創(chuàng)客教育的活動設(shè)計與應(yīng)用研究

戴夏珊 劉寧 廣西師范大學(xué)教育學(xué)部

創(chuàng)新能力是現(xiàn)代社會的競爭力，是世界進(jìn)步的靈魂。創(chuàng)客教育對創(chuàng)新的促進(jìn)作用在于它鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造和創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力水平、解決問題的能力、動手實踐能力以及小組溝通協(xié)作能力，同時在完成創(chuàng)客教育活動之后，又會增加學(xué)生的自信心，以激勵學(xué)生進(jìn)一步去探索與創(chuàng)新。朱龍、胡小勇在探索創(chuàng)客教育的模式和案例的過程中，總結(jié)并構(gòu)建了面向創(chuàng)客教育的設(shè)計型學(xué)習(xí)模式，該模式的核心就是提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。[1]創(chuàng)客教育不斷發(fā)展，其對創(chuàng)新的促進(jìn)作用越來越明顯，創(chuàng)客教育能為國家和社會培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才，使國家的未來更加有創(chuàng)造力。

●創(chuàng)客教育活動研究綜述

美國創(chuàng)客教育的基于項目的教學(xué)模式和“做中學(xué)”理念在一定程度上給我國的中小學(xué)創(chuàng)客教育提供了借鑒。張志新、韓浩文和劉靜通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)分析出美國創(chuàng)客教育的優(yōu)勢（具有深厚的社會基礎(chǔ)，教育目的與教育法案相互呼應(yīng)，面向所有學(xué)生），并呼吁我國的中小學(xué)創(chuàng)客教育應(yīng)厘清其本質(zhì)特征，強(qiáng)調(diào)個人本位和社會本位統(tǒng)一，建立專業(yè)評價標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展多渠道資金來源。[2]王佑鎂、陳贊安對美國的創(chuàng)客空間建設(shè)模式進(jìn)行了分析，從開放實驗室、社區(qū)整合、圖書館創(chuàng)建和校企合作這四個模式得出了對我國創(chuàng)客空間建設(shè)的啟示，其中包括“整合內(nèi)外資源，源于自身定位，因地制宜創(chuàng)建高校創(chuàng)客空間”“銜接專業(yè)教育，依托專業(yè)學(xué)科，開展跨界式的創(chuàng)客教育”“支撐創(chuàng)業(yè)教育，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)合作，提供一體化的眾創(chuàng)服務(wù)”。[3]此外，西方國家較早便開始了對創(chuàng)客教育的實施和發(fā)展，如法國和英國，他們的創(chuàng)客教育教學(xué)模式也強(qiáng)調(diào)多元化的跨學(xué)科教學(xué)內(nèi)容、合作化的學(xué)習(xí)模式以及提倡自己動手的學(xué)習(xí)方法，因此提供了更多讓學(xué)生實踐和展示的平臺。

我國的創(chuàng)客教育起步較晚，部分經(jīng)濟(jì)較為落后的地區(qū)開展創(chuàng)客教育較為困難。陳剛、石晉陽提出“要想真正讓創(chuàng)客教育在基礎(chǔ)教育中落地生根并惠及全體學(xué)生，創(chuàng)客教育課程化則是必由之路”。[4]由于缺少創(chuàng)客教育課程，校本課程開發(fā)成為中小學(xué)創(chuàng)客教育的首選，但同時也就面臨著理念定位、課程模式、目標(biāo)價值、學(xué)習(xí)方式、活動設(shè)計等基本問題。黃利華、朱龍、陳剛等研究者在創(chuàng)客教育的理念定位、課程模式、目標(biāo)價值、學(xué)習(xí)方式等方面做出了詳細(xì)的闡述，并且通過案例分析提出了較為完善的策略；而李建珍、宗曉等研究者則對創(chuàng)客教育的活動設(shè)計提出了建議：“活動實施是在不同項目間迭代循環(huán)的過程；活動可線上線下、課內(nèi)課外混合實施，對簡單的記憶、理解和應(yīng)用性知識可讓學(xué)生在課外完成，課堂內(nèi)側(cè)重分析、評價與創(chuàng)新活動；校外考察與觀摩，以及學(xué)生成果在網(wǎng)絡(luò)平臺的共享交流，可進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新熱情。”[5]由此可見，創(chuàng)客活動的設(shè)計要給學(xué)生足夠的分享交流的時間，要以成熟的活動模式為基礎(chǔ)，在創(chuàng)客活動模式的指導(dǎo)下結(jié)合校本創(chuàng)客課的特點、學(xué)生的情況以及現(xiàn)有的工具和資源進(jìn)行設(shè)計。

