張宇婷 秦健

摘? ?要：在國家大力推動創(chuàng)新人才培養(yǎng)的背景下，創(chuàng)客教育作為時代發(fā)展的產(chǎn)物，對學(xué)生創(chuàng)造力在內(nèi)的核心素養(yǎng)起著積極的促進作用。文章中從創(chuàng)客教育的“道”與“術(shù)”兩方面出發(fā)，分析了創(chuàng)客教育提升中小學(xué)生核心素養(yǎng)的可行性和必要性，并提出提升中小學(xué)生核心素養(yǎng)的實施策略，最后以Arduino案例設(shè)計為例，介紹了創(chuàng)客教育提升核心素養(yǎng)的策略在具體實踐中如何落地，以期為一線創(chuàng)客教師提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育;核心素養(yǎng);案例設(shè)計;課程設(shè)計

中圖分類號：G40-057 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-8454（2021）16-0044-04

2015年的《政府工作報告》明確提出，大力發(fā)展眾創(chuàng)空間，增設(shè)國家自主創(chuàng)新示范區(qū)[1]。自此，我國掀開了大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時代序章。2019年，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，提出要加強創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，加大應(yīng)用型、復(fù)合型、技術(shù)技能型人才培養(yǎng)比重[2]，更加表明國家對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的大力支持和鼓勵，堅定培養(yǎng)產(chǎn)出更多的創(chuàng)新型人才。隨著相關(guān)文件的出臺以及互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，給創(chuàng)客教育的發(fā)展注入了無限生機。然而，創(chuàng)客教育熱潮的背后也伴隨著嚴(yán)重的“空心化”等亟需解決的問題，許多學(xué)校在實施創(chuàng)客教育的過程中出現(xiàn)了炫技術(shù)、秀創(chuàng)客的現(xiàn)象[3]，對于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)還未真正起到積極的推動作用。所以，中小學(xué)創(chuàng)客教育如何開展，創(chuàng)客教育的實施應(yīng)該使用哪些策略，在創(chuàng)客教育中如何才能真正提升學(xué)生的核心素養(yǎng)等，成為當(dāng)前業(yè)界重點關(guān)注的領(lǐng)域。

一、創(chuàng)客教育與核心素養(yǎng)

1.創(chuàng)客教育的概述

創(chuàng)客教育作為時代發(fā)展的新興領(lǐng)域，目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界對此還沒有一個明確的概念界定。許多學(xué)者從不同的角度對創(chuàng)客教育的內(nèi)涵進行了闡述，主要存在“教育模式論”“教育課程論”“教育類型論”和“教育理念論”四種不同的定位[4]。雖然存在一定的差異與分歧，但也有著一些共同點，例如都以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力為主要目標(biāo)等。

本研究將創(chuàng)客教育分為“道”與“術(shù)”兩個層面。創(chuàng)客教育之“道”就是引領(lǐng)創(chuàng)客教育開展的理論、理念、方法，例如項目式學(xué)習(xí)理念、建造主義理論、情境學(xué)習(xí)理論等，用以主導(dǎo)和指引創(chuàng)客教育發(fā)展之“術(shù)”。創(chuàng)客教育之“術(shù)”是指環(huán)境建設(shè)和應(yīng)用于課堂實踐中的技術(shù)等，例如創(chuàng)客空間的建設(shè)、3D打印、機器人、Arduino等，作為實踐載體走向創(chuàng)客教育發(fā)展之“道”。筆者認(rèn)為，無論創(chuàng)客教育是以何種定位存在，它都離不開“道”與“術(shù)”的并駕齊驅(qū)。

2.核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

2016年9月，《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果在京發(fā)布。自此，核心素養(yǎng)成為教育學(xué)家討論、研究的熱點話題、學(xué)校教書育人的最終目標(biāo)。核心素養(yǎng)被認(rèn)為是學(xué)生在學(xué)習(xí)和成長過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，它分為三方面六要素[5]，融知識、技能、情感態(tài)度于一體，各個要素之間相互協(xié)調(diào)補充，其目的是為培養(yǎng)全面、個性的人才。

