創客課程資源建設：學習環境的視角

【摘 要】高中學校的創客課程是融合通用技術、信息技術與研究性學習的課程，面向全體學生，以提升創新、創造、創業的能力為目標，關注實際操作的課程。學校的創客空間建設不同于社會上的創客空間建設，它關注學生在思考和認知上的改變，強調的是以創客精神帶動想象和實際制作。學校創客課程需要開展指向變革學習方式的物理空間環境建設，指向學習空間連續體的學校環境建設，指向融入更多資源的社會資源環境建設。

【關鍵詞】學習環境；創客空間；創客課程；課程資源

【中圖分類號】G633.98 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）46-0027-04

【作者簡介】胡曉軍，江蘇省錫山高級中學（江蘇無錫，214174）課程教學處副主任，高級教師，長三角基礎教育專家庫成員。

一、學校創客空間與創客課程

1.學校創客空間。

“創客空間”（Makerspace or Hackerspace）可以追溯到麻省理工學院的Neil Gershenfeld教授于2005年創立的Fab Lab。[1]根據“維基百科”的定義，“創客空間”可以看作是“開放交流的實驗室、工作室、機械加工室，有著不同經驗的人們聚集在這里共享資料和知識，以創作他們想要的物品”[2]。

學校的創客空間與社會上的創客空間具有明顯的區別。教育是一個改變人類行為模式的過程。這里的行為指的是一種廣義的行為，包括思考、感覺以及明顯的行動。所以，創客教育的最終目的是培養學生的創新意識。創客教育的理論基礎建立在體驗教育、項目教學法、創新教育、DIY（Do It Yourself）、DIT（Do It Together）等理念之上。[3]因此，學校的創客空間建設是要通過變革學習環境，實現學習方式的變革，培養具有創新個性的適應未來社會的創業者。學校創客空間建設還必須要與學校的創客課程建設相結合，構成一個有機整體，讓創客教育落地生根。

2.創客課程。

創客課程的開發是學校創客教育的抓手。要使學校創客教育具有普適性，就不僅僅是以興趣活動、社團活動等形式來實施，還要進入學校的課程，這是構筑學校層面創客教育的基石。筆者認為，高中學段創客課程是融合通用技術、信息技術與研究性學習課程，面向全體學生，以提升創新、創造、創業能力為目標，關注實際制作的課程。在此定義下，高中創客課程在通用技術、信息技術和研究性學習課程中分享課時，也可以給予學生學分。

二、學習環境

自從夸美紐斯提倡并組織實施班級授課制以來，學校學習環境的模式幾無變化，舊的物理空間架構延續至今：一方面，大部分學校還是依照舊的思維方式設計空間和擺放設施；另一方面，許多教師也不愿意在日常教學中對教學空間做出變化和調整。創客教育的到來，更顯得這些學習環境的滯后。創客教育的到來，必將帶來學習環境的變革。

校園學習環境創設是教育、技術、社會、空間設計的交叉點，這四者的匯聚，能夠產生激動人心的、全方位的校園互動模式。從微觀層面上看，創客空間建設是學習環境的創設，為學校創客教育開展提供所必需的物理環境。[4]中觀層面上看，學校需要建設與創客空間配套的課程資源、教師資源、運營資金、技術支持乃至項目支持，缺少了這些中觀環境的建設，創客教育很有可能回到傳統的技術教育的老路上去。宏觀上看，學習環境的創設是在大的社會環境下的學校的創客空間建設，學校是社會的一個組成部分，社會可以為學校的創客教育提供專業技術、獎勵激勵、項目孵化等學習環境。

三、物理空間環境的建設

國外研究者Strange和Banning認為：物理環境的特征，包括布局、位置、空間的分配以及各種器具和設施的應用從理論上說存在各種可能性，可以使一些學習行為更容易發生。[5]這為創設物理空間提供了理論依據。

此外，新形勢下學生的變化使得課堂空間的使用面臨新的挑戰。傳統的班級教學中的學生具有同質性，他們處于相同的年齡階段，接受相似的教育。但是現今創客教育更多時候是混合學習：不同年級、不同班級的學生在創客精神的感召下走到了一起。課堂更加豐富多彩，也有更多的新技術融入學習空間。學校的創客空間應該具有以下三種樣態。

1.必需的物理硬件設備。

Arduino是創客課程的主要實施平臺，因此，需要配備一定數量的Arduino套件供學生借用。其他的硬件平臺，主要用于小組學習或教師演示。小型、安全的木材、金屬、塑料加工器械，方便學生從電子世界步入物理世界。不同型號的3D打印機和激光雕刻機滿足學生的“造物”意愿，采購不同型號的3D打印機可以為學生提供接觸不同類型機器的機會，滿足學生探索的欲望。工作臺主要為兩類，一類具有穩定、堅固、防火的特點，用于焊接和放置3D打印機這類需防止震動的設備，另一類異形工作臺，具有輕便、容易移動和可組合的特點，可以拼接成圓桌、條桌等不同形狀，也可折疊來釋放空間。最后，各種創客視頻、書籍提供了一個自學的環境[6]。

