創(chuàng)客教育點(diǎn)亮偏遠(yuǎn)薄弱縣域農(nóng)村創(chuàng)新教育

徐德亮

與現(xiàn)有教育“重知識(shí)、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象相比，創(chuàng)客教育告訴我們的不僅是“是什么”，也包含“怎么做”。課堂里，教師給出一個(gè)具體的“產(chǎn)品”目標(biāo)，組織學(xué)生利用手里的材料進(jìn)行模型構(gòu)建，利用軟件工具去設(shè)計(jì)、測(cè)量，結(jié)合電腦編程來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，這是一個(gè)完整的流程。孩子們一直缺少這樣的完整的過(guò)程和內(nèi)容體驗(yàn)。實(shí)踐能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，將中小學(xué)基本上彼此獨(dú)立的各學(xué)科知識(shí)和技能建立聯(lián)系，引導(dǎo)孩子們將創(chuàng)意和想法變成“實(shí)物”，這是創(chuàng)客教育給教育帶來(lái)的新元素。特別是偏遠(yuǎn)、貧困地區(qū)的孩子，也都能同樣享受創(chuàng)新教育帶來(lái)的樂(lè)趣，使他們“腦洞大開(kāi)”。

2015年9月，筆者在黑龍江省克山縣創(chuàng)建了“孩子很忙”創(chuàng)客空間。這是一個(gè)由閑置教室改造成的創(chuàng)客空間，是自下而上地結(jié)合學(xué)生的創(chuàng)意建立起來(lái)的。墻面是孩子們畫(huà)的創(chuàng)意彩繪，兩組由舊木板做的簡(jiǎn)易收納柜，兩組由可移動(dòng)桌椅拼接的大工作臺(tái)，為孩子們隨時(shí)動(dòng)手操作提供了便利。在創(chuàng)客空間里，孩子們開(kāi)展了各種好玩的創(chuàng)客項(xiàng)目，從一塊開(kāi)源的硬件板和一些簡(jiǎn)易的傳感器開(kāi)始。一個(gè)免費(fèi)的編程軟件，芯片、舊電線、電路板、木塊、鋁片、畫(huà)筆等小工具和一臺(tái)組裝的千元3D打印機(jī)，利用這些工具就可以拼裝設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)易的物件。在創(chuàng)客空間，孩子們從最初的一竅不通、模仿老師，到兩學(xué)期下來(lái)，熟練操作，自主創(chuàng)作?，F(xiàn)在孩子們?cè)诩依锢脴I(yè)余時(shí)間也在畫(huà)小圖紙，網(wǎng)上查資料，鼓搗小物件。線上的校園小創(chuàng)客微信群、QQ群也十分活躍。經(jīng)歷一年多時(shí)間努力，克山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校創(chuàng)建的創(chuàng)客空間（坊）總數(shù)達(dá)到學(xué)?？倲?shù)的40%以上，在校園里能感受到濃濃的創(chuàng)客“味道”。

如何在偏遠(yuǎn)縣域和農(nóng)村開(kāi)展創(chuàng)客教育，并引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地去制作，在開(kāi)放、思考、交流、分享的氛圍下接觸前沿技術(shù)，激發(fā)孩子們的創(chuàng)造潛力？下面，筆者就偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)創(chuàng)客教育相關(guān)問(wèn)題談些個(gè)人的粗淺認(rèn)識(shí)，以求教于創(chuàng)客教育界同仁。

創(chuàng)客教育引入偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)面臨的難題

創(chuàng)客教育走進(jìn)偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)縣域、農(nóng)村校園，能夠有效推動(dòng)教育均衡發(fā)展。但萬(wàn)事開(kāi)頭難，筆者認(rèn)為，偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)開(kāi)展創(chuàng)客教育面臨的難題主要有以下三個(gè)方面。

首先，偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)學(xué)校的教師對(duì)創(chuàng)客教育感到很迷茫，這是基層教師對(duì)創(chuàng)客教育“不熱情”的主要原因。

其次，缺乏相應(yīng)的師資。因?yàn)闆](méi)有相應(yīng)的培訓(xùn)，無(wú)將可使，無(wú)才可用，偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)學(xué)校校長(zhǎng)感到無(wú)從下手。

再次，經(jīng)費(fèi)投入嚴(yán)重缺乏。經(jīng)費(fèi)的投入讓偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校望而卻步。

在偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)中小學(xué)開(kāi)展創(chuàng)客教育的策略

1. 鼓勵(lì)感興趣的教師組成小團(tuán)隊(duì)