二、利用創(chuàng)客教育提升核心素養(yǎng)的適切性分析

1.利用創(chuàng)客教育提升核心素養(yǎng)的必要性

我國傳統(tǒng)教育課程有其自身的特色，是以教師為中心，以學(xué)科知識為核心，以講授法、演示法為主的一種可復(fù)制的“工業(yè)化”教學(xué)方式。這種教學(xué)方式在知識貧瘠的時期為國家培養(yǎng)出大批知識型人才，對國家的發(fā)展作出重要的貢獻。但隨著時代的發(fā)展和科技的進步，國家對人才的要求越來越高，而這種教學(xué)方式已無法滿足時代對于人才的需求。例如傳統(tǒng)課程缺乏整合，學(xué)生習(xí)得的知識處于分離狀態(tài)，不易建立起知識網(wǎng)絡(luò);傳統(tǒng)教學(xué)的灌輸方式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)長期處于接受式的狀態(tài)，學(xué)習(xí)難以遷移，更無從談起運用學(xué)習(xí)的知識去解決日常生活中的問題。

相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明[6]，在從未引入創(chuàng)客教育的學(xué)校實施創(chuàng)客教育，使中學(xué)生自主、合作、探究等能力得到了提升，學(xué)習(xí)方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，進而助推核心素養(yǎng)的形成。因此，創(chuàng)客教育需要學(xué)習(xí)者從跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的角度解決問題、物化創(chuàng)意的特點，讓中小學(xué)生的團隊合作能力以及對知識的整合能力和綜合運用能力得到極大的提升，以此彌補傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足。

2.利用創(chuàng)客教育提升核心素養(yǎng)的一致性

本文從創(chuàng)客教育之“道”和創(chuàng)客教育之“術(shù)”兩個層次分別闡釋與核心素養(yǎng)的一致性。

（1）創(chuàng)客教育之“道”與核心素養(yǎng)的一致性

創(chuàng)客教育之“道”，就是開展創(chuàng)客教育所用的理論、方法等。例如項目式學(xué)習(xí)理念，是以學(xué)生為主體，圍繞項目開展活動，要求學(xué)生綜合利用各學(xué)科知識，自主合作、探討、主動參與完成項目實踐活動。

建造主義理論是由在計算機教育領(lǐng)域有著非凡影響力的西蒙·佩珀特（Semour Papert）基于導(dǎo)師皮亞杰的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上提出的，相比于建構(gòu)主義，建造主義與創(chuàng)客教育的理念更為契合。建造主義鼓勵學(xué)生在技術(shù)中介的環(huán)境中，通過設(shè)計與制作可分享的作品來建構(gòu)知識、開發(fā)思維。因此，佩珀特的建造主義更多地側(cè)重于“學(xué)會學(xué)習(xí)”、制作物品和具體思維[7]。

《情景學(xué)習(xí)：合法的邊緣性參與》中提出，在學(xué)習(xí)的初級階段，學(xué)生作為一個合法的邊緣性參與者，在教師的引導(dǎo)下，在一定的情景中圍繞真實的問題，與團隊成員進行合作、探究。在這個過程中，隨著熟練度的增加、所獲技能的增多，定然會慢慢擔(dān)任重要的角色，這便實現(xiàn)了從邊緣性參與到充分參與，從新手到熟手的轉(zhuǎn)變過程[8]。

基于上述論述，可以得到創(chuàng)客教育之“道”體現(xiàn)在教育教學(xué)中學(xué)生是課堂的中心，在解決問題的過程中培養(yǎng)合作意識和行為、創(chuàng)新能力和實踐能力等方面，直指核心素養(yǎng)的育人目標(biāo)。

（2）創(chuàng)客教育之“術(shù)”與核心素養(yǎng)的一致性

創(chuàng)客教育之“術(shù)”是指環(huán)境建設(shè)和應(yīng)用于課堂實踐中的技術(shù)。環(huán)境建設(shè)主要是指創(chuàng)客空間的建設(shè)，創(chuàng)客空間是一個讓擁有共同興趣愛好的創(chuàng)客動手實現(xiàn)創(chuàng)意的開放空間，可嵌入到學(xué)校、社區(qū)中心、企業(yè)等地方[9]。其作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、動手操作能力等的重要場所，在建設(shè)方面通常都是以DIY為導(dǎo)向，為學(xué)生提供思想交流碰撞的空間，并且盡可能地為學(xué)生提供支持，在資源、技術(shù)上是可以選擇的、是不受限制的[10]。

