来自 教育 2019-08-20 18:01 的文章

创客观点丨读懂中小学创客教育

  真正的创客教育可以追溯到2009年11月美国时任总统奥巴马在教育创新大会上的发言,他呼吁“每个学生都应成为创造者,而不仅仅是消费者”。2010年上海成立了国内首家创客空间——新车间,此举开启了我国创客运动的大幕,与此同时,一些学校也已经尝试开展创客教育,如北京景山学校、浙江温州中学等。2013年,北京景山学校的吴俊杰老师首倡创客教育概念,是国内提倡中小学创客教育的发起者之一,被称为国内中小学创客教育的布道者。这种自下而上的教育变革,很快得到了政府和政策层面的呼应。

  2015年,李克强总理在政府工作报告中指出“推动大众创业、万众创新”“切实保护发明创造,让创新之树枝繁叶茂”“大力发展众创空间”“使草根创新蔚然成风、遍地开花。”时至今日,我国的创客教育已经历了四年的发展。为全面梳理我国中小学创客教育研究的进展,本文首先采用文献研究法对中国知网(CNKI)期刊数据库进行统计,以“创客”为关键词,以CSSCI期刊为检索范围,截至2017年8月底,共检索出286篇相关论文,经过内容浏览和研读,保留了50余篇与中小学创客教育相关的高质量论文。

  一般认为,创客(Maker)一词起源于2001年美国MIT比特与原子研究中心发起的FabLab(Fabrication Laboratory,制作实验室)创新项目,该项目以个人创意、个人设计、个人制造为核心理念。2012年,克里斯安德森(Chris Andersen)出版《创客:新工业革命》,“创客”正式走进全球公众视野。关于创客的概念,网络上比较流行的观点认为创客一般是指不以营利为目标,利用3D打印技术以及各种开源硬件,努力把各种创意转变为现实的人。另外一个比较有代表性的定义来自Make杂志的创办人戴尔多尔蒂(Dale Dougherty),他认为创客是指那些把技术当作玩具、在玩中学习技术的发烧友(Makers were enthusiasts who played with technology to learn about it)。与此相似,钟柏昌将创客定义为热衷于创意、设计、制造的个人或群体。

  创客空间译自Makerspace,是英文“Maker”与“Space”的组合,“Hackerspace”“Hacklab”等也是常用的英文表达方式。美国著名杂志Make将创客空间定义为:一个真实存在的物理场所,一个具有加工车间、工作室功能的开放交流的实验室、工作室、机械加工室。2015年我国政府工作报告从众创的角度出发,将其注释为:顺应网络时代创新创业特点和需求,通过市场化机制、专业化服务和资本化途径构建的低成本、便利化、全要素、开放式的新型创业服务平台的统称。

  上述定义主要针对的是社会创客空间,就中小学创客教育而言,创客空间特指在校园内建设的用于创客教育活动的专门实验室。

  目前,学术界对于创客教育还没有一个明确的概念界定,专家学者对创客教育做出了多种不同的解释,从创客教育本质的角度来看,主要包括以下四类。

  (1)“教学模式论”。祝智庭等认为创客教育有广义和狭义之分,狭义上的创客教育是一种以培养学习者,特别是青少年学习者的创客素养为导向的教育模式(Makeliteracy-Aimed Education);杨现民等认为,创客教育是一种融合信息技术,秉承“开放创新、探究体验”教育理念,以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式;王旭卿认为,创客教育把数字技术同时作为教育的内容和手段,是数字技术与教育不断融合而产生的新型教育范式。

  (2)“教育类型论”。钟柏昌认为创客教育是一种培养青少年创客的工程教育,是在创客空间中开展的以造物形式培养学生综合实践能力的一种教育类型。为什么要强调“造物”?谢作如认为,只有强调“造”,才能突出创客运动的社会化、平民化,强调动手实践等特点;“创”是精英化的,而“造”是大众化的;只有关注“造”的创客教育,才是可以复制和普及的大众教育。李大维在与谢作如的对话中也提到创客教育是科技、工程、艺术等教育专业的业余化。2015年6月20日,中国电子学会现代教育技术分会创客教育专家委员会正式成立,2016年在第一次会议中对现阶段“创客教育的定义”达成共识,即:创客教育是创客文化与教育的结合,基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

