創(chuàng)客教育在中學(xué)教學(xué)中的探索

郭健

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和微控制器開源硬件的成熟，創(chuàng)客教育正在全球掀起一股教育改革的浪潮。創(chuàng)客教育融入信息技術(shù)元素，以“開放創(chuàng)新、探究體驗”為教育理念，強調(diào)“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)（Learing by Making）”，開發(fā)學(xué)習(xí)者無限的潛能，越來越受到各級教育部門的高度關(guān)注。從創(chuàng)客、創(chuàng)客空間到創(chuàng)客教育進行描述，并就如何將創(chuàng)客教育思維融入中學(xué)教學(xué)中進行分析與闡述，展現(xiàn)創(chuàng)客教育之美。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新環(huán)境；創(chuàng)客教育；信息技術(shù)

一、創(chuàng)客

隨著我國經(jīng)濟實力的不斷壯大，科技、文化、金融等眾多領(lǐng)域都發(fā)展到了新的階段。以移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”為依托的信息技術(shù)正在進入用戶創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新的新時代?！皠?chuàng)客”一詞來源于“Maker”，是制造者之意，也是某種意義上的DIY，它在不以盈利為目的的前提下，將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。創(chuàng)客不是創(chuàng)造者，而是對目前的技術(shù)進行創(chuàng)造與分享，是一種增量式的創(chuàng)新，它代表了一種方向、一種態(tài)度，一種學(xué)習(xí)的模式。

創(chuàng)客空間（Maker Space）是創(chuàng)客的載體，它是基于O2O架構(gòu)設(shè)計的，為創(chuàng)客提供了空間與平臺。創(chuàng)客空間不是一個物理上的概念，而是通過各類孵化器（如Kickstart和太火鳥）以及供應(yīng)商（如趣火星和極客工坊）來構(gòu)建一個開放型的創(chuàng)意生態(tài)系統(tǒng)，它是一種全新的組織形式和服務(wù)平臺，包括工作空間、社交空間以及資源共享空間等。目前全球已經(jīng)建立了1400多個創(chuàng)客空間，其中比較知名的空間有：Fab Lab、深圳柴火空間、北京眾創(chuàng)空間、上海新車間以及杭州洋蔥膠囊空間等。詳細(xì)信息如下表所示。

二、創(chuàng)客教育

隨著創(chuàng)客理念的不斷深入以及創(chuàng)客空間的不斷發(fā)展壯大，引發(fā)了人們就如何將創(chuàng)客思維應(yīng)用于教育上的思考。學(xué)生的好奇心和求知欲與實踐教學(xué)完美結(jié)合，引發(fā)了教育的新思潮。創(chuàng)客教育（Maker Education）是創(chuàng)新教育的一種，它是以創(chuàng)客空間為前提，通過創(chuàng)客文化、創(chuàng)客課程等多方面協(xié)同發(fā)展，推動“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)”的模式來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造的興趣與能力。

三、創(chuàng)客思維在教學(xué)中的探索

（一）學(xué)習(xí)者

學(xué)生作為參與者，是創(chuàng)客教育中的核心要素。他們需要積極思考、主動設(shè)計、用心制作，進而實現(xiàn)“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)”。學(xué)生在創(chuàng)客教育中的學(xué)習(xí)模式為：

1.明確興趣點

學(xué)生要從自己的興趣出發(fā)，參與頭腦風(fēng)暴活動，進而制定創(chuàng)作目標(biāo)，并完成初步的設(shè)計構(gòu)想。

2.可行性分析

此步驟最為關(guān)鍵，需要學(xué)生發(fā)揮自己的能動性，對理論想法進行設(shè)計、調(diào)試與修正。在反復(fù)試驗中，逐步清晰并明確自己創(chuàng)意的合理性，對提出的假設(shè)進行綜合判斷，挑戰(zhàn)自己的高階思維，驗證自己的創(chuàng)意觀點。

3.實驗驗證

在這個步驟中，要細(xì)化自己的設(shè)計構(gòu)想，關(guān)聯(lián)知識體系，同時也可以借助創(chuàng)客空間、移動互聯(lián)網(wǎng)以及云計算等平臺來與學(xué)習(xí)伙伴、老師、專家探尋問題的答案。

4.反思與評價

在完成實驗后，對作品進行總結(jié)、評價、反思，參與互惠學(xué)習(xí)，并分享自己的創(chuàng)見。

（二）支持者

家長與學(xué)校作為支持者，是一個基礎(chǔ)平臺，可以為學(xué)生提供開放的環(huán)境以及先進的設(shè)備，從而保證創(chuàng)客教育的正常運轉(zhuǎn)與可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)。教師在其中作為協(xié)調(diào)者與輔助者，需要引導(dǎo)學(xué)生丟掉被動學(xué)習(xí)的思維方式，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，打破傳統(tǒng)教學(xué)方式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維為目標(biāo)，結(jié)合“創(chuàng)新、動手與分享”的理念，通過實驗、視頻、網(wǎng)絡(luò)和競賽等平臺，對學(xué)生進行創(chuàng)客教育；鼓勵學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造并分享他們的創(chuàng)意想法，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們了解如何使用相關(guān)的工具和資源，實現(xiàn)創(chuàng)客教育所制定的目標(biāo)；讓學(xué)生在大膽嘗試的實踐中提高自己的創(chuàng)造力。以迭代的方式有效提高學(xué)生多學(xué)科的素養(yǎng)，提高學(xué)生的可塑性與適應(yīng)性，推進工程教育的擴展，形成鼓勵創(chuàng)新，寬容失敗的創(chuàng)新環(huán)境。

