校外青少年創(chuàng)客教育活動(dòng)課程建設(shè)的實(shí)踐與研究

摘? 要：校外創(chuàng)客教育活動(dòng)基于學(xué)生的興趣，通過項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力，在推動(dòng)青少年動(dòng)腦動(dòng)手及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)上具有重要的價(jià)值和意義。筆者以“創(chuàng)客與3D打印”課程為例，通過研究當(dāng)前校外青少年創(chuàng)客教育活動(dòng)中存在的主要問題，結(jié)合課程體系建構(gòu)和實(shí)踐課例推進(jìn)，以校外創(chuàng)客教育活動(dòng)的初步探索為基礎(chǔ)，梳理總結(jié)校外青少年創(chuàng)客教育活動(dòng)課程建設(shè)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：青少年創(chuàng)客教育;校外創(chuàng)客活動(dòng)課程;創(chuàng)客課程大綱

中圖分類號(hào)：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-8502（2021）02-0098-12

作者簡(jiǎn)介：馬士清，中國(guó)福利會(huì)少年宮中級(jí)教師，中國(guó)福利會(huì)少年宮計(jì)算機(jī)活動(dòng)中心創(chuàng)客活動(dòng)指導(dǎo)，研究方向?yàn)閯?chuàng)客教育。

創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與教育的融合正在慢慢改變傳統(tǒng)的教育理念、模式與方法，創(chuàng)客教育應(yīng)運(yùn)而生。雖然創(chuàng)客教育在推動(dòng)青少年動(dòng)腦動(dòng)手及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上具有重要的價(jià)值和意義，但青少年校外創(chuàng)客教育在實(shí)踐中的發(fā)展卻不盡如人意。各校外教育機(jī)構(gòu)所授內(nèi)容深淺不一，尚未形成一定的體系與特色，活動(dòng)目標(biāo)、定位、設(shè)計(jì)和實(shí)施方面均缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本文以中國(guó)福利會(huì)少年宮青少年創(chuàng)客實(shí)踐活動(dòng)為依托，以“創(chuàng)客與3D打印”課程為例，在對(duì)校外創(chuàng)客教育活動(dòng)初步探索的基礎(chǔ)上，梳理并總結(jié)了校外青少年創(chuàng)客教育活動(dòng)課程建設(shè)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)。

一、當(dāng)前青少年校外創(chuàng)客教育存在的主要問題

近幾年，校外教育界開始關(guān)注青少年創(chuàng)客活動(dòng)并付諸實(shí)踐。由于創(chuàng)客活動(dòng)對(duì)學(xué)習(xí)者的知識(shí)、能力和思維的要求較高，校外教育機(jī)構(gòu)和從業(yè)者對(duì)創(chuàng)客活動(dòng)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的理解也不到位，導(dǎo)致開展的創(chuàng)客活動(dòng)及其內(nèi)容形式多樣、深淺不一，這些都給家長(zhǎng)和學(xué)生帶來了諸多困惑。概括而言，當(dāng)前校外青少年創(chuàng)客教育主要存在以下幾個(gè)問題。

一是混同了“STEM教育”（“STEM”為Science、Technology、Engineering、Mathematics的縮寫）與創(chuàng)客教育。雖然STEM教育與創(chuàng)客教育都以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心，但兩者在教學(xué)目標(biāo)與實(shí)踐實(shí)施方面有著較大區(qū)別。與STEM教育相比，創(chuàng)客教育在推動(dòng)青少年動(dòng)腦動(dòng)手及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上更受參加者的青睞與推崇。

二是教學(xué)內(nèi)容多樣，缺乏統(tǒng)一的課程體系。由于師資、經(jīng)費(fèi)、時(shí)間和認(rèn)知程度等諸多影響因素，校外青少年創(chuàng)客教育大多停留在體驗(yàn)式的零散活動(dòng)上，內(nèi)容五花八門，甚至將單獨(dú)的小發(fā)明、小制作、編程課程、機(jī)器人課程等統(tǒng)稱為創(chuàng)客教育，學(xué)生的體驗(yàn)也只停留在淺表層面，未將動(dòng)手、設(shè)計(jì)和編程等技能綜合運(yùn)用其中，缺乏統(tǒng)一的課程體系。

三是創(chuàng)客活動(dòng)的教學(xué)以灌輸為主，學(xué)生大多依葫蘆畫瓢來完成樣例，缺乏主動(dòng)的創(chuàng)新思考過程，活動(dòng)不能真正體現(xiàn)出對(duì)青少年創(chuàng)新精神和探究能力的培養(yǎng)。

