中學創客教育校本課程的開發

胡正勇

【摘 要】創客運動席卷全球，創客教育方興未艾。本文研究分析了國內外創客教育的現狀和困惑，提出在中學開展創客校本課程的創客教育思路。以App Inventor創客課程為例，闡述了中學創客校本課程的理念、目標、單元內容、活動項目設計、評價方法。

【關鍵詞】創客;創客教育;校本課程;中學生

【中圖分類號】G434 ? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2016）02-0059-04

問題的提出

近幾年，創客運動席卷全球。2012年，美國政府提出計劃在4年內為千所中小學建設“創客空間”，配備創客開發和創作工具。同年，克里斯·安德森（Ahris ?Anderson）出版了《創客：新工業革命》一書，引爆全球創客熱潮。2015年1月，李克強總理探訪深圳柴火創客空間。隨后，“創客”隨著“大眾創業、萬眾創新”寫入2015年政府工作報告。創客教育風起云涌，不管是學術界還是教育界都對創客教育高度重視，對創客教育寄予厚望，將創客教育視為中國未來素質教育的一個重要的突破口。

核心概念

創客，來自英語“Maker”的翻譯，原意是“制造者”。百度百科的定義是不以營利為目標，努力把各種創意轉變為現實的人。這一概念最早通過《連線》雜志主編、暢銷書作家克里斯·安德森2012 年出版的《創客：新工業革命》一書引入中國。國內外學者對創客概念的分析和界定基本來自《創客：新工業革命》和《中國創客白皮書》，創客概念圍繞“創新”“實踐”和“分享”這三個關鍵詞展開。其中，《中國創客白皮書》又將創客分為廣義和狹義兩個層次。廣義的創客是指將自己的創意想法變成現實并樂于分享的人;而狹義的創客是指利用開源硬件和軟件將創意現實化的人，這也是大部分教育領域研究者在提及創客時的共識。一些研究中將創客和“數字匠人”“比特創客”相聯系，并將技術教育、項目學習作為其實現的載體。本文采用狹義的創客概念，利用數字化軟件和傳感器，將學生創意變為現實。

對于創客教育，學界迄今尚無統一的界定。有研究者認為，創客教育作為科學術語也有廣義和狹義之分。廣義指在數字時代，培育個體有效使用各種數字技術實踐創新創意、培養全人的各種教育手段的綜合體;狹義指致力于培養個體具有創新創業實踐動手能力所需必要知識的學科。創客教育所強調的學習者也是創造者、學習過程也是創造過程、注重將學習者不同的想法變成現實等，與現代教育理念不謀而合。

校本課程開發，是由1973年菲呂馬克和麥克米倫在愛爾蘭阿爾斯特大學召開的校本課程開發國際研討會上率先提出的。校本課程開發是由“某一類學校或某一級學校的個別教師、部分教師或全體教師根據國家制定的教育目標，在分析本校外環境和內環境的基礎上，針對本校、本年級或本班級特定的學生群體，編制、實施和評價的課程”。校本課程由學校自行確定開發，作為國家課程、地方課程的補充。創客校本課程在通過項目或者專題的形式，引導學生對某一領域開展深入探究與實踐，體驗運用信息技術解決實際問題的方法和過程，培養學生的技術素養和綜合能力。

App Inventor，中文意思是“應用程序發明家”，是谷歌公司Google Lab項目中的一部分，稱為“Google AppInventor”，是由Google公司開發的一個致力于快速開發Android系統的移動應用的可視化平臺。App Inventor于2012年1月移交麻省理工學院行動學習中心，并以MIT App Inventor（http：//appinventor.mit.edu/）的名字公布使用。該平臺具有低成本、低門檻、支持手機自帶的傳感器和開源硬件等特點。App Inventor可以開發各類數字化互動創客作品，是開展創客校本課程的理想教學載體。

創客教育的現狀及存在的問題

1. ?國內外創客教育的發展現狀

美國作為創客運動的發源地，其創客教育在全球也是最具規模和影響力的。美國的創客教育得到了政府部門的高度重視和社會力量的大力支持。目前，全美已有MIT、哈佛大學、斯坦福大學等在內的近百所高校開設了創客空間，不限年級、不限學科，面向所有學生開放。與高校相比，美國中小學創客教育起步較晚。大約在2013年前后，創客運動開始席卷全美中小學校，越來越多的學校開始建設創客空間，為學生開展創客活動提供各種支持。

在美國創客教育的帶動下，越來越多的國家加入到創客教育運動中。英國威爾士的技術營地（Technocamps）是英國最知名的創客教育基地，由斯旺西大學主導，阿伯里斯特威斯大學、班戈大學和南威爾士大學合作創辦。該營地主要面向11歲～19歲的學生，為他們提供編程、機器人技術、游戲設計以及智能手機應用開發等多種形式的創客課程。