●雙演示創(chuàng)客活動模型構(gòu)建

1.學(xué)生創(chuàng)客教育學(xué)習(xí)活動模型

研究者基于混合學(xué)習(xí)理論和項目式學(xué)習(xí)的研究，進(jìn)行了學(xué)生創(chuàng)客教育活動的模型的構(gòu)建，該模型主要分為四個階段：①前期準(zhǔn)備。教師在線上準(zhǔn)備好項目的主題，并發(fā)布到網(wǎng)站，同時招募隊員，學(xué)生可根據(jù)自己的實際興趣和能力情況選擇加入項目小組。②知識學(xué)習(xí)。該階段目的是為學(xué)生之后進(jìn)行創(chuàng)客活動打下理論和技術(shù)基礎(chǔ)，教師通過微視頻線上講課的方式教授學(xué)生知識與技能，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行上課，同時討論項目的形成與評價。③活動實施。通過導(dǎo)入讓學(xué)生清晰項目目標(biāo)，學(xué)生組成的小組進(jìn)行計劃的制訂以及制作創(chuàng)造。④分享反思。學(xué)生將作品進(jìn)行展示，各組分享交流作品，最后評價與反思。

2.初中Arduino創(chuàng)客活動設(shè)計模型

研究者基于設(shè)計思維，構(gòu)建了Arduino創(chuàng)客活動設(shè)計模型，該模型將創(chuàng)客活動劃分為五個階段：①探索階段：學(xué)生以小組為單位，在情境中發(fā)現(xiàn)問題，然后通過觀察、問卷和互聯(lián)網(wǎng)等形式對問題進(jìn)行探索，尋找最優(yōu)的解決方法。②定義階段。學(xué)生能夠?qū)τ龅降膯栴}進(jìn)行剖析，并且向別人解釋該問題以及它的創(chuàng)意解決方法；③構(gòu)思階段。學(xué)生頭腦風(fēng)暴，匯總想法，通過篩選確定解決方案。④原型階段。針對原方案的不足對原方案進(jìn)行修改完善，直至滿意。⑤評價階段。對作品進(jìn)行展示，小組互評，得到進(jìn)一步優(yōu)化的思路。

3.雙演示創(chuàng)客活動模型構(gòu)建

筆者借鑒其他研究創(chuàng)客教育學(xué)者的現(xiàn)有模型，重視學(xué)生的作用，采用兩種演示的方式給學(xué)生足夠的發(fā)揮空間，構(gòu)建出雙演示創(chuàng)客活動模型（如下圖）。

雙演示創(chuàng)客活動模型

該模型將學(xué)生活動放在中心地位，教師活動和活動工具同時支持學(xué)生活動，幫助并推動學(xué)生進(jìn)行作品的創(chuàng)作、演示和評價。學(xué)生活動劃分為六個階段：問題情境、活動準(zhǔn)備、團(tuán)隊協(xié)作、學(xué)生講臺演示、自由演示和評價反思。

①問題情境階段：教師給出一個問題情境，學(xué)生在該情境下思考需要解決的問題，探索問題的解決方法。

②活動準(zhǔn)備階段：本階段是學(xué)生明確目標(biāo)階段，學(xué)生需要清楚地知道小組將要做出一個什么作品，將作品的設(shè)計、編程制作、功能演示分配到個人，讓每一個成員都有所貢獻(xiàn)。

③團(tuán)隊創(chuàng)作階段：本階段是學(xué)生進(jìn)行作品創(chuàng)作階段，此時教師觀察各小組，參與到小組討論中，幫助遇到難題的小組解決問題，同時對有明顯操作錯誤的小組提出問題。通過觀察，教師選出作品完成質(zhì)量高且速度快的小組，進(jìn)行重點指導(dǎo)，并讓其作為學(xué)生講臺演示的代表。

④學(xué)生講臺演示階段：由最先完成作品的小組派代表上講臺進(jìn)行展示，負(fù)責(zé)演示作品的小組將會作為其他小組的參照，他們在講解程序的時候相當(dāng)于給其他同學(xué)進(jìn)行了程序的教學(xué)，因此，該階段是活動中的重要節(jié)點。

