一核四維：創客課程開發理論及欠發達地區實踐路徑

廖作東

摘要：本研究基于創客教育課程開發的三大理論基礎——基于經驗的學習強調、知識互動構建過程的重視、道德和倫理實踐的指導，提出了“一核四維”的課程開發理論，“一核”即聚焦學生核心素養，“四維”即從“趣味性（趣）、理論性（理）、實用性（用）、社會性（融）”四個維度進行課程開發。另外，本研究采納了“1+N”策略，即以一所學校或一位教師為中心節點，輻射帶動N所學校或N位教師，并在典型案例學校進行實施和推廣，以期能夠為部分欠發達地區提供可參考的經驗和模式。

關鍵詞：創客教育；一核四維；跨學科教學；教育均衡

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2024）11-0091-03

創客教育是結合技術探索、動手制作與創新思維的一種教學模式，著重提升學生發現問題、解決問題的能力。但創客教育當前存在兩大主要問題：一是創客課程的本質及教學方法尚未得到深入挖掘，主要依賴于一線教師的教學經驗或企業的有限探索。二是創客教育的普及面臨多重制約，在一些欠發達地區，長期缺乏相應的師資和設備的投入，使這一問題更加凸顯，從而加劇了教育上的地域差異。

筆者所在項目組經過多年的深入研究和實踐探索，提出了“一核四維”創客課程的開發理論，并基于該理論進行了創客課程開發及“1+N”的課程實施，以期能夠有效解決上述問題。

“一核四維”創客課程開發的研究歷程

1.初步探索階段

開設輪式機器人技術課程和開源硬件項目，旨在提供一個多維度的教育體驗，這不僅涵蓋了趣味性和數字技術的應用，還包括從創意到物質化的整個創新過程。同時，加強創客教師隊伍的能力建設，為學生提供更加優質的教育服務。

2.系統建構階段

本階段的工作重點是系統性地進行理論研究，開發出一套連貫的課程體系。項目組基于以學習者為中心的課程設計理念，提煉出“一核四維”的創客課程開發理論，并開發一系列教材及教學資源。

3.深化與推廣階段

項目組致力于深化“一核四維”的課程開發理論，并將其推廣至更廣泛的校本課程開發領域，同時，拓寬合作范圍，與筆者所在市的中小學校和部分農村學校開展試點合作，將基于“一核四維”的創客教育課程引入更多的應用場景。

“一核四維”創客課程開發研究的成果

1.形成了“一核四維”創客課程開發理論

經研究實踐，項目組提出“一核四維”創客課程理論模型，如下圖所示。

一核即聚焦學生核心素養，強調創新思維、審辨思考與解決問題能力的培養，并注重塑造社會主義核心價值觀。

“四維”包括“趣、理、用、融”，其中，“趣”要求結合學生日常生活和經驗，設計有趣的情境任務，引發學習興趣動力；“理”注重學科原理與跨學科方法，將創客經驗遷移至其他學科，促進高階學習；“用”鼓勵學生將創客知識技能應用于實際，解決真實問題；“融”則從社會道德需求上審視創客應用，確保符合社會價值觀和道德規范。

2.建構了“一核四維”創客課程目標，開發相關教材

根據“一核四維”理論，構建課程目標：發展創新思維、審辨思考和問題解決能力（一核）；設計有趣情境和任務，增強學習動力（維度一）；強調學科原理和跨學科方法，促進經驗遷移（維度二）；應用創客知識技能解決真實問題（維度三）；培養社會責任感和道德規范，確保創新與創造符合社會價值觀（維度四），同時開發與課程目標相對應的地方特色教材，部分教材如表1所示。

例如，在《機器人教育與數學學科融合課程系列初級版》教材的開發過程中，筆者所在項目組是“四維”角度出發進行構建。首先是“理”的維度，數學中的數軸是建立數量與空間關系的核心工具。輪式機器人在地面上行走，其空間位置不斷變化，如何精確描述這種運動變化呢？筆者引入了數軸，建立了原點、方向和單位長度，并通過數軸上的運動距離和方向來探討基本的運算法則“加、減、乘、除”。這樣，學生就可以從空間維度而不是僅從數量維度來理解運算法則。接下來，構造“趣”的維度。考慮到6、7年級的學生對《西游記》一書中的神怪類故事非常感興趣，筆者構建了《西游記》的情境，并將輪式機器人運動之“理”、控制之“理”、數學之“理”融入故事，實現了趣味性功能。當輪式機器人在完成任務時，便體現了“用”的維度，需要調用“理”的內容解釋，又觸發了純粹“理”邊界外的問題，從而實現解決現實問題非“理”因素的探討。從“理”到“趣”再到“用”，最終進入到團隊分工協作的“融”的維度。

3.建立欠發達地區“1+N”創客課程實施策略

在欠發達地區開展創客教育面臨多重挑戰，關鍵問題之一是缺乏領域帶頭人。常規教師培訓在這些地區效果有限，主要原因是返校后缺乏必要的技術支持，導致教師的熱情和積極性逐漸消減。針對此問題，項目組提出了“1+N”策略，“1”即培養創客學科的關鍵人物和建立創客關鍵場所，通過這些“1”激勵和指導N所學校或N位教師持續開展創客活動，形成團隊合力。例如，某學校通過工作坊形式，建立了開平市小學創客教師聯盟。每周末，教師舉行研討課、分享課、基礎技術課等活動，從“1”出發，輻射至N個地區，實現了教育資源的推廣。這些活動有效提升了教師的專業水平，同時激發了他們的教學熱情。

4.實施“一核四維”創客課程實施評價方案

表2所示的評價方案提供了全面的框架，教師可將其用于評估和量化學生在創客教育項目中的表現和進步。

5.形成了“一核四維”系列創客教育教學資源

在開發教學資源方面，項目組采用“1+N”策略，重點提升教師的創客技能，鼓勵他們在有限資源的情況下設計并使用有效的教學工具。例如，項目組組織信息科技教師，通過優質課、公開課、同課異構等多種形式，先后設計和開發了大沙茶項目式學習的說課案例、輪式機器人與數學學科融合的公開課案例等。

“一核四維”創客課程的創新

“一核四維”理論為教育實踐中核心素養的全面落實提供了可積累的經驗和指導意義，也為教育工作者提供了寶貴的實踐指導。此外，項目組提出并實施的一系列針對性強的“1+N”創客課程實施策略，有效解決了欠發達地區在創客教育方面遇到的一些問題，同時促進了教育質量的提升，縮小了地區教育的差異。

“一核四維”創客課程的成果

在育人價值方面，項目組將成果應用到筆者所在市的中小學的創客興趣班以及職業學校的相關專業，累計有2000余名學生參與，每名學生經歷約80～120課時的“一核四維”創客課程學習。調研顯示，通過創客課程學習，學生在進行綜合問題解決時，學習動機、學習能力、實踐能力等均得到提升。另外，自2021年起，項目組在筆者所在市的多所學校舉辦講座或公開課，推廣成果，促進了信息科技教師的專業發展。

參考文獻：

祝成林，和震.美國技術學院預科高中人才培養模式及其對我國中高職銜接的啟示[J].外國教育研究，2017，44（03）：117-128.