行教學,在教學中遇到問題可以在開源社區中跟帖討論。開源社區成為一個良性的生態圈,有經驗的創客教師向該生態圈注入新鮮課程,新入門的創客教師從中汲取營養,當創客教師自身的水平發展到一定程度時,其自身也會成為開源社區的貢獻者。
談到開源精神,就不得不說到知識付費,開源分享讓創客活動在較短的時間內擁有大量受眾,而如果一直以無收益的方式分享,自然也會打擊創作者的積極性。知識付費、作品加工權付費等新形式為創客教育注入新的活力,知識付費可以給創作者一定的回報,能夠提高分享內容的質量,讓“分享—創作—迭代”形成一個良性循環。[5]
創客教育未來發展方向
創客教育的開展往往以制作創客作品為載體,對于大部分中小學生而言,創客學習更應該強調造物的過程,在造物的過程中,學生需要像使用剪刀、尺子一樣使用各種數字化工具。
創客教育實踐要求參與的學生有較強的合作能力,讓學生能承擔創客項目實踐中部分任務,在項目中找到自己的價值。
在過去的十年中,創客教育經歷了很多變化。家長和師生對創客教育的理解和接受度在不斷提高,使得創客教育得以在中國越來越普及。下一個十年,我國創客教育的發展將會趨向理性,在義務教育階段,創客教育將會結合義務教育課程方案和課程標準(2022年版)中的要求,更多地融入跨學科學習之中。創客教育本身就是對跨學科項目式學習的一種探索,有了新課標的指導,創客教育在培養學生的創造力和創新思維方面也將會發揮更多的作用。
參考文獻
吳俊杰,周群,秦建軍,蔣程宇,欒軒. 創客教育:開創教育新路[J]. 中小學信息技術教育,2013(4).
王碧琴. 探究小學生創客教育的有效途徑[J]. 基礎教育論壇,2022(7): 86-87.
徐敬生. 設計思維下的創客項目選題指導策略與實踐[J]. 中國信息技術教育,2020(18): 84-88.
傅騫. 基于SCS創客教學法的教學實踐[J]. 科教導刊, 2021(15): 12-14.
梁森山. 中國創客教育藍皮書[M]. 北京:人民郵電出版社, 2016.
作者單位:浙江杭州市錢塘區臨江小學
編? ?輯:盧秋紅