促進(jìn)創(chuàng)客教育與基礎(chǔ)教育的各學(xué)科融合，偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)開(kāi)展創(chuàng)客教育，師資可以采用教師混搭共同參與，雙師或三師同堂授課，用各種有趣的小科學(xué)項(xiàng)目吸引學(xué)生投入到創(chuàng)客活動(dòng)中。圍繞所教知識(shí)，學(xué)生做一個(gè)個(gè)制作，如“智能書(shū)包”“智能保溫桶”“智能穿戴”，當(dāng)然也需要教師給予學(xué)生時(shí)間去探索實(shí)踐。他們邊學(xué)邊做，邊做邊創(chuàng)。開(kāi)展興趣小組，教師、學(xué)生從模仿起步，模仿項(xiàng)目學(xué)習(xí)、小組協(xié)作、反復(fù)嘗試，經(jīng)歷失敗和錯(cuò)誤，最后解決問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分享提升。筆者和創(chuàng)客教師將淘汰的舊液晶電視進(jìn)行改裝，設(shè)計(jì)了觸控校園數(shù)字圖書(shū)館。教師參與造型設(shè)計(jì)、焊接、切割、拼裝、電子元件組裝，并加入了WiFi攝像頭，實(shí)現(xiàn)了留守兒童愛(ài)心互聯(lián)、全息、VR體驗(yàn)和家長(zhǎng)電子調(diào)查問(wèn)卷等功能。

2. 掌握簡(jiǎn)易編程控制物件

創(chuàng)客教育具有電子化、數(shù)字化、工程化、智能化和藝術(shù)化特征，中小學(xué)物理、信息技術(shù)、科學(xué)等學(xué)科教師，以及擅長(zhǎng)手工制作的教師，都可以通過(guò)短時(shí)間的學(xué)習(xí)，通過(guò)掌握一門(mén)門(mén)檻很低的圖形化編程軟件來(lái)控制硬件。在玩的過(guò)程中慢慢加入編程，玩是為了提起學(xué)生興趣，在這一過(guò)程中逐漸增加難度，將編程、動(dòng)漫造型和手工制作相結(jié)合來(lái)玩?？梢暬幊誊浖坏赓M(fèi)，而且可以直接控制硬件。如積木編程軟件Scratch、mBlock等軟件，這些軟件提供強(qiáng)大、豐富的可視化編程功能，將圖形堆放在一起，像搭積木一樣簡(jiǎn)單，就可以控制硬件做出作品。編程門(mén)檻的降低，有利于普通教師在短時(shí)間內(nèi)掌握編程。只要教會(huì)孩子一些基本的程序結(jié)構(gòu)方法，他們便會(huì)創(chuàng)造出很多令人驚喜的作品。

3. 組裝千元3D打印機(jī)

很多學(xué)校管理者認(rèn)為創(chuàng)客教育一定要和3D打印、機(jī)器人設(shè)備等掛鉤。其實(shí)，創(chuàng)客就是要把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，回歸到育人的本質(zhì)，和課程結(jié)合。學(xué)校不必被硬件“綁架”，而應(yīng)從學(xué)生的興趣和實(shí)際需求出發(fā)，利用他們生活中已有條件以及隨手可以找到的材料，從小制作、小創(chuàng)意、小發(fā)明、小種植、小養(yǎng)殖等這些“微創(chuàng)造”開(kāi)始。開(kāi)展創(chuàng)客項(xiàng)目的最終目的就是“做中學(xué)”，我們完全可以制定有效的學(xué)習(xí)計(jì)劃，有序開(kāi)展學(xué)習(xí)，自己動(dòng)手打造低成本的“草根”創(chuàng)客教育。從創(chuàng)意到“智”造，讓學(xué)生創(chuàng)造力得以可視化地呈現(xiàn)。學(xué)生在制作過(guò)程中，往往需要定制許多小零件，這些零件往往不容易獲得，這個(gè)時(shí)候3D打印機(jī)將會(huì)是個(gè)很好的幫手。前幾年的3D打印機(jī)動(dòng)輒要上萬(wàn)元，令很多學(xué)校望而卻步。隨著技術(shù)的日漸成熟，現(xiàn)在一些組裝型桌面級(jí)千元3D打印機(jī)已經(jīng)可以打印出較高質(zhì)量的物品。學(xué)習(xí)組裝一臺(tái)3D打印機(jī)，可以讓學(xué)生們?cè)谟邢薜臈l件下解決問(wèn)題。有條件的學(xué)校購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)組裝3D打印機(jī)，就可以將學(xué)生分小組開(kāi)展教學(xué)了。筆者帶領(lǐng)小學(xué)高年級(jí)學(xué)生組裝完成的第二臺(tái)900元的3D打印機(jī)，已經(jīng)開(kāi)始在創(chuàng)客空間“造物”了。

教師要盡量選擇學(xué)生容易上手的建模軟件，比如免費(fèi)的Sketchup（草圖大師）。指導(dǎo)教師將軟件學(xué)習(xí)的難點(diǎn)部分制作成微課，通過(guò)微課導(dǎo)學(xué)來(lái)提高實(shí)操課的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。孩子們反復(fù)觀摩，幾節(jié)課下來(lái)，在適當(dāng)輔導(dǎo)下，就可以獨(dú)立制作模型和打印物件了。