  (3)“教育取向论”。祝智庭等认为广义上的创客教育是一种以培育大众创客精神为导向的教育形态(Makespirit-Aimed Education);王佑镁等从微观、中观和宏观三个层面提出创客教育是一种贯穿终身的,培养个体DIY(DoIt Yourself)、创造能力与分享精神的教育取向。

  (4)“教育课程论”。傅骞和王辞晓认为创客教育是一种引入中小学教育课程体系中实施的一系列关于创新动手技能训练的课程。

  由此可见,国内对创客教育的解读并不统一,但学者们普遍认为创客教育的目标是培养学生的创新素养和创造能力。整体而言,上述“教育类型论”不仅简洁易懂,而且触及了创客教育的内在本质和外在表现形式。

  实施创客教育需要开设相应的创客课程。在实践层面,以温州中学和北京景山学校为代表的部分一线学校立足校本实践,设计和开发了一系列的创客教育课程。例如,北京景山学校期望能在小学、初中、高中各形成一个以技术课程为先导的系统化的创客课程体系。在理论研究层面,杨现民认为创客课程有广义和狭义之分,广义的创客课程包括电子创意类课程以及各类传统的以培养学生创新创造能力为导向的课程;而狭义的创客课程特指以智能化信息技术等应用为特征的电子创意类课程。管雪!认为创客课程是学校开展创客教育活动的目标、内容、方式及评价等的总称,目前中小学的创客课程大部分都是校本课程。但也有学者认为,创客教育本质上是一种经验课程,应以综合实践活动形式为主,而对于是否以课程形式开展创客教育需做审慎的思考。

  创客教育是近年来新兴的教育理念,其理论基础建立在体验教育、快乐教育、创新教育和DIY理念等多种成熟的教育理念之上,其中最突出的是美国实用主义教育家杜威提出的“做中学”思想。

  在分析创客教育基本理念的基础上,钟柏昌认为创客教育作为一种工程教育,本质上是一种玩中学、做中学的教育,也是创业意识的教育,还是虚实融合、学科整合和主体混合的教育。郑燕林等认为创客教育本质上是指向培育学生的实践理性和向善的技艺以及促进学生内在的自我创造,而不止于支持学生知晓实践原理与规则,对制作技能的训练和提升学生对外部世界的适应与改造能力。

  创客教育具有多种教育价值。从个人发展角度来看,吴俊杰认为创客教育是给青少年学生的情感之锚、天赋之基、个性之路,为青少年学生提供自由想象、自由学习、自由创造和自由选择的机会;张茂聪等认为,创客教育为孩子们提供了更多动手操作、自由探索与发展的空间与条件,以帮助学生在实践活动中达到提升默会能力的目的,从而激活主体的创新基因,在“学—思—动—用—创”的结合中实现学生的全面发展。从教育改革角度来看,杨现民等认为,创客教育为教育系统注入了新的教育理念,带动了整个课程体系的有效变革,解决了传统教育存在的诸多问题,加速了我国各级各类教育系统关键因素的优化组合和转型升级。从国家战略角度来看,创客教育的出现推动了我国人才培养模式的更新和优化,为更好地贯彻落实“双创”目标提供助力。

  关于创客教育的整体框架,杨现民认为创客教育的开展需要协同推进创客环境、创客课程、创客学习、创客文化、创客教师队伍、创客教育组织、创客教育计划等多个方面。杨绪辉将“知识建构”理论引入创客教育的实施过程中,构建了以“观点持续改进”为首要任务、“创新产品生成”为学习发生证据的创客教育实施路径。也有研究者表示需要从创建创客空间、开发创客课程、培养创客教师、应用开源软硬件等新技术、制定创客教育发展规划、构建创客教育评价体系等方面来共同推进创客教育的实施。

  不少学者从生态学的角度阐述了创客教育生态系统的建设。例如,杨刚以培养高层次应用型人才,实现对人的知识、能力和素质的全面发展为目标,提出了创客教育双螺旋系统;许涛等构建了以学生创客教育为中心,以创客教育教师和创客教育课程为两翼,以校园创客空间建设为基础的校园创客教育生态系统;傅骞提出了包括技术和方法理论两个层面的基于“中国创造”的支持创客教育的生态架构;李卢一等提出了可促进创客教育理性发展和可持续发展的创客教育绿色发展路径。