二、創(chuàng)客教育課程研究的現(xiàn)狀

“創(chuàng)客”概念源于國(guó)外，最初只是指少數(shù)人的自我創(chuàng)意行為，后來的兩個(gè)事件促使創(chuàng)客教育蓬勃發(fā)展：一是家用級(jí)3D打印機(jī)的普及，讓創(chuàng)客打造產(chǎn)品原型更加便捷;二是名叫“Arduino”的開源電子原型平臺(tái)的出現(xiàn)，降低了普通人開展創(chuàng)客活動(dòng)的門檻。

（一）國(guó)內(nèi)創(chuàng)客教育開展得如火如荼，但缺乏必要的理論支撐和活動(dòng)指導(dǎo)

2015年，李克強(qiáng)總理走訪柴火創(chuàng)客空間，隨后發(fā)出“大眾創(chuàng)新，萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)”的號(hào)召，全國(guó)各地掀起了各種創(chuàng)客空間、創(chuàng)客比賽和創(chuàng)客嘉年華。教育理論研究者也對(duì)創(chuàng)客教育提出了各自的解讀，有學(xué)者認(rèn)為，“雖然創(chuàng)客教育不會(huì)直接教授學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)，但在當(dāng)‘創(chuàng)客的過程當(dāng)中，學(xué)生將有機(jī)會(huì)運(yùn)用到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、甚至藝術(shù)等多學(xué)科的知識(shí)?！盵1]還有學(xué)者把創(chuàng)客教育作為一種“融合信息技術(shù)，秉承‘開放創(chuàng)新、探究體驗(yàn)的教育理念，以‘創(chuàng)造中學(xué)為主要學(xué)習(xí)方式和以培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才為目的”的新型教育模式提了出來。[2]從實(shí)踐層面上講，近年來全國(guó)各地創(chuàng)建了1000多個(gè)創(chuàng)客空間，各類教育機(jī)構(gòu)也紛紛涉足創(chuàng)客教育，各種創(chuàng)客夏令營(yíng)、創(chuàng)客體驗(yàn)活動(dòng)和創(chuàng)客教學(xué)如雨后春筍般涌現(xiàn)。校園中的創(chuàng)客教學(xué)活動(dòng)也開展得如火如荼;但是，由于欠缺理論研究與實(shí)踐指導(dǎo)，很多創(chuàng)客教育的主管部門和一線教師在推進(jìn)創(chuàng)客教育的實(shí)踐中存在茫然情緒，究其原因在于：其一，創(chuàng)客空間的建設(shè)與教育活動(dòng)的開展缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);其二，創(chuàng)客教育課程不成體系;其三，創(chuàng)客活動(dòng)沒有形成創(chuàng)新機(jī)制;其四，缺少創(chuàng)客教育活動(dòng)的指導(dǎo)教師。

（二）國(guó)外的創(chuàng)客教育起步早，初步形成了頗具特色的理念與實(shí)踐

國(guó)外的創(chuàng)客教育起步比國(guó)內(nèi)早很多。美國(guó)是全球創(chuàng)客教育的引領(lǐng)者，2012年初，美國(guó)政府推出了一個(gè)新項(xiàng)目，將在未來四年在1000所美國(guó)中小學(xué)校引入“創(chuàng)客空間”。美國(guó)《新媒體聯(lián)盟地平線報(bào)告（2014高等教育版）》預(yù)測(cè)，學(xué)生從知識(shí)的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造者將是未來三到五年的趨勢(shì)，而在教育界日趨發(fā)展壯大的創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)正是這一預(yù)測(cè)的表現(xiàn)。在美國(guó)的基礎(chǔ)教育和高等教育界，創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)正以不同的形式興起。美國(guó)60多所高校已經(jīng)陸續(xù)在校園里開設(shè)了創(chuàng)客空間。這些創(chuàng)客空間與傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室不同，它們并不隸屬于任何院系，而是獨(dú)立向廣大師生開放。不僅美國(guó)高校的學(xué)術(shù)性創(chuàng)客空間和制造類實(shí)驗(yàn)室迅速發(fā)展，而且部分學(xué)前到高中一貫制（K-12）學(xué)校也紛紛嘗試在圖書館設(shè)立創(chuàng)客空間，或者改裝教室以適應(yīng)基于項(xiàng)目和實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)習(xí)需求。學(xué)者多爾蒂（Dougherty）提出了將創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)融入教育的11條建議，其中包括：創(chuàng)設(shè)發(fā)展創(chuàng)客思維模式的環(huán)境;構(gòu)建新的指導(dǎo)創(chuàng)客活動(dòng)的實(shí)踐模式;為服務(wù)于不同的學(xué)習(xí)者，在多種社區(qū)環(huán)境中設(shè)計(jì)和開發(fā)創(chuàng)客空間。從推進(jìn)來看，國(guó)外的創(chuàng)客教育實(shí)踐多以個(gè)別活動(dòng)為主，和社區(qū)結(jié)合、和教學(xué)內(nèi)容結(jié)合，從中挖掘項(xiàng)目，逐步形成了一定的體系與特色。