課堂實踐中的技術(shù)主要是指熟練操作創(chuàng)客課程的載體，例如，使用3D 打印機制作三維作品、利用Arduino、Microbit等開源硬件控制機器人、利用Mixly、Mind+等圖形化工具編寫程序等。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和愛好選擇相應(yīng)的設(shè)備和材料，教師利用科學(xué)的教學(xué)策略、教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用工具和資源，分享交流經(jīng)驗和技術(shù)，創(chuàng)造個性化的創(chuàng)意成果。

創(chuàng)客空間開放的空間環(huán)境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在此空間中，能夠自由地分享交流、頭腦風(fēng)暴，有利于學(xué)生團隊協(xié)作能力、創(chuàng)造力的培養(yǎng)。利用各類創(chuàng)客載體制作作品的時候，對作品細(xì)節(jié)的打磨、創(chuàng)作的探索，體現(xiàn)出對作品、對團隊成員的責(zé)任意識和實踐創(chuàng)新能力，這些都與核心素養(yǎng)的理念不謀而合。

三、在創(chuàng)客教育中培養(yǎng)學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)的實施策略

當(dāng)下，創(chuàng)客教育受到教育者們的熱捧，我們不難發(fā)現(xiàn)，由于創(chuàng)客教育專業(yè)師資的缺乏，沒有先進的教學(xué)理念為支撐，創(chuàng)客課程教學(xué)大多都變成了熟悉創(chuàng)客設(shè)備的教學(xué)，并沒有在根本上理解和把握創(chuàng)客教育的實質(zhì)。因此，學(xué)校開展創(chuàng)客課程必須走出以“術(shù)”為指引的誤區(qū)。唯有把握“道”“術(shù)”結(jié)合的實質(zhì)，以“道”為引領(lǐng)，以“術(shù)”為路徑，才能真正地在學(xué)校教育中落地生根，對學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)發(fā)揮更大的力量。

1.基于項目式學(xué)習(xí)，聚焦問題解決

創(chuàng)客教育需要以特定的項目為驅(qū)動，不能漫無邊際地去制作、去討論，應(yīng)使學(xué)生在實施項目或完成任務(wù)的過程中協(xié)作、交流，不斷地深化對知識的意義建構(gòu)[11]。在項目式學(xué)習(xí)中，由于知識、能力結(jié)構(gòu)的差異，大多學(xué)生往往因為規(guī)劃不合理而無法按時完成任務(wù)。因此，教師需要對項目小組的方案進行有效指導(dǎo)，強化學(xué)生規(guī)劃設(shè)計意識，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生對項目實踐進行整體構(gòu)思，綜合運用所學(xué)知識、技術(shù)，不斷優(yōu)化行動方案。項目式學(xué)習(xí)能有效地將跨學(xué)科的知識與真實的場景整合起來，利用創(chuàng)客教育的數(shù)字化材料等來解決真實場景中的實際問題。例如“風(fēng)力小車”“飛行器”以及“紅綠燈”等制作。此外，在項目中，教師的教學(xué)設(shè)計應(yīng)注重情景性、真實性問題的設(shè)置，將學(xué)生置于真實的問題情境中，引導(dǎo)學(xué)生協(xié)作討論解決實際問題，使其動手能力和創(chuàng)造能力在項目完成的過程中得到提升。

2.創(chuàng)設(shè)開放共享的氛圍，合作探究，迭代改進

依據(jù)建造主義理念，當(dāng)學(xué)習(xí)者通過搭建物品并與他人分享來建構(gòu)他們的理解時，學(xué)習(xí)最有效[7]。因此，在學(xué)校教育中為學(xué)生學(xué)習(xí)提供開放寬松的氛圍，讓他們解放雙手、解放頭腦，讓他們有時間去夢想、去思考，獲得新的想法并去嘗試、去探究、去討論。學(xué)生通過分享其創(chuàng)客作品獲得他人的反饋，然后整合不同意見進一步完善其作品，并通過不斷獲取新知識對項目加以修改和設(shè)計，迭代改進。在分享和制作過程中，學(xué)會學(xué)習(xí)，不斷獲得新的理解和認(rèn)識，構(gòu)建自我的知識體系。