⑤自由演示階段：這個階段學(xué)生的學(xué)習(xí)和交流是主動和自由的，做完作品的小組可以邀請其他同學(xué)試玩測試，其他同學(xué)在體驗作品之后不僅可以學(xué)習(xí)其程序，還可以給出自己的建議，如遇到不會的問題可尋求其他小組的幫助，作品改進(jìn)之后還可以請另外的同學(xué)來體驗測試。這樣就構(gòu)成了測試和修改的循環(huán)，每一個學(xué)生都可以成為其他同學(xué)的老師，自由演示環(huán)節(jié)大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和創(chuàng)客作品的制作效率。

⑥評價反思階段：教師組織評價活動，學(xué)生可根據(jù)自己的體驗效果，對體驗的小組的作品進(jìn)行針對性評價，并提出建議，最后教師進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生對此次活動進(jìn)行個人反思。

●基于雙演示創(chuàng)客活動模型的創(chuàng)客活動設(shè)計

本研究設(shè)計了雙演示創(chuàng)客活動，在桂林某中學(xué)的創(chuàng)客課中進(jìn)行了實踐研究。學(xué)生使用的編程軟件為Mpython0.5.2。在本節(jié)課前，學(xué)生已經(jīng)了解了掌控板的構(gòu)造和Mpython0.5.2軟件的界面，但是還沒有正式學(xué)習(xí)過編程。本次課程的任務(wù)是讓學(xué)生使用掌控板的OLED顯示屏制作出點點進(jìn)度條的游戲，此任務(wù)包括條件語句的使用。通過完成進(jìn)度條的游戲來評價學(xué)生是否已經(jīng)掌握條件語句的使用。點點進(jìn)度條的游戲規(guī)則為：屏幕上有50%的進(jìn)度條，當(dāng)觸摸P鍵時，進(jìn)度條增加，觸摸N鍵則進(jìn)度條減少，當(dāng)進(jìn)度條為0%時，P方獲勝，當(dāng)進(jìn)度條為100%時，N方獲勝。本節(jié)課使用基于生本課堂的創(chuàng)客教育活動，活動內(nèi)容包括：明確任務(wù)目標(biāo)；學(xué)生形成組內(nèi)合理分工，討論分析游戲的編程步驟，并分步完成編程，每個成員都參與到活動中來；組與組之間形成教與學(xué)的關(guān)系，互相分享與交流；在時間充足的情況下，鼓勵學(xué)生探索其他游戲的制作，培養(yǎng)學(xué)生不斷嘗試創(chuàng)新的精神。

教師反思：通過觀察學(xué)生的小組合作，部分小組根據(jù)游戲規(guī)則將編程分為顯示50%進(jìn)度條部分、觸摸P鍵進(jìn)度條減少10%部分、觸摸N鍵進(jìn)度條增加10%部分、判斷勝負(fù)并顯示游戲結(jié)果部分。小組將這四個部分分給組內(nèi)成員，逐個解決，再將編程匯總起來，做出一個完整的點點進(jìn)度條游戲。這樣既體現(xiàn)了團(tuán)隊合作的價值，又保證了每一個個體的參與度。活動方案如下頁表所示。

●實驗實踐效果分析

本研究采用實驗組對照組前測后測的實驗研究方法，對兩個班級的前測結(jié)果分別進(jìn)行自我效能感、創(chuàng)造力和團(tuán)隊協(xié)作能力的獨立樣本T檢驗，結(jié)果是實驗班和對照班在三個維度的測量上無顯著差異，即兩個班水平相當(dāng)，可以進(jìn)行對比實驗。實驗班使用經(jīng)過設(shè)計的創(chuàng)客教育活動進(jìn)行學(xué)習(xí)，對照班依照平時的創(chuàng)客課進(jìn)行學(xué)習(xí)。以紙質(zhì)版問卷發(fā)放的形式，讓學(xué)生填寫完及時收集，避免問卷缺失等情況發(fā)生。配對樣本T檢驗用來檢驗來自兩配對總體的均值是否在統(tǒng)計上差異顯著，因此，使用SPSS軟件對實驗班和對照班的前后測三個維度結(jié)果分別進(jìn)行配對樣本T檢驗，若輸出的顯著值小于0.05，則差異顯著，再看成對樣本相關(guān)系數(shù)，如果大于0.8，則屬于高度相關(guān)關(guān)系，如果是在0.5～0.8之間，則是中度相關(guān)關(guān)系，0.3～0.5之間是低度相關(guān)性，小于0.3便不相關(guān)，以此來說明實驗班和對照班在三個維度的測量上是否有差異、差異程度如何、前后測是否有相關(guān)性。