三、青少年創(chuàng)客教育研究的理論基礎(chǔ)

雖然創(chuàng)客教育是近年來才新興的一種教育理念，但其理論基礎(chǔ)建立在多種成熟的教育理念和方法之上，例如體驗(yàn)教育、項(xiàng)目教學(xué)法、創(chuàng)新教育和DIY理念等。首先，創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)了體驗(yàn)教育中的深度參與，繼承了在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的思想[3];其次，創(chuàng)客教育的框架與項(xiàng)目學(xué)習(xí)法相似，都是以一個(gè)特定的學(xué)習(xí)任務(wù)為中心，使學(xué)生能在分組協(xié)作完成任務(wù)的過程中完成學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力;再次，創(chuàng)客教育繼承了創(chuàng)新教育的理念，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力為目標(biāo)。最后，創(chuàng)客教育還包含了體驗(yàn)教育、項(xiàng)目教學(xué)法、創(chuàng)新教育的共性，[4]即以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)并培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。DIY理念也體現(xiàn)在創(chuàng)客教育之中，即培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)建、精益求精、尚工重器的“工匠精神”。除此之外，與青少年創(chuàng)客教育課程建設(shè)相關(guān)的還有以下理論。

（一）“做中學(xué)”理論

目前，創(chuàng)客教育運(yùn)用最多的就是美國(guó)著名教育家杜威的 “做中學(xué)”理論?！白鲋袑W(xué)”主張學(xué)生接觸具體的事物，運(yùn)用自己的感官來感知事物，根據(jù)這一過程中習(xí)得的相關(guān)知識(shí)來思考解決當(dāng)前問題的途徑與方法，通過動(dòng)手操作來解決問題。

（二）情境學(xué)習(xí)理論

情境學(xué)習(xí)理論是美國(guó)的讓·萊夫（Jean Lave）教授和獨(dú)立研究者愛丁納·溫格（Etienne Wenger）在1990年前后提出的一種學(xué)習(xí)理論，實(shí)踐共同體、合法的邊緣參與和學(xué)徒制這三個(gè)概念對(duì)創(chuàng)客教育有很大的指導(dǎo)意義。

（三）建造主義

建造主義是西蒙·派珀特（Seymour Papert）教授提出的一種學(xué)習(xí)框架，主要是指通過為他人制作、與他人一起制作人工制品來理解事物。在創(chuàng)客教育實(shí)施的過程中，學(xué)生可以借助技術(shù)工具、導(dǎo)師或?qū)W習(xí)伙伴的幫助，通過親自操作來使自己的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)作品，并且可以通過線上或線下的方式將自己的作品展示給別人。這一過程非常符合建造主義的理論觀點(diǎn)。

（四）聯(lián)通主義理論

聯(lián)通主義的思想是加拿大學(xué)者喬治·西蒙斯（ George Siemens）提出來的。他指出學(xué)習(xí)不再是一個(gè)人的活動(dòng)，學(xué)習(xí)是連接專門節(jié)點(diǎn)和信息源的過程，個(gè)體是聯(lián)通主義的起點(diǎn)，個(gè)體的知識(shí)組成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)被編入各種組織與機(jī)構(gòu)，反過來，各組織與機(jī)構(gòu)的知識(shí)又被回饋給個(gè)體網(wǎng)絡(luò)，來供個(gè)體繼續(xù)學(xué)習(xí)。這與創(chuàng)客教育中的合作與分享息息相關(guān)。

四、青少年校外創(chuàng)客教育的課程設(shè)計(jì)思路

校外創(chuàng)客教育課程是一種面向不同年齡層次青少年的工具性課程，具有開源性與功能性等特點(diǎn)，因此，課程設(shè)計(jì)必須始終圍繞課程目標(biāo)，從培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)出發(fā)進(jìn)行必要的分層分類，以期通過基礎(chǔ)型、拓展型和研究型三個(gè)階段的課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性教育。

（一）校外創(chuàng)客教育課程的分層設(shè)計(jì)