2014年，隨著教育界、學術界和政府對創客教育的關注，創客教育在我國已經悄然興起，并在大踏步地摸索前進。北京、上海、深圳、溫州等城市通過創客空間、創客大賽、創客嘉年華、創客俱樂部、創客教育研討會等多種方式，大大推動了國內創客教育的快速發展。除高校外，中小學創客教育的發展勢頭也很強勁。北京景山中學、溫州實驗中學等中小學建立了青少年創客基地，創建了創客空間，為學生提供動手制作、交流的平臺，鼓勵學生參與多學科綜合性的研究項目。

2. ?創客教育存在的問題

目前，國內外實施創客教育的主要載體是創客空間。創客空間相對于傳統實驗室，提供了開放、專業、自由的創新場所和氛圍，是培養創客的重要途徑。但是國內中小學創客空間普及存在以下幾個困難。

（1）投資大

由于創客空間建設需要較多的經費，目前我國中小學創客空間主要集中在經濟發達地區。而我國的大部分中小學，特別是中西部地區的中小學校根本沒有額外經費建設創客空間。

（2）受益人數少

根據我國已有中小學創客空間的硬件配備數量、場地等條件，創客空間最多能供十多名學生進行創客活動。相對于中小學校三、四千人的學生規模，能在創客空間中得到創新培養的學生比例非常低，既無法實現“萬眾創新”的政府理念，又違背了“教育公平、教育均衡”的社會愿望。

（3）創新活動單一

由于創客空間開展的創新活動依賴于空間配置的硬件，國內創客空間一般配置3D打印機，一度3D打印機成為創客教育的代名詞。一些學校的3D打印創客課程就是學生從網上下載現成的3D模型打印，沒有原創的創客教育效果就會大打折扣。

基于中小學創客空間普及過程中存在的問題，創客空間難以成為中小學創客教育的主要載體，中小學創客教育一定要盡快建立低成本或免費、高普及、多活動的創客課程體系。而我國沒有獨立的創客課程，創客教育在我國難以實施和普及。我國采用國家、地方、校本三級課程體系，校本課程可以在學校、學科、教師層面建立課程，彌補國家、地方課程的不足。現行教育體制中，創客課程難以很快成為國家、地方課程，現實的做法是開設創客教育校本課程，以校本課程的形式進行創客教育，啟迪中學生的創新意識，培養他們成長為數字化時代的優質公民。

創客教育校本課程開發的理論基礎

1. ?建構主義

建構主義理論強調以學生為主體和中心，認為教師必須要改變傳統的教學方法和模式，應當在教學過程中徹底擯棄以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統模式，成為學生的指導者、引領者和學生學習的陪伴者，幫助學生從傳統的被動接受信息轉變為主動地理解信息，主動地加工信息，并主動地建構知識。

建構主義理論強調學習是知識、意義的建構過程，是作為學習的主體——學生，利用原來所有的知識背景、各種經驗、心理發展階段及認知結構進行積極意義創建的過程;建構主義學習觀提倡學習應該以學生為中心，強調學生主動地“學”，強調學生對知識的主動探索、主動發現，強調對所學知識的主動建構，創客教育校本課程的教學要巧妙地設置合適的教學情境，鼓勵學生依靠自身已有的經驗去建構知識，指導他們與環境進行積極的互動，鼓勵學生分享各自的發現，促進其對知識的建構，如有可能使學生有能力通過移動應用產品表達自己的觀點。建構主義理論在認識論、學生觀和方法論等方面對創客教育校本課程開設具有積極的指導意義。

2. ?做中學

杜威的“做中學”（或“從做中學”）（Learning by Doing）影響教育理論與實踐已有百年，其基本教育原則是：以學生活動來架構課程，以直接經驗的獲得為核心旨趣，在情境化的教學場域中，通過學生的各種“做”——觀察、實驗、探究、勞作、游戲等來組織實施教學。杜威的“做中學”理論對創客教育課程的開展有重要的指導意義，通過兩個結合——學生的學習經驗和理性思考的結合、教學知識體系和現實問題解決的結合，培養學生的正確的學習方法、科學的思維方法和優良的學習習慣。

3. ?陶行知的“教學做合一”理論

陶行知先生提出了“教學做合一”的教學思想。他認為“做”既是“教”和“學”的出發點，強調“在做上教、在做上學”，“做”又是“教”和“學”的歸宿。他提倡“教”“學”“做”三者的統一，使之形成合力，從而使學生快樂學習，創造性地學習。“教”“學”“做”三者有機地融合，不應該片面地單純教授知識、單純學習技能、單純操作實驗。“教學做合一”的教學理論對于指導解決當今創客教育中存在的問題，有著非常重要的意義。

