創客教育與優秀傳統文化的融合

陳染

中華民族有著五千年的悠久文明，在文明的長河中，我們發展出璀璨的傳統文化。學習和傳播優秀傳統文化，是培養學生文化自信和國家認同的關鍵所在，也是每一位教師的責任。2014年，教育部發布《完善中華優秀傳統文化教育指導綱要》，提出把中華優秀傳統文化教育系統融入課程和教材體系。要求在地理、數學、物理、化學、生物等課程中結合教學環節滲透中華優秀傳統文化相關內容。而創客教育能夠建立起學科與傳統文化連接的橋梁：一方面，傳統文化為創客教育提供了豐富的題材，值得科技教師深入挖掘;另一方面，傳統文化為創客教育提供了德育的機會，幫助我們提升教育的層次。

創客活動為傳統文化賦予科技感

在有些人印象中，傳統文化跟科技似乎不沾邊。確實，傳統文化活動起源于科技尚未完善的古典時期，它們依賴于人們的薪火相傳。但這并不意味著它就不能與科技相結合，恰恰相反，傳統文化有著與科技結合的巨大潛力，正等待著我們發掘。

舉個例子，圍棋是中華民族的優秀傳統文化，傳統的圍棋學習會強調地和勢的均衡，而Alpha Go運用人工智能技術，打破了傳統的禁區，將圍棋發展到一個新的高度，越來越多的職業選手也拜電腦為師，創造新的理論。詩歌創作也是中華民族的優秀傳統文化，學習古典詩歌不僅要掌握復雜的格律，更要具有深厚的文化素養，是看上去最與科技不沾邊的領域。而清華大學開發的基于深度學習的古典詩歌自動生成系統“九歌”卻能夠快速生成相應主題的古典詩歌，水平不亞于文化素養優秀的詩人。在測試中，很多作品已經無法區分是人還是機器創作的。

對于科技教師來說，傳統文化給了我們許多創客活動設計的題材，而且許多題材是未被開發的，可以讓教師創作出獨一無二的創客教育案例。我們通過“電動走馬燈”“皮影盒子”“榫卯制作”等例子，看看不同的科技教師是如何為傳統文化賦予科技感的。

在元宵節，走馬燈是最吸引眼球的花燈。作為中國傳統特色的節日工藝品，傳統的走馬燈由蠟燭、飛輪、剪影和支架4部分構成，點上燈內的蠟燭，蠟燭產生向上運動的熱空氣，熱空氣帶動走馬燈上方的飛輪轉動，飛輪帶動燈罩旋轉，燈罩上的畫面就會物換景移，別有趣味。

科技學堂創作的創客作品“電動走馬燈”是模仿傳統走馬燈的作品。作品采用積木替代傳統的竹木，作為基本結構材料;LED燈組替代蠟燭，作為燈光來源;電機替代熱空氣作為動力來源。制作電動走馬燈，不僅可以讓學生了解傳統文化的樂趣，還能學到怎樣將科技和傳統文化結合起來的方法。

中國的皮影戲是一種傳統的民間藝術，更是聯合國教科文組織發布的人類非物質文化遺產代表作之一。皮影戲的舞臺由臺前的半透明幕布和后臺的燈光構成，皮影戲藝人在幕后操縱皮影人物，配合傳統樂器和地方戲劇，用光和影演繹精彩的故事。在傳統社會，皮影戲是普通老百姓休閑娛樂的方式，隨著科技的發展和娛樂方式的多樣化，皮影戲逐漸淡出了歷史舞臺。然而，皮影戲依然深刻地影響中國藝術的發展，許多經典的中國動畫，如《大鬧天宮》《葫蘆兄弟》《猴子撈月》等都有皮影戲的影子。

許多人都看過皮影戲，但會演皮影戲的機器人你見過嗎？杭州StarLab創客社區的劉秋萍老師將皮影戲與激光切割、開源硬件、計算機編程等技術結合起來，創造出獨具一格的創客教育作品“皮影盒子”。皮影盒子中間是用半透明幕布遮蓋住的舞臺，當皮影盒子啟動時，幕布背后的皮影人物就能夠隨著劇情做出舞蹈動作。

學生們在電腦上設計戲曲人物角色，傳統皮影戲人物等制作中鏤刻、敷彩、發汗燙平等繁雜工藝，用亞克力板激光切割即可完成。和傳統皮影戲一樣，學生需要為人物制作活動關節，但隱藏在皮影盒子下方的舵機代替了人的手動控制。通過開源硬件編程，學生為皮影人物設計了一系列動作，在舵機的控制下，皮影人物配合著音樂和戲曲，上演了一場場生動的故事。

創客教育強調制作，而許多傳統文化的外在表現形式就是制作，這與創客教育有異曲同工之妙。而創客教育更重視科技手段在制作中的應用，所以，我們可以以傳統制作為題材，用更高科技的手段復現傳統文化。