  总体来看,虽然不同的专家学者对创客教育实施的整体框架说法不一,但是基本观点相似,普遍认为创客教育需要从创客环境的建设、创客课程的开发、创客教师的培养以及创客教育的发展规划等方面进行实施推进。许多研究者还提出了推行创客教育的相关策略。何克抗建议探索实施中国特色创客教育的正确思路和方法,要高度重视创新意识、创新思维和创新能力三方面的素质及其培养方式;钟柏昌认为普及创客教育需要从建立创客教育评价标准和配套先修课程、开展教师培训以及建设创客空间等方面提供系统的支持。

  目前,在创客教育中通常采用项目教学法(Project-Based Learning,简称PBL)作为主要的教学方法。采用基于设计的合作学习方式(Learning-By-Design,简称LBD)作为创客教育的主要学习方式。

  在项目教学法和设计型学习的理论基础上,不少研究者构建了具有中国特色的创客教育教学模式,例如,陈刚等认为创客课程属于以“主题—探究—表达”为基本课程组织模式的“登山型”课程,应基于“经验单元”进行课程设计,基于“运用水准”对创客课程进行表现性评价;王同聚基于微课在机器人教学中的应用构建了“微课导学”教学模式;杨晓彤等将网络空间作为支撑环境,结合线上线下创客空间提出了网络空间支持的中小学创客教学模式(Cyber space Supported Maker Teaching Model in Primary and Secondary School,简称CMT模式),从创客作品和学生本身的创新能力两个方面对该模式进行效果评价;傅骞提出了以简化教师开展创客教育的过程,提升教师在创客教育中的使命感,让学生更好地享受创新和分享快乐为核心的SCS创客教学法;杨滨通过对网络“教学空间”支持下的创客教育进行分析,总结出中小学开展创客教育的四项策略,包括:创客教育分段实施策略、项目“群”设计策略、创客作品巡展策略和应用“微信二维码”寻求助创策略;杨维等借鉴STEM跨学科项目设计模式,提出了以教学分析为基础,以项目为核心,从教学活动、教学资源、教学架构以及教学评价等环节进行设计的基于学科课程整合的创客教育一般框架模式。

  创客教育对教师的要求非常高,许多研究对创客教师的角色和任务进行了分析,例如,祝智庭等将创客教育中教师的角色划分为DMCI(Designer、Manager、Coordinator和Improver)四类;郑茜认为在创客教育中教师应该转变角色与观念,将教学中心点从教师转到学生,不能再以权威自居,教师要成为创客空间的建设者、创客课程的设计者以及创客活动的引导者;王志强等通过分析美国中小学创客教育现状,认为在一个充满创客精神的课堂中,教师是一个引导者而非掌控者,是一个激励者而非阻碍者,是一个参与者而非旁观者。上述诸多观点说明,创客教师不再只是课堂中的领导者,而是一个将若干角色融为一体的多面手。目前,从事创客教育的教师主要是信息技术教师和通用技术教师,范围较为狭隘。由于创客教育所具有的学科整合特性,王同聚认为创客教育的开展需要一个具备多学科知识积累、较强动手实践能力以及跨界与融合特质的优秀创客教师团队。除了教师之外,具有各行各业工作经验的家长也可以参与进来指导学生。

  创客空间作为创客教育的重要载体,其蕴含的教育价值也是多方面的。创客空间的广阔场域丰富了教学环境的内涵,为学习者提供了更加优质的创造教育环境,帮助学习者体知躬行学习过程,使学习者摆脱单纯的技术追求而走向人的回归,同时也推动形成一种适合新型创新人才培养的教育环境观。创客空间的具体模式主要包括学校创客空间、商业创客空间和社区创客空间三种。