校外創(chuàng)客教育中的基礎(chǔ)型課程是面向全體學(xué)生的，適用于具有不同個(gè)性或愛好以及今后各種不同發(fā)展方向的學(xué)生;拓展型課程內(nèi)容選擇范圍廣，專業(yè)導(dǎo)向多樣化，強(qiáng)調(diào)深度和廣度的拓展，能夠促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展;研究型課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的科學(xué)思想、研究方法和創(chuàng)新意識(shí)，使不同基礎(chǔ)和認(rèn)知水平的學(xué)生都能受到熏陶，課程內(nèi)容選擇結(jié)合學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)實(shí)際，重視科學(xué)觀念和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

在這三類課程的安排中，建議將拓展型課程和研究型課程安排在基礎(chǔ)型課程之后開設(shè)?；A(chǔ)型課程建議一周安排2課時(shí)至3課時(shí)，一般開設(shè)一學(xué)年。拓展型課程和研究型課程建議一周安排2課時(shí)，一般開設(shè)兩學(xué)年。

（二）校外創(chuàng)客教育課程的設(shè)計(jì)思路與原則

1.設(shè)置操作和體驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生掌握軟硬件和外觀設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性技能

校外創(chuàng)客教育課程要求學(xué)生基本學(xué)會(huì)開源電子的硬件連接方法和軟件編程的操作技能，以及3D打印筆和3D打印機(jī)的操作方法，因此實(shí)踐和操作環(huán)節(jié)是必不可少的。通過實(shí)踐，在動(dòng)手操作和體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，第一階段要求學(xué)生了解開源電子的功能、方法和特點(diǎn)，學(xué)會(huì)3D打印筆的使用，利用圖形化編程方法使用LED燈、聲控、光控、震動(dòng)和蜂鳴器等模塊，并能利用身邊的材料配合這些模塊制作有創(chuàng)意的實(shí)用生活用具。第二階段要求學(xué)生能利用智能小車平臺(tái)和文本化編程環(huán)境制作具有智能水平的小車。第三階段要求學(xué)生能利用藍(lán)牙模塊與手機(jī)進(jìn)行通信，學(xué)習(xí)智能手機(jī)軟件（APP）制作，通過藍(lán)牙控制開源電子實(shí)現(xiàn)便攜性與智能性的作品。

2.在實(shí)際問題的分步求解中，提高學(xué)生解決問題的能力

在解決問題能力方面，創(chuàng)客教育課程要求學(xué)生通過實(shí)踐體驗(yàn)，了解和學(xué)會(huì)解決問題的一般方法和工作規(guī)范。學(xué)生能根據(jù)實(shí)際問題，熟練、規(guī)范地進(jìn)行有個(gè)性、有創(chuàng)意的處理，力求達(dá)到解決問題的最佳效果。第一階段要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題解決的步驟和環(huán)節(jié)，得出制作作品的可行性方案，并付諸實(shí)踐。第二階段要求學(xué)生能熟練掌握解決問題的各個(gè)步驟，并根據(jù)需要自覺完成問題解決過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)。第三階段要求學(xué)生能舉一反三，創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問題與解決問題。

3.尊重創(chuàng)客教育的個(gè)性化特征，關(guān)注校外創(chuàng)客課程的德育功能

在德育方面，創(chuàng)客教育要求學(xué)生在學(xué)習(xí)、實(shí)踐和活動(dòng)過程中，逐步體會(huì)創(chuàng)客對(duì)個(gè)體生活、學(xué)習(xí)和文化等產(chǎn)生的影響，并自覺遵守法律法規(guī)和道德準(zhǔn)則，形成良好的行為規(guī)范，培養(yǎng)自律意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。第一階段要求學(xué)生開始了解并按照相關(guān)的是非標(biāo)準(zhǔn)行動(dòng);第二階段要求學(xué)生開始明確相關(guān)的法律法規(guī)，提高素養(yǎng);第三階段要求學(xué)生提高個(gè)人素養(yǎng)。

4.鼓勵(lì)學(xué)生不斷突破與創(chuàng)新，注重校外創(chuàng)客教育課程的模塊化設(shè)計(jì)

對(duì)基本知識(shí)和技能，創(chuàng)客教育要求學(xué)生自主探究和靈活應(yīng)用工具、軟件的操作指示，根據(jù)學(xué)生今后不同的發(fā)展需要，設(shè)計(jì)不同內(nèi)容供學(xué)生選擇。創(chuàng)客教育主要涉及“算法和程序設(shè)計(jì)”“硬件與外觀設(shè)計(jì)”“項(xiàng)目設(shè)計(jì)與撰寫”等模塊，使不同個(gè)性的學(xué)生擁有各自的發(fā)展空間。