App Inventor創客教育校本課程的實施

1. ?課程理念

創客教育校本課程的核心是培養學生的自主探究和動手制造能力，可采用基于項目設計（Design-based Learning）和問題解決的學習方法，讓學生在面向真實問題解決的移動應用產品項目探究學習（Problem-based Learning）過程中，綜合運用技術素養、科學素養及其他跨學科相關概念來設計和制作移動應用產品，從而達到培養學生科學精神、創新意識和實踐能力的目的。

2. ?課程目標

創客教育校本課程的總體目標是利用數字技術和跨學科綜合知識動手創造移動應用產品，在探究現實世界和解決真實問題的過程中，培養和提升創意設計能力、團隊合作能力、問題分析與解決能力和實踐創新能力。

（1）知識與技能

理解數字化互動產品的工作原理，掌握面向對象的移動產品設計的基本方法，熟悉數字化平臺的開發和調試過程，初步掌握簡單開源硬件的使用方法。

（2）過程與方法

學生通過主動學習完成數字化互動產品開發過程，在觀察、思考、設計、制作、試驗等活動中掌握發現問題、分析問題、解決問題的方法。

（3）情感、態度與價值觀

感受數字化互動產品在連接人與數字虛擬世界、現實物理世界的便捷性，培養動手解決實際問題的興趣和熱愛生活的情意，提高問題意識，形成勇于探索、積極實踐、樂于合作的學習態度與品質。

3. ?App Inventor創客課程單元內容

4. ?課程活動項目設計

創客教育是注重學生全面素質提升的教育，圍繞項目、問題開展活動。創客教育中學生所需掌握的知識和技能潛藏在一個個精心設計的創客項目之中，而非存在于書本中或教師教條式的講述之中。學習的過程是學生借由完成一個個富于挑戰的創客項目活動完成的。這些創客學習項目具有一系列特點，如要與學習者生活環境存在切身性，要具有一定的新穎性以激發學習者的學習熱情，要具備由淺入深的難度和復雜性以調動學習者的動力，需要讓學生調用各種資源，還要通過分工讓學生協作完成，鼓勵學生分享經驗和學習成果，還要保證一定的強度和合理的時間分配。通過一段時間的創客項目活動，學習的結果表現為學生現實的成就，學生生成了復雜的智力成果——創客作品，以及知識的內化與情感的體驗實踐。我校構建了“樂樂小創客”App Inventor創客教育系列校本課程，小創客課程任務包含了初級的《樂樂愛畫畫》《樂樂愛數學》《樂樂愛音樂》，中級的《樂樂有方向》《樂樂通訊助手》，以及高級的富于挑戰的《樂樂打地鼠》《樂樂愛拼圖》《樂樂機器人歷險記》《樂樂知天氣》等學習項目。一系列由淺入深的跨學科學習項目，為學習者提供了五花八門而又生動有趣的活動體驗。

5. ?課程評價

創客校本課程的評價方法應重點關注學生創新意識、實踐能力和科學素養的提升，可以采用聚焦創客成果和創客學習過程的多元評價方法，通過搭建現場或網絡在線的分享、交流平臺，讓學生創客們展示自己創造的互動媒體作品，交流創作作品的過程與收獲，與作品的受眾、用戶面對面交流，也可以通過觀看其他同伴的作品，開闊創作思路，汲取再創作的靈感。在項目展示環節中，學生將自己的移動應用產品上傳分享、展示交流，通過多元化的評價方法，激勵學生關注創新、關注產品用戶的感受，從而實現以評價強化學生內心創新驅動力的目的。

總結與思考

我校從2013年開設創客教育校本課程之后，通過平時的課堂觀察、調查問卷、學生學習心得體會和教師訪談等方式，筆者發現創客教育校本課程得到了同學們的普遍歡迎，學生的科學精神、創新意識和實踐能力都有不同程度的提高，實驗取得了很好的效果。

陶行知先生曾說：“處處是創造之地，天天是創造之時，人人是創造之人”。“大眾創業，萬眾創新”是當今時代的關鍵詞，創客是新時代對創新人才的迫切需求。創客教育方興未艾，但是作為創新人才培養主陣地的中小學卻缺乏完整的創客教育課程體系，創客教育在中小學難以真正落地。在我國現行的教育體制下，建立獨立的創客教育課程體系尚不現實。現實的做法是，利用校本課程的形式，開展App Inventor等創客教育校本課程的探索，為建構科學、豐富、完整的創客課程體系積累經驗，這無疑是一件非常有意義的事情。

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（作者單位：廣東實驗中學）