創(chuàng)客教育新階段：動因與外在表現(xiàn)

梁森山

創(chuàng)客教育從實踐而來，體現(xiàn)出一種歸納和演繹相互融合的實踐方法，2015年中國電子學會現(xiàn)代教育技術分會創(chuàng)客教育專家委員會（以下簡稱專委會）正式成立，將一大批基層教育工作者、創(chuàng)客教育政策制定者、學術研究者和創(chuàng)客教育企業(yè)集合起來，專委會在成立之初就將立體服務創(chuàng)客教育實踐群體、總結創(chuàng)客教育發(fā)展規(guī)律、思考創(chuàng)客教育未來發(fā)展方向、整體規(guī)劃創(chuàng)客教育的立體生態(tài)作為其工作的核心。

2016年元宵節(jié)，專委會召開了關于創(chuàng)客教育定義的專題研討會，會議明確創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結合，是基于學生興趣，以項目學習的方式，使用數(shù)字化工具，倡導造物，鼓勵分享，培養(yǎng)跨學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質教育。這個定義后來被廣大的一線教育工作者接受，并且為很多教育服務提供方的課程和產(chǎn)品設計人員所采用。

經(jīng)過近五年的醞釀和快速發(fā)展，2017年底在廣州舉辦的第73屆中國教育裝備展示會上，涌現(xiàn)出了大量的創(chuàng)客教育企業(yè)和方案，呈現(xiàn)出一種軟件提供商、硬件提供商以及課程和服務商多頭并進的趨勢，與此同時，也迫切地需要梳理元宵定義之后的種種新的實踐，是在原有的實踐上積極發(fā)展還是“蹭熱點”式的“新瓶裝舊酒”是有必要做一個追根溯源的探究的。專委會2016年發(fā)布的《中國創(chuàng)客教育藍皮書》（基礎教育版）把創(chuàng)客教育劃分為準備期、探索期、發(fā)展期三個發(fā)展階段，并定義2015年以后創(chuàng)客教育進入了快速發(fā)展期，這樣的預判，回頭來看是具有前瞻性的。

以2018年為界，之前孕育和思考以及各方相互協(xié)調的一系列政策落地配合一些主動性的補臺，呈現(xiàn)出一種以創(chuàng)客教育為抓手，更加長遠和持續(xù)的推動教育改革的新的舉措，這些舉措包括“新規(guī)劃”“新綱要”“新課標”“新裝備”和“新賽事”（如右圖），這一系列外在表現(xiàn)的動因在于一系列內部動因。進而基于對創(chuàng)客教育2013年至2017年的長期、持續(xù)、近距離的觀察、調研，實踐者對創(chuàng)客教育新階段的動因做了總結，歸納創(chuàng)客教育的新階段具有如下的外部表現(xiàn)。

● 新規(guī)劃

2017年7月8日，國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《新規(guī)劃》）?！缎乱?guī)劃》要求：“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育，鼓勵社會力量參與寓教于樂的編程教學軟件、游戲的開發(fā)和推廣……支持開展人工智能競賽，鼓勵進行形式多樣的人工智能科普創(chuàng)作。鼓勵科學家參與人工智能科普?！?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2018/05/30/qkimagesxxjyxxjy201809xxjy20180904-1-l.jpg"/>

面對國家提出的人工智能戰(zhàn)略，處在教育一線的教師如何看待人工智能進課堂？又準備如何應對？在信息技術學科中加入人工智能，該怎么教學？讓學生學習什么？又能為信息技術學科帶來怎樣的變化？

這些問題一段時期內恐怕難有滿意、清晰的答案，人工智能進入教育領域還有段“祛魅”的路要走。但是落實國家文件，不允許我們坐等觀天，創(chuàng)客教育過去5年積累下的編程教育基礎，可以為人工智能教育的落地做一些具體的工作。

● 新綱要

2017年9月25日，教育部印發(fā)《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》（以下簡稱《新綱要》）。《新綱要》是黨的新時期教育政策、全面實施核心素養(yǎng)的重要舉措，也是2014年3月30日教育部《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》（教基二〔2014〕4號）的具體落實。