3.構(gòu)建“學(xué)—做—創(chuàng)”三級模式

根據(jù)《情景學(xué)習(xí)：合法的邊緣性參與》中提出的從新手到實踐共同體的角色轉(zhuǎn)變，本文構(gòu)建了“學(xué)—做—創(chuàng)”三級模式，如圖1所示，旨在完成對學(xué)生創(chuàng)新能力、科學(xué)精神、自主學(xué)習(xí)能力以及團隊責(zé)任意識的培養(yǎng)。

“學(xué)”，就是學(xué)習(xí)完成項目所需要的科學(xué)文化知識和軟硬件技術(shù)知識。基于項目式學(xué)習(xí)的特點，課程內(nèi)容的呈現(xiàn)可采用微型課程形式，微課的短小精悍以及便于傳播和分享的特點，有利于學(xué)生根據(jù)實際情況自定步調(diào)重復(fù)觀看學(xué)習(xí)。課前，學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后將意見或問題發(fā)表到平臺上;課中，教師導(dǎo)入真實情境，呈現(xiàn)初級案例，再根據(jù)平臺上學(xué)生發(fā)布的問題，進行重難點的講解，輔以簡單的演示。

“做”，在掌握理論知識之后的初次嘗試。學(xué)生根據(jù)教師的演示以及課前提供的微課程，組建小組，跟做模仿。教師再根據(jù)情境進一步提出問題并提供輔助資料，讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)、熟悉技術(shù)，進行互做互評，形成總結(jié)。學(xué)生從初始的生疏到逐漸熟知，將創(chuàng)客教育載體的基礎(chǔ)用法和知識不斷從理論層面內(nèi)化，為接下來的“創(chuàng)”做一定的準(zhǔn)備。

“創(chuàng)”，創(chuàng)客教育以創(chuàng)造為出發(fā)點和落腳點，在教育教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生秉持想到就做的態(tài)度，不斷地將新的想法變?yōu)楦鞣N現(xiàn)實。善于抓住學(xué)生思維的火花，引導(dǎo)與小組成員頭腦風(fēng)暴，將其逐步轉(zhuǎn)化為自己的創(chuàng)意設(shè)計，在小組間的交流借鑒中，迭代改進。

四、創(chuàng)客教育提高學(xué)習(xí)者核心素養(yǎng)何以實現(xiàn)——以Arduino案例設(shè)計為例

本案例設(shè)計基于創(chuàng)客教育的“道”與“術(shù)”提出的提高學(xué)生核心素養(yǎng)的實施策略，包括以項目為中心，聚焦問題解決，創(chuàng)設(shè)開放共享的氛圍，實施“學(xué)—做—創(chuàng)”三級模式，合作探究，展示評價，迭代改進等，使創(chuàng)客教育的“道”與“術(shù)”在該案例中并駕齊驅(qū)，使得中小學(xué)生的核心素養(yǎng)得以提升。

1.創(chuàng)客課程項目的選擇

創(chuàng)客教育項目的主題應(yīng)主要體現(xiàn)實踐性、綜合性、合作性以及趣味性，學(xué)生可以運用多學(xué)科的知識經(jīng)驗去解決項目中遇到的問題，學(xué)會原理之后能夠動手做出個性化作品?！癓ED按鈕燈制作”項目是將Arduino 編程和電路的連接結(jié)合起來，實現(xiàn)利用按鈕控制開關(guān)的彩色LED燈制作，讓學(xué)生體驗實驗的趣味，提高學(xué)生的邏輯思維及設(shè)計思維能力。

2.創(chuàng)客的教學(xué)設(shè)計

科學(xué)而明晰的教學(xué)設(shè)計是教學(xué)實施有效性的保障，創(chuàng)客教育對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有著重要的作用，作為一種時代驅(qū)動的產(chǎn)物，離不開在教學(xué)活動前期嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)的教學(xué)設(shè)計，基于上述策略，本文的教學(xué)設(shè)計如下：

（1）課程目標(biāo)