提到中國傳統建筑和家具，大家都會想到榫卯。中國的傳統建筑中，以榫卯結構為基礎設計的斗棋是一種獨具特色的關鍵結構。作為梁柱的連接方式，斗拱穩固地支撐著建筑的重量。而明式家具更是將榫卯結構發揮到極致，通過木料不同形式的拼插，做出來的家具不用釘子和膠水，卻能夠長時間使用。榫卯結構樣式繁多，結構精巧，同時又有啟發性高、動手性強的特點，是創客教育學習的好題材。

江蘇省姜堰中學翟蓉蓉老師以基于榫卯結構的傳統玩具——六根孔明鎖為主題，設計木工類創客教育活動。六根孔明鎖由6個不同形狀的木條制成，通過一定順序的拼插才能組裝成孔明鎖的結構。在課程中，學生首先需要將木條鋸成合適的大小，去除毛刺，并用鉛筆在每一根木條上畫出要切割的形狀，通過下料、劃線、鋸割、鋸槽、鑿槽、銼削、打磨、修平、拼裝等步驟做成六根孔明鎖。這個活動能很好地鍛煉學生的動手制作能力，培養他們嚴謹細致的創客精神。

同樣是榫卯主題，北京市第五十五中學的甘霖老師用的是三維設計的方式開展創客課程。在教師的引導下，學生認識了傳統榫卯結構中的燕尾榫的特點，并繪制出草圖。進一步，學生通過探究燕尾榫的力學性能和使用習慣，在電腦上建立出燕尾榫的三維設計模型。接著，學生3D打印出燕尾榫，并用它制作相框、禮品盒等作品。在這門課程中，3D打印為我們提供了一條展現傳統文化的新途徑。

傳統文化主題創客教育與德育相結合

傳統文化不僅是有傳統的民俗、技藝，更要有文化思想內涵。許多傳統文化的背后都蘊含著文化思想。正所謂“器以載道”，我們可以通過器物的制作，將創客教育與德育結合起來，把創客教育提到更高層次。這里我們以“倒流壺”和“欹器”的創客教育案例看傳統文化主題的創客教育怎樣與德育結合起來。

陜西省博物館珍藏著一件精美的酒壺，它釉色淡雅，花紋精致，渾圓的壺身看上去非常穩固，這就是國家一級文物，耀州窯的代表作——五代耀州窯青釉刻花提梁倒流壺。與普通的酒壺不同，倒流壺的提梁與壺蓋、壺身連接在一起，不能從正面打開。要注入美酒時，需將倒流壺倒置，從底部的梅花形小孔中注入美酒，再將酒壺正過來，里面的酒卻不會流出。

北京宏志中學和北京市東城區教育研修學院的刁彬斌、高勇2位老師以倒流壺為題材，通過3D打印的手段復原出歷史上的倒流壺。課程通過豐富的圖文資料，使學生對倒流壺的歷史和文化意味產生初步的認識，并用紀錄片讓學生認識在傳統工藝下倒流壺是怎樣制作出來的。在教師的引導下，學生通過三維設計軟件進行壺體設計、壺嘴設計、壺把設計、裝飾設計、倒水管設計、打通隔斷、組合部件7個步驟的制作，打印復原出倒流壺。在這個過程中，學生對倒流壺的結構和工作原理有了更加深入的認識。

在課程的最后，教師引出倒流壺的文化含義——倒的終點為正，正的終點為倒。在制作中，學生領悟了倒流壺的隱喻“物極必反”的道理。

欹器是一種古代的禮器。《荀子·宥坐》記載，孔子參觀魯桓公的宗廟，見到了欹器。他說我聽說過在座位右邊的禮器，它“虛則欹，中則正，滿則覆”。孔子讓子路往欹器里注水，果然是“中而正，滿而覆，虛而欹”，孔子感嘆說“惡有滿而不覆者哉”。欹器相當于古代的座右銘，提醒人們要守中庸之道，不可過分。可惜的是，欹器到漢代就已經失傳了，盡管后來有人嘗試過欹器的復原，然而復原品很快也失傳了，直到現在，欹器的形制仍是個謎。

江蘇省南菁高級中學的莊會波老師將欹器的探究和復原作為創客活動的主題，融合物理、語文、歷史、美學等學科，讓學生在創客活動中感受文化之美。課程首先通過歷史文化的學習，感受欹器的文化含義。然后通過記載探究欹器的形制和原理。隨后做出不同猜想后，制作不同的原型驗證猜想。最后再進一步設計出欹器的復原模型，或以欹器為主題打造校園景觀，將欹器的文化意味帶給更多的人。

參考文獻

[1]科技學堂.創意玩機械：還原傳統元宵節走馬燈，節日氣氛+100分，科技學堂微信公眾號，2019-02-14

[2]劉秋萍.皮影盒子：讓學生愛上傳統文化，中小學信息技術教育，2017 （3）

[3]翟蓉蓉.通用技術教學之六根孔明鎖的設計與制作.新課程（中學），2015 （12）

[4]甘霖，以“榫卯結構”為載體的三維設計課程開發與實踐，中小學信息技術教育，2017 （12）

[5]刁彬斌，高勇.倒流壺歷史、原理及3D打印復原.中小學信息技術教育，2017 （7）

[6]莊會波.打破學科壁壘，開發“通式教學”——“欹器的探究和復制”教學設計及反思江蘇教育：中學教學，2014 （1）