《新綱要》指出，綜合實踐活動是從學生的真實生活和發(fā)展需要出發(fā)，從生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，轉化為活動主題，通過探究、服務、制作、體驗等方式，培養(yǎng)學生綜合素質的跨學科實踐性課程?！缎戮V要》強調學生綜合運用各學科知識，認識、分析和解決現(xiàn)實問題，提升綜合素質，著力發(fā)展核心素養(yǎng)，特別是社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力。

創(chuàng)客教育強調科學、技術、社會科學等相關知識相結合，它的教學是要把學生學習到的多學科知識與機械的過程轉變?yōu)樘骄渴澜绲南嗷ヂ?lián)系，從而探究問題的解決方法。不難看出，《新綱要》的要求，與創(chuàng)客教育的特質、實施目標和作用不謀而合。創(chuàng)客教育課程體系與當前教育部印發(fā)的中小學綜合實踐活動課程目標一致，都是為了培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，并且注重課程與生活實踐相結合，提高學生發(fā)現(xiàn)問題能力、工程思維能力和工程實踐能力，讓學生能夠把自己的創(chuàng)想、創(chuàng)造轉化為創(chuàng)客創(chuàng)業(yè)。

《新綱要》在“硬件配套與利用”一節(jié)中要求：學校要為綜合實踐活動的實施提供配套硬件資源與耗材，并積極爭取校外活動場所支持，建立課程資源的協(xié)調與共享機制，充分發(fā)揮實驗室、專用教室及各類教學設施在綜合實踐活動課程實施過程中的作用，提高使用效益，避免資源閑置與浪費。有條件的學?？梢越ㄔO專用活動室或實踐基地，如創(chuàng)客空間等。

這是教育部第一次以正式文件形式，為創(chuàng)客教育通向國家課程鋪平了道路。

● 新課標

2017年12月29日，教育部如期印發(fā)了《普通高中課程方案和語文等學科課程標準》（2017年版）（以下簡稱《新課標》）的通知，并于2018年1月16日在教育部北樓二層報告廳舉辦新聞發(fā)布會，介紹《新課標》相關情況?！缎抡n標》和新高考改革方案的陸續(xù)出臺，正式拉開了新一輪教育改革的序幕。那么，與創(chuàng)客教育關聯(lián)最密切的信息技術課程做了哪些修訂？課程內容做了哪些調整？這些變化對創(chuàng)客教育又會產(chǎn)生哪些影響？

總體上看，信息技術課程的核心正式從偏向應用技能傳授轉向信息技術學科素養(yǎng)培養(yǎng)，旨在幫助學生掌握數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)、信息社會等學科大概念，了解信息系統(tǒng)的基本原理及其對人類生活的重要價值。而《新課標》在課程結構上也做了重大調整，信息技術課程除了突出算法學習，還加入了對人工智能初步、開源硬件項目設計、移動應用設計等學習內容，這些話題都是當前創(chuàng)客教育在一線教學的熱門實踐。特別是《開源硬件項目設計》為選擇性必修模塊，基于開源硬件的項目設計與開發(fā)有利于激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生動手實踐的能力，同時也是在信息技術課程中實現(xiàn)STEAM（科學、技術、工程、人文藝術與數(shù)學）教育的理想方法。

在實際教學中，教師可組織學生利用開源硬件，如Arduino、micro：bit、Raspberry Pi（樹莓派）等，設計開發(fā)一些生活中的簡單系統(tǒng)，熟悉開源硬件的基本使用方法，如溫度監(jiān)測調控系統(tǒng)、智能導盲杖、炫彩LED心率顯示等。

● 新裝備

2017年創(chuàng)客教育新添了一把利器——BBC micro：bit。毫無疑問，micro：bit是2017年創(chuàng)客教育圈里的新寵，它作為英國廣播公司（BBC）專為青少年編程教育設計的微型電腦開發(fā)板迅速在全球范圍內傳播。micro：bit追求“創(chuàng)意”，在micro：bit官網(wǎng)收益宣傳欄里，依次排列著“創(chuàng)意”“編程”“互聯(lián)”，把創(chuàng)意擺在了第一位，體現(xiàn)了micro：bit對未來教育的理解，也反映了大多數(shù)中國家長對孩子未來教育的期許和訴求。