五、青少年校外創(chuàng)客教育課程體系例舉

為了更形象、更具體地介紹青少年校外創(chuàng)客教育課程體系，下面以“創(chuàng)客與3D打印”課程為例展開論述。

（一）課程目標(biāo)與定位

1.總目標(biāo)

校外創(chuàng)客教育課程以學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、動(dòng)手能力的提高和堅(jiān)韌品格的養(yǎng)成為主要目標(biāo)，具體包括以下目標(biāo)：

（1）正確理解創(chuàng)客精神在生活中的作用。

（2）具有分析問題、創(chuàng)新思維、選擇合理硬件與軟件進(jìn)行實(shí)踐的能力，具有自主探索與合作交流解決問題的能力。

（3）掌握現(xiàn)代社會(huì)中的基本道德規(guī)范，在應(yīng)用技術(shù)的過程中，提高個(gè)人的自律能力，明確所承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。

2.階段目標(biāo)

（1）基礎(chǔ)型課程階段目標(biāo)：

1）了解創(chuàng)客精神，知道生活中各種設(shè)備的原理與應(yīng)用;具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出方案、動(dòng)手制作和分享交流的基本技能;掌握各種傳感器的接口含義，能正確連接各種傳感器與控制器;能利用圖形化軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，實(shí)現(xiàn)控制各種傳感器與功能器件的運(yùn)作;掌握3D打印筆的使用方法，能創(chuàng)建各種簡(jiǎn)單的實(shí)物外觀;會(huì)利用生活中的各種環(huán)保材料進(jìn)行制作，培養(yǎng)綠色生活精神。

2）知道使用開源電子與3D打印工具中的有關(guān)法律規(guī)定和道德約束;逐步培養(yǎng)自律意識(shí)，能夠進(jìn)行自我保護(hù);開始養(yǎng)成利用開源電子平臺(tái)解決生活問題的習(xí)慣和責(zé)任意識(shí)。

（2）拓展型課程階段目標(biāo)：

1）了解智能小車的結(jié)構(gòu)，掌握智能小車的各種拼裝方法。

2）根據(jù)任務(wù)選擇不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭建小車，并能使用各種材料及3D打印工具進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

3）習(xí)慣文本編程環(huán)境，了解編程語(yǔ)言與簡(jiǎn)單算法，并能根據(jù)任務(wù)修改程序。

4）抵御不良信息的影響，認(rèn)識(shí)到不正當(dāng)使用開源電子技能所帶來的后果和影響，以及其中涉及的道德和法律責(zé)任;理解社會(huì)中公認(rèn)的行為規(guī)范和道德準(zhǔn)則，并能自覺遵守。

（3）研究型課程階段目標(biāo)：

1）養(yǎng)成觀察生活和身邊事物的習(xí)慣，并能發(fā)現(xiàn)問題，具備提出解決方案的能力。

2）會(huì)靈活運(yùn)用開源電子與3D打印技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)作與問題解決。

3）拓展知識(shí)的深度與廣度，能自主學(xué)習(xí)各種傳感器的編程方法，并根據(jù)資料自主進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

4）在生活和學(xué)習(xí)中，表現(xiàn)出尊重他人、獨(dú)立思考、易于合作和善于溝通的品質(zhì)。

5）具有社會(huì)責(zé)任感，自覺按照社會(huì)中公認(rèn)的行為規(guī)范和道德準(zhǔn)則進(jìn)行相關(guān)活動(dòng)。

（二）課程設(shè)置

根據(jù)校外創(chuàng)客教育課程的主要理念和培養(yǎng)目標(biāo)，以及不同年齡學(xué)生的生理和心理特點(diǎn)，在不同學(xué)段集中或分散地安排三種課程，循序漸進(jìn)地保證創(chuàng)客教育知識(shí)技能和能力規(guī)范的落實(shí)。

1.基礎(chǔ)型課程階段

建議基礎(chǔ)型課程共計(jì)安排120課時(shí)，每周4課時(shí)，開設(shè)一學(xué)年。

2.拓展型課程階段

建議拓展型課程共計(jì)安排120課時(shí)，每周2課時(shí)，其中20課時(shí)為實(shí)踐活動(dòng)。

3.研究型課程階段

建議研究型課程共計(jì)安排120課時(shí)，每周2課時(shí)，其中10課時(shí)為實(shí)踐活動(dòng)。

（三）評(píng)價(jià)體系

創(chuàng)客教育課程評(píng)價(jià)體系的建立和實(shí)施，可以充分發(fā)揮評(píng)價(jià)對(duì)教育實(shí)踐的導(dǎo)向作用，促進(jìn)教師盡快轉(zhuǎn)變教育思想，在創(chuàng)客教育活動(dòng)中更好地發(fā)揮教師的教育創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到改進(jìn)教學(xué)效果的目的。針對(duì)創(chuàng)客教育課程的評(píng)價(jià)，可以從以下幾方面著手設(shè)計(jì)。