2.利于討論與分享的學習環境。

空間與人類活動密切相關。無論從心理還是生理的視角，物理空間都能夠對人類的活動產生影響。利用校園的物理空間傳達非語言的信息甚至比語言更有效果[5]。創客空間里要采用柔和的室內照明，讓學生在具有安全感的氛圍中開展創新。室內家具的顏色最好采用柔和、富有想象力的色系，如粉色、黃色、淡藍色等。室內桌椅的布置最好是環形布局，以便學生更容易開展交流、產生思想碰撞。創客空間還有一個必不可少的設計就是作品展示區，展示歷屆學生的優秀創客作品，對學生學習的一種激勵，也是對學生創造性思維的一種觸動。

3.去中心化的布局。

成功的學習空間可以歸納出如下的幾個原則：靈活性，空間設計具有快速配置的能力，能夠容納各種類型的活動；舒適和去中心化，空間要適合協同學習和合作的知識建構。去中心化設計的學習空間，注重學生與學生、學生與教師之間的協作，通常課桌和椅子是可以靈活安排的，學生可以隨時用筆記本電腦或實驗設備學習，教室里面配有電腦投影屏幕，四周配有白板，提供一個公共的思維空間[7]。

學校的創客空間設計去中心化的第一步就是不設置講臺。創客空間以學生活動為主，同時也承擔創客課程的教學任務，在教學的時候，教師不是站在講臺后面，而是和學生坐在一起。創客空間無需講臺，只要配備移動投影儀即可，在演示和講述以及學生創客演講的時候拿上筆記本電腦就可以實現其功能。

創客空間建議配備筆記本電腦。首先，筆記本電腦具有便攜的優勢，創客們可以用來開展討論。其次，筆記本電腦的移動性可以減少學生之間物理空間感的的隔閡，便于多種學習方式的開展。尤為重要的是，筆記本電腦的無線接入、藍牙接口等功能為控制創客設備提供了便利。

四、學校資源環境的建設

學校環境的創設需要把整個校園作為一個與學習經驗緊密聯系的一體化空間統籌安排，也就是校園是學習空間連續體。學習不僅僅在課堂內發生，還可以在校園的任何角落發生。校園的每一個位置都有可能支持創客學習，無論是創客空間、實驗室、藝術教室、走廊、劇場還是庭院。在這個連續體中，包含著不同的空間形式、共同體成員和學習方式，可以為學生創造更多學習和交流的機會[8]。

創客教育在實施的初始階段，或許只需要一個創客空間就可以滿足課程的開設。但是伴隨實踐與學習的深入，有些項目需要更多的加工器械，要用到通用技術的大型車床、切割機、線鋸等設備；有些項目需要開展科學實驗，要用到物化生的實驗室；而創客展示活動要用到劇場、庭院、帶燈走廊等場地。所以，創客教育學習環境的建設，還需要一個融入整個學校的學習資源。

1.創客空間從房間走向校園。

創客空間要形成物理空間與虛擬空間相結合的思路。一所學校需要建設一個高質量的、符合創客教育理念的物理空間，用來滿足日常的教學需求，這是基礎。但是一個物理的創客空間在創客教育開展中會不斷暴露不足，前文中已經提出，大的創客概念是跨學科的、綜合性的，在實踐中必須融入不同學科的內容。于是，信息技術的機房可以滿足學生網絡學習的需求，實驗室可以為學生開展創客實驗提供環境，劇場、報告廳是創客演講的舞臺，校園里公告欄是創客項目征集的宣傳區。

基于“把生活帶入學習，把學習帶入生活”的理念，就要把整個校園變成一個創客學習、創作的場所。例如，把樓梯裝飾成琴鍵，可以踩出音樂。當創客成為校園文化的一道風景，成為校園生活的一個重要組成部分，當校園的各個場所都有創客的痕跡，都融入了創客的文化，我們才可以說創客在學校落地生根了。

2.建立配套的學習資源補充制度。

學習資源是學習環境的重要組成部分。創客教育是強調實踐的學習方式，購買在實踐中需要用到的傳感器、開發板等硬件對學校提出了較高的經費要求，還需要用到很多耗材，需要不斷更新和添置。學生個性化的創客作品設計也需要單獨采購個性化的器材。沒有經費，創客教育難以為繼。學校的創客課程需要“可流動的”資金支持，學校需要建立一套有效的學習資源建設、補充制度，為創客學習創設一個溫床。

為了有“可流動的”的資金支持，可以建立項目孵化制度。例如，江蘇省錫山高級中學建立了創客教育基金，為學生項目設計提供孵化基金。運行機制為，學生在創客課程中提出項目計劃，撰寫項目申請書，創客師生小組對學生項目進行審核，一部分項目進入立項項目池，由創客教師指導完成，而一部分比較優秀的項目則予以經費支持。如果項目成功完成，通過比賽獲得獎金或用其他方式產生盈利，則返還基金。如果項目未能夠完成，則需要提交項目情況說明書，無需返還。基金“只賠不賺”，旨在給學生的創客學習提供良好的外部環境。