孩子學(xué)會(huì)用技術(shù)解決問(wèn)題的思維，知道自己可以借助技術(shù)手段探索并改變世界。孩子的小想法落地實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)從虛擬建模到學(xué)習(xí)成果的物化。

4. 結(jié)構(gòu)件選材

創(chuàng)客活動(dòng)一般與信息技術(shù)及其產(chǎn)品關(guān)系密切，比如，需要采用開(kāi)源軟硬件，目前網(wǎng)上幾十元能買(mǎi)到開(kāi)源硬件，如Arduino板和各種幾元到十幾元錢(qián)的傳感器。這些相對(duì)低廉的電子元件器材，加上身邊可利用的資源和工具，就可以完成學(xué)生的創(chuàng)客項(xiàng)目。比如，制作“智能水產(chǎn)養(yǎng)殖箱”，教師用超聲波傳感器來(lái)測(cè)量水箱是否缺水，缺水時(shí)可以開(kāi)啟水泵對(duì)魚(yú)缸補(bǔ)充水；用溫度傳感器和LED顯示屏，可以提示水溫；用定時(shí)傳感器完成智能換水。這個(gè)項(xiàng)目可以延伸，如在魚(yú)缸上制作一個(gè)定時(shí)投食器，控制馬達(dá)和齒輪傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)為魚(yú)缸投食。這些創(chuàng)客作品可以用舊的鋁線、木條、冰棍桿做成骨架，一個(gè)礦泉水瓶做成存儲(chǔ)器，用卡紙做成卡通魚(yú)的外型。通過(guò)簡(jiǎn)易的積木編程控制電機(jī)和傳感器，做出一個(gè)好玩、有趣、智能的創(chuàng)客作品。這個(gè)開(kāi)放式的創(chuàng)客項(xiàng)目涉及電路、材料、編程、焊接和掌握穩(wěn)定性等多層次綜合學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

學(xué)生還可以利用身邊的小物件進(jìn)行改造，如陶泥、紙板、塑料管、木頭、竹筷、秸稈、蘆葦稈、金屬罐（線）、金屬片等材料。教師給予孩子一定的指導(dǎo)，讓學(xué)生結(jié)合日常生活中的靈感，制作出創(chuàng)客作品。比如，“智慧農(nóng)業(yè)”項(xiàng)目中，制作一個(gè)可穿戴的智能馬甲。在手工紙膜上裝上傳感器、電路、馬達(dá)等材料，做成智能馬甲。馬甲上的光線傳感器控制閃爍的LED燈，提示夜間車(chē)輛避讓?zhuān)Ｗo(hù)早出晚歸的農(nóng)戶(hù)安全。用多個(gè)偏心馬達(dá)實(shí)現(xiàn)智能馬甲的按摩頸椎功能，馬甲背部的數(shù)塊太陽(yáng)能板為安裝的硬件傳感器提供必要電能，同時(shí)運(yùn)用溫度傳感器可以為馬甲加溫。孩子們又為智能馬甲增加了語(yǔ)音點(diǎn)歌功能，用以緩解棚室農(nóng)戶(hù)重復(fù)工作的疲勞。整個(gè)項(xiàng)目調(diào)動(dòng)了孩子愛(ài)動(dòng)手、善動(dòng)腦的天性。對(duì)于偏遠(yuǎn)薄弱縣域、農(nóng)村學(xué)校來(lái)說(shuō)，這些材料、工具使得開(kāi)展創(chuàng)客實(shí)踐和探索變得更加容易。只有這樣，創(chuàng)客教育才不是少數(shù)人的活動(dòng)，人人有創(chuàng)意，生生有項(xiàng)目，才能使學(xué)生從傳統(tǒng)的“知識(shí)學(xué)習(xí)者”轉(zhuǎn)變成“知識(shí)生產(chǎn)者”。

如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客教育在偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)的“本土化”

首先，偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)的中小學(xué)開(kāi)展創(chuàng)客教育的起點(diǎn)要低，建議鼓勵(lì)學(xué)生以項(xiàng)目為導(dǎo)向，使項(xiàng)目小型化。選擇難度適中的、符合孩子實(shí)際的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，讓學(xué)生更容易掌握和獲得成就感。開(kāi)展一些接地氣的、學(xué)生摸得著和易于實(shí)踐的創(chuàng)客項(xiàng)目，更有利于偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)的孩子掌握。在創(chuàng)客空間里，教師和學(xué)生一樣，都是探索者，一起思考、反思、改進(jìn)。在偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校開(kāi)展創(chuàng)客培訓(xùn)，起初筆者擔(dān)心技術(shù)難掌握，軟件學(xué)習(xí)方面，學(xué)生們確實(shí)難以在一兩次的演示操作中學(xué)會(huì)，后來(lái)筆者調(diào)整了學(xué)習(xí)周期，加大了入門(mén)階段和實(shí)踐階段的時(shí)間長(zhǎng)度。學(xué)生進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)信心倍增。