1.展示創(chuàng)客作品

展示創(chuàng)客過程和作品是創(chuàng)客教育課程的重要組成部分。展示時(shí)，學(xué)生必須清楚闡述為達(dá)到最終結(jié)果他們的思考過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅要表達(dá)他們的觀點(diǎn)和想法，同時(shí)也要向他們的同伴傳達(dá)重要的知識(shí)。在觀看和欣賞其他人的項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生會(huì)創(chuàng)造性地互相啟發(fā)，使得創(chuàng)客教育的課程與教學(xué)實(shí)施形成一種自我喂養(yǎng)的循環(huán)。在展示創(chuàng)客作品的過程中，評(píng)價(jià)者和被評(píng)價(jià)者均可以從中學(xué)到很多東西。

2.為每位創(chuàng)客建立檔案

通常，在創(chuàng)客教育課程中評(píng)價(jià)學(xué)生的工作和作品時(shí)，采用一種形成性評(píng)價(jià)的形式非常有幫助。為此，檔案袋的作用就凸顯出來，它們可以幫助教師更深入地了解學(xué)生的項(xiàng)目、作品、創(chuàng)造過程以及學(xué)習(xí)情況。

3.明確的評(píng)估指標(biāo)

在學(xué)習(xí)之初，學(xué)生明確地了解評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)和具體要求，這非常有利于他們向著教師所期望的方向發(fā)展。

六、青少年校外創(chuàng)客教育課程設(shè)計(jì)案例

（一）校外創(chuàng)客教育課時(shí)案例

根據(jù)前面闡述的教學(xué)目標(biāo)和課程設(shè)置原則，我們以小學(xué)高年級(jí)學(xué)生為教學(xué)對(duì)象，以Arduino開源系統(tǒng)為載體，設(shè)計(jì)了一期以基礎(chǔ)型課程階段為目標(biāo)的15次活動(dòng)安排。

由于校外活動(dòng)的特點(diǎn)，每周活動(dòng)1次，因此一般每期安排15次活動(dòng)，每次活動(dòng)持續(xù)2小時(shí)左右（4課時(shí)）。

（二）校外創(chuàng)客教育教案案例

密碼傳奇

教材分析：

本活動(dòng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)3D建模、了解基礎(chǔ)Arduino平臺(tái)以及表4中前七個(gè)活動(dòng)基礎(chǔ)上進(jìn)行的第八個(gè)活動(dòng)。它延續(xù)了上一活動(dòng)的判斷語(yǔ)句，增加了傳感器數(shù)量，要求學(xué)生理解加解密這一知識(shí)點(diǎn)，并能通過合作來探究密碼加解密的方法，在比賽中能熟練加密與解密的過程。

教學(xué)對(duì)象：9～12歲學(xué)生

教學(xué)課時(shí)：120分鐘

教學(xué)目標(biāo)：

一、知識(shí)與技能

（一）掌握判斷語(yǔ)句在發(fā)報(bào)機(jī)裝置中的使用方法。

（二）理解簡(jiǎn)單密碼編譯方法，并熟練加密與解密技能。

二、過程與方法

（一）通過自主學(xué)習(xí)與模仿操作的方式掌握判斷語(yǔ)句的使用方法。

（二）以小組探究和游戲的形式掌握密碼的編譯方法。

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

（一）在小組合作學(xué)習(xí)中體驗(yàn)探究的快樂。

（二）在游戲競(jìng)賽活動(dòng)中體驗(yàn)學(xué)以致用與合作精神。

教學(xué)重點(diǎn)：

理解密碼原理，會(huì)獨(dú)立創(chuàng)造一種簡(jiǎn)單的密碼加密方法。同時(shí)，理解各傳感器在游戲中的作用，并能靈活運(yùn)用判斷語(yǔ)句。

教學(xué)難點(diǎn)：

密碼的加密方法和密碼傳遞是課程難點(diǎn)。密碼的基本原理知識(shí)以及加解密的步驟比較多，學(xué)生在操作過程中可能會(huì)存在困難。

教學(xué)方法設(shè)計(jì)：

本活動(dòng)在教學(xué)中已提供教程，學(xué)生自主學(xué)習(xí)并理解判斷語(yǔ)句的使用;以小組合作探究的方式理解創(chuàng)設(shè)密碼這一知識(shí);在比賽活動(dòng)中熟練掌握加密和解密的方法。