每個教學(xué)活動都應(yīng)具有明確具體的教學(xué)目標(biāo)，它是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況好壞的評判依據(jù)之一。本課程的目標(biāo)設(shè)計為：以Arduino為載體，將電路設(shè)計、編程等相關(guān)知識及原理相結(jié)合，將學(xué)生置于真實情境中，鼓勵將創(chuàng)意創(chuàng)想轉(zhuǎn)化為實踐作品，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計和解決實際問題的能力;通過作品設(shè)計、優(yōu)化、團隊合作、交流探討培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作能力、責(zé)任意識和學(xué)會學(xué)習(xí)。

（2）課程內(nèi)容

在課程內(nèi)容的選擇和安排上，應(yīng)基于教學(xué)對象、教學(xué)環(huán)境條件綜合考慮。在實施本案例的課程時，學(xué)生還未接觸Arduino，因此需要基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和練習(xí)。本課程的學(xué)生均為中學(xué)生，具有很高的積極性，希望能夠通過動手將自己的想法實現(xiàn)。課程實施的環(huán)境為帶有計算機且可環(huán)形圍坐的創(chuàng)客空間，項目易于開展。據(jù)此，本項目課程的內(nèi)容主要為：①認(rèn)識硬件設(shè)備以及連接規(guī)則;②學(xué)習(xí)制作按鈕燈所需要的程序語言;③利用Arduino套件盒中的零件完成創(chuàng)意作品。

（3）教學(xué)模式的選擇

創(chuàng)客課程的教學(xué)模式不同于傳統(tǒng)的教學(xué)，大多以講授法和演示法為主，而創(chuàng)客課程更關(guān)注學(xué)生活動，以學(xué)生為中心，需要學(xué)生在原理學(xué)習(xí)之后，給予學(xué)生更多的空間，在課堂中根據(jù)項目主體，進行分組、討論、設(shè)計、組裝甚至還有編程等等，教師給予個性化指導(dǎo)。因此，本課程選擇上采用項目式學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

（4）學(xué)習(xí)活動設(shè)計

教師指導(dǎo)學(xué)生以兩人一組方式開展小組協(xié)作探究活動，面向七、八年級學(xué)生，項目用時6～8課時（每課時50分鐘）學(xué)生掌握LED按鈕燈的結(jié)構(gòu)及其組成原理之后，通過多次實驗探究出LED按鈕燈的制作方法，完成該項目的設(shè)計制作任務(wù)。本項目的學(xué)習(xí)活動設(shè)計分為以下五個階段，如表1所示。

（5）課程評價

創(chuàng)客教育的課程評價有別于傳統(tǒng)教育，傳統(tǒng)教學(xué)主要是以甄別學(xué)生知識掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生的初階思維為主，而創(chuàng)客教育主要在于學(xué)生創(chuàng)造、實踐等高階能力的培養(yǎng)，創(chuàng)客課程更注重過程性以及表現(xiàn)性，突出評價學(xué)生在實踐能力、協(xié)作能力以及創(chuàng)新能力等方面的整體表現(xiàn)。

據(jù)此，本案例采用綜合化、多元化、多樣化的評價設(shè)計，將小組作品展示在平臺上，分享設(shè)計思路以及創(chuàng)意想法。學(xué)生、家長、教師等多元主體參與評價，并且在基本評價規(guī)則的基礎(chǔ)上，增加了反思評價表（見表2），用于學(xué)生進行自我反思、自我總結(jié)，教師通過反思評價表，可更加詳盡地掌握學(xué)生在項目完成過程中的情況。

五、結(jié)束語

鑒于創(chuàng)客教育目前在發(fā)展中存在的問題，本文從創(chuàng)客教育“道”與“術(shù)”的角度，分析了提升中小學(xué)生核心素養(yǎng)的適切性，提出創(chuàng)設(shè)開放共享的氛圍，迭代改進、構(gòu)建“學(xué)—做—創(chuàng)”三級模式，并輔之以Arduino案例具體說明。但創(chuàng)客教育畢竟是時代發(fā)展的新興產(chǎn)物，還有很多地方尚待深入探究，例如在現(xiàn)有的教育體制下，創(chuàng)客教育如何與傳統(tǒng)教育有機結(jié)合，共同為中小學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供支持等，還需要在實踐中結(jié)合更多的理論繼續(xù)探索，不斷完善。

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（編輯：李曉萍）