  如何才能建设一个符合创客教育需要的创客空间?在建设策略方面,杨绪辉等认为创客空间的构建要以多种技术的混搭为着力点,以完善的学习共同体为驱动力;李卢一等借鉴美国中小学的实践经验,提出我国中小学创客空间建设的基本路径,即确立目标、规划奠基、以人为本和应用驱动。在空间模型方面,吴俊杰主张构建校园创客空间、家庭创客空间、社会创客空间的立体生态;王同聚主导的“智创空间”由线下实体空间和线上虚拟空间组成,将创客教育硬件资源、人力资源、教学资源和课程资源等内容整合,结合创客教育特征和理念,形成了“ZCSpace创客教育模型”;宋述强等构建了一个线下与线上融合的创客空间模型——iSMART,该模型为拥有共同兴趣或利益的创客群体提供了所需的软硬件资源、人力资源等支持性条件。在场地设备方面,谢作如认为,创客空间要满足必要条件,要有足够大的场所,提供足够全的工具,实现足够长的开放时间;何克抗建议在选址“物理创客空间”时要作公平及长远考虑,可以选择利用学校里的闲置场地,还可以对已有的空间进行改造;而创客教育设备的购买需要“结合校情、师情和学情因地制宜和因人而异。”关于经费来源问题,有研究者建议除了学校自筹以外,还可以通过同创客类公司达成合作、申请社会捐助、场地出租、设备出租等方式筹措。需要注意的是在筹集经费的过程中政府、学校、企业等多方利益的冲突会影响创客教育的开展,因此需要建立相关的规范来协调,各主体应积极合作,使各方利益最大化,从而促进创客教育的繁荣和发展。

  目前,一些中小学校已经开始了校园创客空间的建设工作,并结合校情和需要,造就了一批各具特色的创客空间。例如,兰州市某校的VP创客空间具有“立足本校、虚实结合、联合社会、项目引领”等特点,即学校需充分利用已有的教学资源,同时整合社会资源,将物理空间与网络教学空间相结合。而温州中学创客空间由于初步做到了教师、内容、学生、资源和环境、方法、经费等层面的混合,所以能够持续运行至今。

  自2013年起,创客和创客教育相关研究的数量开始呈井喷式增长,成为近年来学术界的热点话题。但是,由于开展时间短,积淀不足,创客教育的发展仍面临着许多问题和挑战。纵观学者们的观点,主要问题和挑战体现在如下四个方面。

  通过对相关文献进行梳理发现,近年来创客教育研究热点从创客教育的本质价值分析转移到体系框架的构建上来,许多研究者提出了若干理论上可行的创客教育实施框架。但是,这些框架仅仅提供了开展创客教育的大方向和大轮廓,缺少具体的实施案例和成熟的课程做支持,并且这些框架复杂多样,观点不一。面对纷繁复杂的现实问题,这些复杂多样、缺少实践经验支持的框架在一定程度上给一线学校造成了困惑。

  创客教育涉及内容广泛,其边界究竟如何,学界并无定论,政策层面也缺乏创客教育指导纲要或标准,导致创客教育课程、创客教育资源的开发乱象丛生,转而又模糊了创客教育的焦点,导致创客教育成了个“筐”,什么都可以往里装。这一漏洞甚至被一些器材厂商利用,成为兜售产品的理由,“创客教育究竟应该教什么”成了一个新的谜题。

  此外,关于创客教育效果评价标准研究较少。虽然一些研究者在开发创客教育教学模式时提出了相对应的评价标准,但也只是简单介绍了评价的维度并没有案例和实践效果的说明。总之,创客教育的理论研究仍然有待完善,亟需富有一线色彩和生命气息的研究。

  各地在推进创客教育的过程中遇到了很多困难,其中一个突出的问题就是缺少创客师资。创客教育的开展需要一支优秀的教师队伍,目前从事创客教育的教师多为信息技术教师。虽然信息技术教师能够在软硬件技术等方面给学生提供专业指导,但还远远不够,因为创客教育和传统教育不同,是一种集高度复杂性和极强综合性为一体的创造性教育活动,对教师和学生的体力、智力、毅力等都有较高要求,在学生进行创客学习的过程中,教师既要在知识技术上予以指导,也要在心理方面提供帮助,比如灵感激发、关怀安慰等。因此,除了教师必备的教学能力外,创客教育还要求教师有掌握多学科知识的能力,还要有突出的启发诱导能力。由此可见,创客教育多课程融合的特质给绝大多数传统学科教师带来了巨大的挑战。例如,从事信息技术教学的教师因专业限制对其他学科内容了解不够;其他学科教师因平时教学任务繁重而无暇分身了解新技术和新工具。

  创客教育需要经费的支持,创客空间需要的设备材料、图书教材以及其他软硬件都会产生相应的费用。而且随着创客学习的不断进行,这些设备的维护、修理和耗材的持续供给也是一笔很大的开销。因此,创客空间需要较为稳定的资金注入才能保证其正常运转。虽然现在开源硬件降低了设备和所需耗材的成本,但由于追求“高大上”的惯性思维、教育经费的不足以及拓展外部资源能力的有限,导致一些学校仍然没有能力承担开展创客教育的费用,阻碍了创客教育的推广。