（三）教學(xué)開展方式

1.以信息技術(shù)為依托

在創(chuàng)客教育的實踐中，信息技術(shù)為創(chuàng)客教育的構(gòu)建與開展提供了便捷的環(huán)境。例如，目前的機器人技術(shù)，可穿戴的虛擬化技術(shù)，智能材料技術(shù)以及更為簡單且人性化的編程技術(shù)。3D打印的不斷成熟，可以讓學(xué)生很方便地運用三維模型打印出實物，將學(xué)生的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實；Arduino是為了解決學(xué)生找不到好的控制器而誕生的開源硬件（Open Source Hardware），它是一塊基于開源代碼的USB接口Simple I/O控制板，通過shields電路（PCB、材料列表以及板局?jǐn)?shù)據(jù)）、軟件library（驅(qū)動、SDK）以及簡單的編程環(huán)境（Arduino IDE和ArduBlock）和易懂的開發(fā)語言（類似Java、C）來幫助學(xué)生快速實現(xiàn)創(chuàng)意想法，解決實際問題，并鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和協(xié)作能力；而Scratch也是面向青少年開發(fā)的編程環(huán)境，它只需要學(xué)生通過拖動軟件上形象的積木模塊就能以動態(tài)畫面的形式展現(xiàn)出學(xué)生的想法，并清晰直觀地體會數(shù)組、函數(shù)、條件、循環(huán)以及判斷的過程。

2.生活中的“創(chuàng)客”

創(chuàng)客其實就是一群喜歡創(chuàng)新、享受創(chuàng)新的人將自己的想法進行嘗試、溝通、協(xié)作，最后將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的過程。創(chuàng)客思維在教學(xué)中的應(yīng)用重點在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，為學(xué)生提供有效無縫的創(chuàng)新氛圍。在生活中，通過聲音傳感器模塊接收感應(yīng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給Arduino板進行邏輯判斷，對判斷的結(jié)果通過LED燈實時反饋，就可以制作完成一個可以吹滅的LED燈；通過傳感器獲取到魚苗生存水質(zhì)的溫度、ORP值（Oxidation ReductionPotential，含氧量）以及酸堿度pH，將數(shù)據(jù)反饋給Arduino板，同時通過讀取魚苗正常生存環(huán)境下的表格數(shù)據(jù)，定時與傳感器上的數(shù)據(jù)進行對比判斷，進而調(diào)控水泵與加熱模塊來控制水質(zhì)，實現(xiàn)無人工干預(yù)的魚苗培育；我們知道張開嘴吹出來的是熱風(fēng)，張小嘴吹出來的是涼風(fēng)，熱風(fēng)通過狹小的瓶口進行壓縮，會瞬間變成涼風(fēng)，參照這一原理，我們可以通過加工使用塑料瓶，將瓶底切開朝向屋外，將瓶口一面朝向屋內(nèi)，并將瓶子整齊地插入PVB板上，便自制完成了節(jié)能環(huán)保的綠色空調(diào)。是的，創(chuàng)客的作品無處不在，會呼吸的筆，智能杯子，自動喂養(yǎng)機，電子盲人領(lǐng)路等，哪怕只是一塊橡皮、一把尺子，也會盡顯來自于思維的魅力。

3.放飛的思想

移動互聯(lián)網(wǎng)與云計算平臺為創(chuàng)客教育的開展提供了更為廣闊的空間。學(xué)生可以利用云計算大數(shù)據(jù)的特點以及海量數(shù)據(jù)的處理能力，通過高速查找與匹配，尋找自己感興趣的內(nèi)容以及與其相關(guān)聯(lián)的資料和信息；在創(chuàng)造的過程中，通過使用微信、微博、BBS等，實時交流并分享他們的創(chuàng)意，通過移動互聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)客和創(chuàng)客之間緊密聯(lián)系在一起。創(chuàng)客小組的成員組成，也無需拘泥于同一個班級或者同一個學(xué)校的學(xué)生，只要有網(wǎng)絡(luò)就可以將彼此聯(lián)系在一起，運用線上溝通與線下學(xué)習(xí)的模式來建立一個虛擬的生態(tài)圈，使創(chuàng)客教育不再限制于課堂上。

創(chuàng)客教育的目的在于引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)造中體驗基于創(chuàng)造的生活，不斷地發(fā)現(xiàn)自己、他人以及整個世界。相信隨著創(chuàng)客教育的不斷深入，以及創(chuàng)客思維在教學(xué)中的積累和完善，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)到更為寬闊的學(xué)科知識的同時，加強對自己的認(rèn)知，為未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)；使學(xué)生可以在快樂中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中成長。那么就讓我們積極準(zhǔn)備，迎接創(chuàng)客教育的新篇章吧！

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