在技術教育領域，特別是通過創(chuàng)客教育的實踐，我們觀察到一個有趣的現(xiàn)象：新裝備在有意無意中驅動著技術教育的變革?；叵胍幌?，如果沒有Scratch該怎樣在小學階段開設編程課程？如果沒有Arduino這樣的全球性的開源硬件，電子控制和媒體交互相關的課程在中小學該如何實施？

國際上的課程改革也跟我們國家的課程改革一樣，裝備創(chuàng)新與課程變革交替前行，改革永遠在路上。從2014年9月開始，英國用編程與計算科學（Code and Computing Science簡稱CCS）課程取代了原本課程標準中的ICT課程（Information and Communication Technology），新的課程包含計算機科學、信息技術、數(shù)字素養(yǎng)三個方面。其實，BBC作為一家具有全球影響力的傳媒公司，一直有其教育計劃，早在1981年就曾推出過微電腦BBC micro。CCS的課程改革，又一次勾起了其教育情懷。

2015年7月，BBC正式通過免費發(fā)放的形式，向數(shù)百萬英國在校學生推出編程學習課程，這被視為是BBC推出的“最雄心勃勃的教育計劃”。由于量產(chǎn)過程中的種種原因，實際上直到2016年3月，BBC才正式向初一年級學生發(fā)放micro：bit板子，同年6月，完成全年級80%發(fā)放進度，7月份開始登錄element14、微軟線上商店等零售網(wǎng)絡。

micro：bit是否將取代Arduino在創(chuàng)客教育領域的地位？顯然，現(xiàn)在下結論還為時過早，但相比Arduino，micro：bit具有免安裝驅動、電子模塊集成度高、支持時下最熱門的多種編程語言等多項優(yōu)勢，節(jié)省了教學資源成本，同時大大增加了可玩性和拓展空間。

新技術、新裝備一直是創(chuàng)客教育所追求的。為了避免不必要的誤解，多說一句，創(chuàng)客教育并不唯技術論，創(chuàng)客教育和新裝備是好朋友。

Arduino、Raspberry Pi、micro：bit這些優(yōu)秀的開源硬件，毫無例外都是舶來品，當前大多數(shù)的創(chuàng)客空間里或明或暗地都能看到它們的影子，但是這些優(yōu)秀的開源硬件項目背后，一個中國人的影子都沒有，在開源硬件這個領域，到目前止，還沒有中國元素，至少沒有原創(chuàng)性的影響力。我們有點小傷感或者憂傷，想想我們的高中《開源硬件項目設計》上課的情景，學生用到的東西都是舶來品，這樣如何培養(yǎng)他們的文化自信？

為此，作為創(chuàng)客教育新階段的見面禮，2018年專委會正計劃聯(lián)合國內知名科技公司、權威線上線下教育媒體、有影響力的創(chuàng)客教育企業(yè)、創(chuàng)客空間共同推出基于國家課程的自主開源硬件平臺——虛谷項目，使用標準的Python語言，面向人工智能教育，為綜合實踐課程、信息技術實驗、通用技術課程提供運算性能、傳感器感知、物聯(lián)網(wǎng)接口和編程平臺。

● 新賽事

創(chuàng)客教育在活動和賽事方面在2017年也有所創(chuàng)新和突破，具有代表性的是由中國電子學會現(xiàn)代教育技術分會創(chuàng)客教育專家委員會發(fā)起的“CM3國際青少年創(chuàng)客挑戰(zhàn)賽”（以下簡稱CM3）。CM3中的C是創(chuàng)客拼音的首字母，M3（創(chuàng)客：maker，馬拉松：marathon，競賽：match）即創(chuàng)客馬拉松競賽的首字母。大賽旨在激發(fā)青少年對科學與技術的興趣，培養(yǎng)學生跨學科解決問題的能力，傳播創(chuàng)客文化與創(chuàng)客精神。

融合創(chuàng)新、開源共享、把競爭變成合作的大賽理念得到了教育主管部門及很多學校的認可，越來越多的教育主管部門愿意參加這樣的賽事，為創(chuàng)客教育的評價指標體系帶來了新的維度。