其次，全民、終身學(xué)習(xí)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，教師要充分利用線上的學(xué)習(xí)資源提升專(zhuān)業(yè)技能。創(chuàng)客教育對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)中小學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的領(lǐng)域，教師的角色也將被重塑，教師應(yīng)具有不斷學(xué)習(xí)的能力，除了掌握必要的技能，還要有科學(xué)精神，分步有序地開(kāi)展學(xué)習(xí)。短期培訓(xùn)和視頻學(xué)習(xí)能為初期開(kāi)展的創(chuàng)客教育提供幫助，但不能解決所有問(wèn)題。經(jīng)歷理論、實(shí)踐，繼續(xù)研究，教師在工作中要帶著問(wèn)題，采取行動(dòng)研究的方式補(bǔ)充專(zhuān)業(yè)技能。

互聯(lián)網(wǎng)最顯著的特征是開(kāi)放和免費(fèi)，偏遠(yuǎn)薄弱地區(qū)教師運(yùn)用信息技術(shù)手段，可為解決中小學(xué)創(chuàng)客教育各種問(wèn)題提供機(jī)會(huì)。將搜索引擎作為學(xué)科融合的利器，借用網(wǎng)上資源為創(chuàng)客教育打開(kāi)一扇門(mén)?，F(xiàn)如今，網(wǎng)上免費(fèi)軟件比較多，教師和學(xué)生可以參與網(wǎng)上在線創(chuàng)客空間的活動(dòng)，比如作品展示、學(xué)習(xí)、交流，分享創(chuàng)作成果。筆者在開(kāi)展創(chuàng)客教育的初期就經(jīng)常通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋找免費(fèi)資源，通過(guò)加入創(chuàng)客愛(ài)好者微信群、QQ群，學(xué)習(xí)創(chuàng)客分享的資料、作品，請(qǐng)教相關(guān)問(wèn)題；線下動(dòng)手體驗(yàn)和實(shí)踐。

再次，要將創(chuàng)客課程納入校本課程。課程的建立是為學(xué)生服務(wù)的，學(xué)校借助校本課程推進(jìn)創(chuàng)客教育，將創(chuàng)客教學(xué)納入地方課程體系，才能使創(chuàng)客教育得到課時(shí)上的保障。學(xué)生每周一次的興趣小組活動(dòng)，可以考慮小學(xué)一至三年級(jí)每周1節(jié)，三至六年級(jí)每周2節(jié)，初中每周2～3節(jié)，將學(xué)生的創(chuàng)客課程成績(jī)納入綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)，將學(xué)校創(chuàng)客教育納入學(xué)校綜合評(píng)估考核范疇。

最后，建議開(kāi)放創(chuàng)客空間。創(chuàng)客空間可以像圖書(shū)閱覽室一樣全天開(kāi)放，不局限于課堂的時(shí)間。每天中午，利用時(shí)間換空間的方式，讓更多的學(xué)生參與創(chuàng)客活動(dòng)。小創(chuàng)客們通過(guò)“傳幫帶”互相激發(fā)，在課堂上學(xué)習(xí)與學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、技能。教師要留給學(xué)生更多的自己動(dòng)手時(shí)間，管理上可以考慮建立小創(chuàng)客自我監(jiān)督的管理機(jī)制。此外，筆者還定期邀請(qǐng)一些熱愛(ài)技術(shù)的家長(zhǎng)、老工匠、老藝人進(jìn)校園為孩子們講解、演示“小機(jī)械”和“小電子”的原理。利用五金件和舊材料設(shè)計(jì)制作了小型壓彎折彎工具，小型鉆孔工具，小型曲線切割工具等，并將這些工具設(shè)計(jì)到一個(gè)操作平臺(tái)中，使學(xué)生操作學(xué)習(xí)更便捷。

創(chuàng)新教育落地于偏遠(yuǎn)薄弱農(nóng)村地區(qū)學(xué)校，將是創(chuàng)客教育進(jìn)一步發(fā)展的重要方向。未來(lái)，我們將不斷探索，讓創(chuàng)客教育真正走進(jìn)中小學(xué)校園，并扎根和普及，探索讓創(chuàng)客教育更好地融入課程，讓同一片藍(lán)天下的孩子都能從創(chuàng)客教育中受益，讓創(chuàng)新教育的光芒灑滿校園的每一個(gè)角落。

（作者單位：黑龍江齊齊哈爾市教育教學(xué)研究院）