為了能讓學(xué)生在創(chuàng)新思維上得到鍛煉，活動(dòng)中預(yù)設(shè)了比賽環(huán)節(jié)。學(xué)生為了能提高發(fā)報(bào)的效率、速度和準(zhǔn)確率，必須在硬件設(shè)計(jì)和密碼編碼過程中有所創(chuàng)新。

教學(xué)準(zhǔn)備：

教具：投影儀、計(jì)算機(jī)、筆、Arduino制作的發(fā)報(bào)機(jī)

學(xué)具：學(xué)生計(jì)算機(jī)、Arduino UNO R3主板、LED、按鈕、蜂鳴器、Ardublock軟件、各種數(shù)據(jù)線、操作指南、筆和紙

教學(xué)過程：

一、活動(dòng)引入

師：同學(xué)們，今天我們要來做一個(gè)間諜傳信息的游戲。

師：根據(jù)情報(bào)，一個(gè)犯罪團(tuán)伙將在上海的某著名景點(diǎn)實(shí)施犯罪活動(dòng)，我們英勇的臥底X掌握了這一情報(bào)，他在大庭廣眾之下用語(yǔ)言將這個(gè)景點(diǎn)的名字告訴了我們的接頭人員Y。奇怪的是，在場(chǎng)所有人都不知道他們已經(jīng)傳遞了消息，你們知道他們是如何辦到的嗎？

【演示：出示5個(gè)上海的景點(diǎn)名稱?！?/p>

師：游戲規(guī)則是，每組選出兩位同學(xué)，分別扮演情報(bào)員X和接頭人員Y。X從老師處獲得一個(gè)景點(diǎn)名稱，然后根據(jù)他們的約定說一句話，讓Y知道這個(gè)景點(diǎn)并匯報(bào)給老師，看是否正確。同時(shí)，在場(chǎng)的所有同學(xué)都沒有破解他們的暗號(hào)。

【師生表演（過程略）】

二、制訂計(jì)劃

師：通過這個(gè)活動(dòng)，大家體驗(yàn)了一次密碼加解密的過程。其實(shí)，在生活中，我們有很多信息都需要進(jìn)行加密。加密的方法五花八門、種類繁多，比較著名的簡(jiǎn)潔方法有這樣幾種......（講解摩斯密碼、坐標(biāo)加密法、手機(jī)鍵盤加密方式。）

【板書：加解密的過程?！?/p>

（一）將信息轉(zhuǎn)成字母。

（二）將字母根據(jù)密碼表轉(zhuǎn)化成數(shù)字。

（三）將數(shù)字用發(fā)報(bào)機(jī)傳遞。

（四）收?qǐng)?bào)員接收發(fā)報(bào)信息，并轉(zhuǎn)成數(shù)字。

（五）根據(jù)密碼表將數(shù)字翻譯成字母。

（六）根據(jù)字母得到信息。

師：這一次，我們的情報(bào)員攜帶微型衛(wèi)星發(fā)報(bào)機(jī)到國(guó)外深入虎穴，打探到一條重要消息，你能幫助他把這條消息加密發(fā)送回國(guó)嗎？

師：請(qǐng)為我們的情報(bào)員設(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)潔高效、又不易被別人破解的加密方法。

【巡視并檢查學(xué)生的加密方式是否可行?！?/p>

四、動(dòng)手操作

師：我們都已經(jīng)設(shè)計(jì)好了加密方法，現(xiàn)在我們利用Arduino設(shè)備動(dòng)手制作一臺(tái)發(fā)報(bào)機(jī)。由于設(shè)備的限制，我們將聲波當(dāng)作電波來傳遞信息。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)操作指南制作一臺(tái)簡(jiǎn)易發(fā)報(bào)機(jī)。

【巡視，按步驟記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況?！?/p>

師：為了提高發(fā)報(bào)的效率和準(zhǔn)確性，我們還能對(duì)這臺(tái)簡(jiǎn)易的發(fā)報(bào)機(jī)進(jìn)行怎樣的改進(jìn)？程序又該如何配合修改？

五、游戲競(jìng)賽

師：我們都已經(jīng)準(zhǔn)備好了發(fā)報(bào)機(jī)和密碼表，接下來，我們就要進(jìn)行比賽。請(qǐng)看比賽規(guī)則。

【投影演示：每組分2隊(duì)，一隊(duì)從老師處得到信息，進(jìn)行加密并發(fā)報(bào);另一隊(duì)接收信息并解密，其他學(xué)員同時(shí)破譯。沒有被破譯、接收信息正確、用時(shí)最短的小組獲勝。】