筆者對實驗班和對照班的前后測結(jié)果進(jìn)行配對樣本T檢驗，對實驗班和對照班的前后測結(jié)果進(jìn)行配對樣本T檢驗，得出成對樣本之間相關(guān)系數(shù)高，說明前后測屬于強(qiáng)相關(guān)，且T檢驗sig.＜0.05，差異非常顯著，說明使用雙演示創(chuàng)客教育活動進(jìn)行教學(xué)能顯著提升學(xué)生的自我效能感水平、創(chuàng)造力水平和團(tuán)隊協(xié)作能力。

流程 活動內(nèi)容 設(shè)計意圖問題情境【教師】創(chuàng)建一個真實的問題情境并展示課前制作的點點進(jìn)度條游戲：“小陽和小月是一對兄妹，這天，兩個人都想看各自喜歡的電視節(jié)目。小陽提議玩游戲定輸贏，請你設(shè)計一款簡單的點點進(jìn)度條游戲，幫助小陽和小月決定誰先看電視吧！”【學(xué)生】上講臺試玩教師事先做好的游戲，其他同學(xué)觀看效果，打開Mpython0.5.2 軟件，觀察界面并思考如何做出進(jìn)度條游戲的效果激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時直觀地表達(dá)出明確任務(wù)目標(biāo)活動準(zhǔn)備【學(xué)生】明確任務(wù)目標(biāo)：本次活動的任務(wù)就是要以小組為單位完成一個點點進(jìn)度條的游戲，組與組之間互相邀請試玩，提高游戲體驗；進(jìn)行內(nèi)部分工，安排討論、決策、編程和發(fā)言人員培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神，確保每個學(xué)生都參與活動團(tuán)隊協(xié)作【教師】給出游戲規(guī)則【學(xué)生】以小組為單位進(jìn)行討論分析，將用編程制作點點進(jìn)度條游戲的步驟拆分成小任務(wù)，每人負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，大家共同參與編程【教師】參與到小組討論中，幫助學(xué)生理清思路，引導(dǎo)學(xué)生分析出游戲的流程學(xué)生在這一過程中是游戲的開發(fā)者，游戲的程序取決于學(xué)生如何構(gòu)思，因此需要將學(xué)習(xí)的主動權(quán)完全賦予學(xué)生學(xué)生講臺演示【學(xué)生】最先做完的小組派代表上講臺發(fā)言，介紹思路和程序，講解編程的過程，并演示成果，同時給其他學(xué)生做參考【教師】進(jìn)行簡單點評，鼓勵學(xué)生繼續(xù)改進(jìn)給學(xué)生展示的空間，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位自由演示【學(xué)生】做出游戲的小組可邀請其他組的同學(xué)試玩游戲，由其他組的同學(xué)提出反饋，讓學(xué)生在不斷修改程序、調(diào)整參數(shù)和試玩的過程中完善自己組的游戲；小組在編程過程中遇到問題可詢問其他組，組與組之間互相幫助，遇到實在解決不了的問題教師再幫忙解決培養(yǎng)學(xué)生溝通、交流、思考的能力評價反思邀請兩名同學(xué)分別對自己小組和其他小組的作品進(jìn)行評價，并說明在體驗游戲的過程中的感受，教師通過整個活動的觀察表揚(yáng)優(yōu)秀的小組，并對落后的小組進(jìn)行鼓勵組織學(xué)生互評，從多個角度發(fā)現(xiàn)問題，及時改進(jìn)

●研究結(jié)論

雙演示創(chuàng)客教育活動給學(xué)生足夠的自我展示時間，學(xué)生上講臺展示和教室自由演示都可以提升學(xué)生的演講水平，且在每次演示之后都會獲得其他同學(xué)的稱贊或鼓勵，有利于形成良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生在這個環(huán)境中學(xué)習(xí)，沒有壓力，更多的是體驗到完成目標(biāo)的成就感，由此提升學(xué)生的自我效能感。同時，雙演示創(chuàng)客活動更加體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，提高了學(xué)生的參與度，提升了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。