  正如一些研究者所言,创客教育面临的最大问题就是其可持续发展的问题。在“分数决定命运”的社会现实影响下,人们虽然清楚创客教育能够培养学生的创新能力,但却更加关注其是否会影响孩子的成绩和升学。此外,创客教育还面临着教育公平和均衡问题,以及与传统教育体系相冲突的问题,这些都是实现创客教育可持续发展不可回避的难题。一些教育者受媒体炒作、教育变革潮流等的影响,甚至认为创客教育是解决所有问题的“万能处方”。实际上创客教育并不是教育发展的最后一根救命稻草,也不能解决所有的教育问题。因此,研究者应从多方面考虑创客教育的可持续发展问题,冷静思考,不可贸然跟随“创客教育风”。

  关于我国创客教育的后续研究方向,不少研究者提出了自己的观点。傅骞认为未来应加深对创客教育教学设计模式、中小学创客教育培养环境建设方案和教育创客人才培养模式的研究;万昆等认为需要加强实证研究,研究领域应该向多学科整合方向发展并促进创客教育与教学的深度融合。针对创客教育的未来研究趋势,谭玉等从创客教育理论、比较、实证、现实等角度分析出微观化、系统化是创客教育研究的一个发展方向,而今后我国创客教育研究的重点方向或将转移到国际间创客教育比较研究。

  台湾地区也在积极推动中小学创客教育,目标上以创客教育融入学科教学为重点,形式上以举办展览交流活动为主,也有少量专业网站提供创客教育资源支持,如新北市教育局建设有较为完整的创客网站。此外,台湾高中及高职由台湾地区“教育部国教署”补助建置了17所高级中等学校自造实验室,以推动高中及高职的创客教育。整体而言,台湾地区在中小学创客教育方面,尚较少有系统地汇整创客教育作品及相关资源的工作,也缺少统一的创客教育行动计划。

  国际范围内有关创客教育的研究进展也值得我们学习和借鉴。目前,国外关于创客教育的研究主要集中在创客教育的丰富价值以及创客活动同课堂教学的融合等方面。例如,Burke认为创客空间作为一种课外学习机制,可以促进学生对课程内知识的理解和应用;Martin通过调查发现,许多教育者对于创客活动融入K-12教育都表现出了极大的兴趣,他们认为创客活动能为学生提供更多的设计和工程实践的机会,促进了STEM教育的普及,同时他也认为创客运动的开展对提高K-12阶段学生的工程能力有很大帮助;Halverson等认为创客教育能够达到跨越正式教育与非正式教育鸿沟的目的,促使教育者重新思考学习发生的场所和方式;Cohen等构建了一个教学框架,将创客教育的技术等要素整合到课堂教学设计中。也有一些研究者建议未来应更多地关注创客教育使用的技术和工具,探究合作学习方式对于成功开展创客教育所起的作用。此外,创客教育评价方式、实施计划和创客课程设计的研究也不应视。需要注意的是,一些深层次的实践问题会随着创客教育在社会环境快速而广泛地发展中逐渐暴露出来,这就要求研究者不断审时度势,形成研究的良性循环。

  总体而言,由于时间较短,中小学创客教育的开展还处于摸索阶段,理论根基不稳,实践经验尚不充分。就后继研究而言,国内外学者的观点都值得思考和借鉴,有三个方面需要特别关注。

  其一,要具备更为宽广的视野,将创客教育置于创造教育和STEM教育的背景当中做进一步思考。前者涉及创客教育的本质和宗旨,后者涉及创客教育的路径和方法(跨学科整合取向),并籍此夯实创客教育的理论根基。

  其二,学校开展创客教育不是某一个教师或某一门学科教师的专有任务和责任,而是关涉多个学科甚至每个学科教师。正如台湾地区和国外研究者所主张的创客教育融入现有课程体系的问题,如何让大部分教师接受这种新的教育理念和教育形态,是需要特别关注的问题。其中的关键,也许就在于营造一种人人都能接受的创客文化,将创客文化与学科教学整合,才能形成一种“自然适切”的创客教育。

  其三,应扎根行动研究。如果说创客教育是“做中学”,关于创客教育的研究亦离不开实践研究的开展,尤其有关创客教育内容、方法和路径的开发与选择,离不开扎根一线的行动研究,也只有这样,才能实现研究的良性循环。

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