六、總結(jié)拓展

師：下面，我們請(qǐng)每組同學(xué)來講解你們的密碼加密方法。

師：同學(xué)們?cè)诩用芊椒ǖ倪^程中體現(xiàn)出了你們的創(chuàng)意。其實(shí)，為了提高信息傳遞的效率和準(zhǔn)確性，我們還可以對(duì)編碼進(jìn)行優(yōu)化。請(qǐng)看投影。

師：請(qǐng)同學(xué)們回去以后繼續(xù)研究你們的編碼方法，下次活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行交流。

七、青少年校外創(chuàng)客教育課程研究的反思與展望

（一）研究反思

青少年校外創(chuàng)客教育要體現(xiàn)出校外特色，圍繞創(chuàng)客精神，課程安排上要有層次性。首先，針對(duì)不同的學(xué)生，課程要由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究，要能符合不同層次學(xué)生的任務(wù)目標(biāo)。其次，要大膽讓學(xué)生動(dòng)手使用工具，在規(guī)范的操作中，使用工具才能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和規(guī)則意識(shí)，才能真正讓學(xué)生體驗(yàn)到動(dòng)手與成功的樂趣。

1.研究過程應(yīng)著眼于實(shí)踐，在實(shí)踐中總結(jié)與提升課程設(shè)計(jì)

通過幾年的實(shí)踐研究，對(duì)三種主要課程論流派進(jìn)行分析，根據(jù)創(chuàng)客教育的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們著重將布魯納的結(jié)構(gòu)課程理論、盧梭和杜威的以兒童生活經(jīng)驗(yàn)為中心的課程理論作為校外青少年創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。在研究中，我們將理論中的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和融合，對(duì)歷年上課的資料和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行梳理和發(fā)展，從而提煉出校外創(chuàng)客教育課程中的教學(xué)目標(biāo)和課程內(nèi)容，并形成了以“創(chuàng)客與3D打印”為內(nèi)容的創(chuàng)客教育課程。

2.已取得的系列研究成果為他人開發(fā)創(chuàng)客教育課程提供了借鑒

通過研究，我們總結(jié)了以往七年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并將它們提升為課程，通過“創(chuàng)客與3D打印”課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，我們豐富和完善了校外青少年創(chuàng)客教育課程體系，形成了“創(chuàng)客與3D打印”課程的教材、資源包和線上平臺(tái)。這個(gè)課程完全根據(jù)我們研究的課程體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，可為其他教師研發(fā)創(chuàng)客教育課程提供完整的實(shí)踐樣例。

（二）未來研究的展望

在后續(xù)研究過程中，我們將始終遵循“實(shí)驗(yàn)性、示范性，加強(qiáng)科學(xué)研究”的工作方針，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，通過探索實(shí)踐，提升自身將新技術(shù)轉(zhuǎn)化成青少年科技教育資源的能力，為廣大青少年提供更多、更優(yōu)質(zhì)的校外創(chuàng)客教育活動(dòng)資源。

總結(jié)一下，需要做好如下幾方面工作：

1.進(jìn)一步提煉創(chuàng)客教育的內(nèi)涵，挖掘創(chuàng)客教育內(nèi)在的教學(xué)邏輯和思想，結(jié)合教學(xué)理論，在實(shí)踐中提煉適合校外創(chuàng)客教育的教學(xué)方法。

2.緊跟新技術(shù)發(fā)展，敢于探索與實(shí)踐，將最新科技轉(zhuǎn)化成適合青少年的創(chuàng)客教育活動(dòng)資源。

3.梳理和規(guī)范已有的或創(chuàng)新設(shè)計(jì)的創(chuàng)客活動(dòng)資源，逐步形成多種系列的創(chuàng)客課程體系，讓更多熱愛創(chuàng)客活動(dòng)的青少年受益。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 祝智庭，孫妍妍.創(chuàng)客教育：信息技術(shù)使能的創(chuàng)新教育實(shí)踐場(chǎng)[J].中國(guó)電化教育，2015（01）：14-21.

[2] 吳俊杰.創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與STEM教育——專訪“創(chuàng)客教父”Mitch Altman[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2013（12）：39-42.

[3] 王同聚.走出創(chuàng)客教育誤區(qū)與破解創(chuàng)客教育難題——以“智創(chuàng)空間”開展中小學(xué)創(chuàng)客教育為例[J].電化教育研究，2017，38（02）：44-52.

[4] 楊現(xiàn)民，李冀紅.創(chuàng)客教育的價(jià)值潛能及其爭(zhēng)議[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2015（02）.23-34.