3.指導教師隊伍，融入各方資源。

學習環境建設還包括師資建設。創客教育與學科教育相比最大的問題是師資缺乏，這不僅僅因為創客教育是新生事物，學校來不及配置專門的崗位和教師，更因為創客教育是一種跨學科教育，尚未有對口師資的培養，因此，做好“師資隊伍”這個環境建設是搞好創客教育的條件之一。

教師來源的多樣化，是創客教學的必然需求。創客教育的特點在于從教師中心轉向學生中心，從教材中心轉向問題中心，學生的創客項目不同，對教師的需求也是不同的。在這樣的教育特點之下，單一來源的教師不足以滿足學生的學習需求。例如：錫山高中創客教師的來源由信息技術、通用技術、物理等學科教師，高校教師和學生，學長團等三部分構成，學校還引入家長和社區資源以充實教師隊伍。在實踐中發現，把高校學生和學長團引入教師隊伍，為創客教育帶來了一股獨特的課程推動力。大學生進入師資隊伍，他們一方面汲取了高校的新鮮技術，另一方面與高中學生不斷進行著思維碰撞，能夠有針對性地指導高中學生。學長團則由剛剛完成創客項目且成果斐然的學生擔任。他們在創客學習的過程中有自己的感悟，更有突破難點的經驗，而且與學生年齡相仿，在日常的交流中毫無障礙。

五、社會資源環境的建設

學習環境建設包括了教育、社會、空間和技術等四個維度。教育維度包括教育教學的理念、教學方法和策略、相關的理論基礎等，它是所有維度的核心和目的。其中，社會維度包括與學習空間開發相關的資金、管理、應用和社會因素，它是項目實施的保障。空間、技術和社會因素能夠相互促進。空間變化使得技術的應用成為可能，而技術的發展也可以使得空間更具有靈活性和適用性[9]。創客教育與其他教育一樣，需要社會因素的學習環境的建設。

1.企業參與創客教育環境的建設。

學校的創客教育的環境建設還需要得到企業的支持：將極具經濟和技術活力的高科技企業引入，學校的創客教育就能具有不息的動力源泉。學生的創意如果進入企業車間，開展加工與開發的實踐，其精細程度會有質的提升。公立學校的經費管理非常嚴格，而企業如果進入學校設立創客專項公益扶持資金，就可以突破經費的難題，為學生的創客環境建設注入活力。同時，企業更注重實用的技術開發，學校的創客教育引入企業的技術力量，可以更好地從實踐的角度獲得提升。

2.社會機構參與創客教育環境的建設。

創客教育環境的建設也需要社會機構的介入。創客教育已經引起教育主管部門及科學技術協會、教育學會等非營利性社會機構的關注。全方位社會力量的介入，讓創客教育擁有了“最好的發展時期”。科學技術協會等科技部門，通過項目引導，技術、資金支持的方式，為學校的創客教育注入力量，包括組織學校之間的創客活動交流。教育主管部門也發揮了區域的引導作用，例如常州的地方教育主管部門組織校際之間的比賽、教研活動，構筑了創客教育的地域高地。再如，各類學會通過組織研討活動、舉辦專項比賽等形式推動學校創客教育的發展。此外，還有營利性社會機構的參與，他們則通過技術培訓、器材銷售等方式營造創客教育的社會環境。

六、總結

當前，育人理念與現實處境正處于相互摩擦、碰撞之時，學校的創客課程開發正處于萌發、生長的階段，其中的一個實施難點就在于如何找尋到支持創客課程在學校落地的有效途徑。創設支持創客課程學習的學習環境成為其中的重要環節。

開設創客課程的學校要從微觀層面的創客空間建設，到中觀層面學校學習環境的建設，到宏觀層面的融入更多資源的社會資源環境建設，從學習環境的視角來統籌創客課程資源建設，讓創客教育真正在學校落地生根，開花結果。

【參考文獻】

[1]Gershenfeld N. Fab： The Coming Revolution on Your Desktop——From Personal Computers to Personal Fabrication[J]. Las Vegas Business Press，2007.

[2]Hackerspace [EB/OL]. http：//en.wikipedia.org/wiki/Hackerspace#cite_note-2.

[3]付志勇. 面向創客教育的眾創空間與生態建構[J]. 現代教育技術， 2015（05）.

[4]OBLINGER D. Leading the Transition From Classrooms to Learning Spaces [J]. Education Quarterly，2005（01）.

[5]STRANGE C， BANNING J. Educating by Design： Creating Campus Learning Environments That Work[M].San Francisco： Jossey-Bass，2002.

[6]謝作如.如何建設適合中小學的創客空間——以溫州中學為例[J].中國信息技術教育，2014（09）.

[7]GRAETZ K， GOLIBER M. Designing Collaborative Learning Places： Psychological Foundations and New Frontiers[M]//Nancy Van Note Chism， Deborah J. Bickford. The Importance of Physical Space in creating Supportive Learning Environments： New Directions in Teaching and Learning. San Francisco： Jossey-Bass，2003.

[8]陳向東，許山杉，王青，等.從課堂到草坪——校園學習空間連續體的建構[J].中國電化教育，2010（11）.

[9]陳向東，吳平頤，張田力.學習空間開發的PSST框架[J].現代教育技術，2010（05）.