智能技術(shù)驅(qū)動創(chuàng)客教育創(chuàng)新發(fā)展

鄧玉婷 江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院

趙齊(通訊作者) 新疆烏魯木齊市第一中學(xué)

●引言

隨著5G通信技術(shù)、擴展現(xiàn)實、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新型技術(shù)的發(fā)展，以智能化為基礎(chǔ)、以彼此賦能為標(biāo)志的智能技術(shù)生態(tài)逐步形成。[1]智能技術(shù)生態(tài)為創(chuàng)客教育實施所需的教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)活動和教學(xué)評價等提供了重要支持，為解決學(xué)校硬件不足、師資匱乏等問題提供了解決方案。因此，將智能技術(shù)生態(tài)融入創(chuàng)客教育，必將有助于提高學(xué)生的問題解決能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

●創(chuàng)客教育的內(nèi)涵、理論基礎(chǔ)及實施條件

1.創(chuàng)客教育的基本內(nèi)涵

“創(chuàng)客”來源于英文“Maker”，中文譯為“制造者”，現(xiàn)被認(rèn)為是將自己的想法通過動手操作變成實體，敢于創(chuàng)新的一群人。[2]祝智庭[3]認(rèn)為創(chuàng)客教育是以信息技術(shù)支持為基礎(chǔ)，融入體驗教育、創(chuàng)新教育、項目教學(xué)法以及DIY理念等成熟的教育理念中的一些元素，通過提出問題并解決問題培養(yǎng)學(xué)生能力的教育過程。鄭燕林[4]認(rèn)為創(chuàng)客教育是指向培養(yǎng)學(xué)生基于批判性思維與復(fù)雜問題解決的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力的學(xué)習(xí)，是基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)。張茂聰[5]認(rèn)為創(chuàng)客教育是陶行知先生“面向生活、手腦并用”的教育理念的時代體現(xiàn)。黃蓉懷[6]認(rèn)為創(chuàng)客教育具有促進(jìn)知識學(xué)習(xí)、實踐能力和創(chuàng)造力培養(yǎng)的潛在可能性。綜上所述可知，創(chuàng)客教育主要以杜威的“做中學(xué)”理論為指導(dǎo)，強調(diào)動手操作與實踐；以培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)；融合貫通各學(xué)科教育內(nèi)容，聯(lián)結(jié)社會家庭等教育形式；具有綜合性、復(fù)合型和跨學(xué)科等特點。

2.創(chuàng)客教育的理論基礎(chǔ)

（1）做中學(xué)理論

創(chuàng)客教育以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力、實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力為目標(biāo)，以期彌補當(dāng)前教育對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足的弊端。創(chuàng)客教育堅持杜威等提倡的“學(xué)中做，做中學(xué)”理念，以真實情境的創(chuàng)客項目培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。創(chuàng)客教育強調(diào)“做”的重要性，關(guān)注體驗在學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵作用，也強調(diào)從經(jīng)驗中學(xué)、從活動中學(xué)，強調(diào)學(xué)習(xí)與生活的相關(guān)性，也強調(diào)學(xué)生要以興趣為出發(fā)點去學(xué)習(xí)。

（2）項目學(xué)習(xí)法教育理念

項目學(xué)習(xí)法主要思想是讓學(xué)生在與現(xiàn)實生活相關(guān)的、有實際意義的項目情境中，以小組為單位，綜合運用多類型數(shù)字化技術(shù)、工具和教學(xué)資源，解決面向現(xiàn)實的復(fù)雜問題，最終完成項目，達(dá)到學(xué)習(xí)即實踐的目標(biāo)。

（3）DIY教育理念

DIY（Do It Yourself）教育理念起源于19世紀(jì)60年代，主要指不需要依靠專業(yè)人士幫助，自主利用工具和材料進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)，強調(diào)學(xué)生親身體驗、接受挑戰(zhàn)、解決問題，最后獲得成就感。DIY教育理念下產(chǎn)出的作品沒有統(tǒng)一要求，追求的是高層次、高品質(zhì)、獨一無二，其也強調(diào)一種理念的傳承、方法和方式的創(chuàng)新。[7]

3.創(chuàng)客教育的實施條件

（1）需要設(shè)計跨學(xué)科的項目主題

創(chuàng)客教育以主題（項目）為核心，突破單一學(xué)科的知識界限，聚焦于解決實際問題，通過跨學(xué)科整合促進(jìn)學(xué)生在實踐中的知識探究、問題解決和創(chuàng)新。[8]現(xiàn)實生活中的問題往往是跨學(xué)科的、復(fù)雜的，而傳統(tǒng)課程多以學(xué)科為中心，分科呈現(xiàn)，與實際問題所需多學(xué)科知識聯(lián)合使用現(xiàn)實不符。創(chuàng)客教育以學(xué)生為中心，采用多元化的學(xué)習(xí)形式，如項目制、研究式學(xué)習(xí)等，其教學(xué)內(nèi)容主要以綜合課程的形式呈現(xiàn)，融合了自然科學(xué)學(xué)科內(nèi)容，也包含文科、藝術(shù)等學(xué)科的內(nèi)容，讓學(xué)生通過多學(xué)科內(nèi)容的聯(lián)合使用，提高真實問題的解決能力。

（2）需要構(gòu)建適切性的創(chuàng)客空間

創(chuàng)客空間的建設(shè)不僅是創(chuàng)客教育實施的重要前提和保障，同時也是學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。創(chuàng)客空間中要配備各種先進(jìn)的工具和設(shè)備，還要提供豐富的學(xué)習(xí)資源和創(chuàng)新活動。在創(chuàng)客空間中，學(xué)生可以通過參與機器人、3D打印、無人機等創(chuàng)客活動，鍛煉自己的動手能力和實踐能力，同時也可以通過交流和合作，分享經(jīng)驗和創(chuàng)意，促進(jìn)創(chuàng)新和創(chuàng)造力的發(fā)揮。此外，創(chuàng)客空間還可以作為學(xué)生進(jìn)行自主探究和研究的場所，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究精神，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和解決問題的能力。因此，創(chuàng)客空間的建設(shè)不僅能夠支持學(xué)校開設(shè)創(chuàng)客相關(guān)課程，還能夠為學(xué)生提供一個全方位、多元化的學(xué)習(xí)、實踐和交流環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展和成長。

（3）需要提供可供反思的學(xué)習(xí)支持

為了幫助學(xué)生實現(xiàn)高階思維發(fā)展，創(chuàng)客教育需要提供一個有助于懷疑、探索、批判和改進(jìn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時也需要為學(xué)生提供可供反思的學(xué)習(xí)支持。[9]首先，學(xué)生主體或群體的自發(fā)反思很重要。創(chuàng)客教育需要培養(yǎng)學(xué)生或群體的反思意識、反思能力和反思素養(yǎng)，幫助他們意識到學(xué)習(xí)的重要性，反思自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果，從而更好地發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，不斷改進(jìn)和提高自己的學(xué)習(xí)成效和能力。其次，創(chuàng)客教育需要為學(xué)生創(chuàng)建智能反思學(xué)伴、反思環(huán)境以及持續(xù)反思機制。智能反思學(xué)伴可以是學(xué)習(xí)輔助工具或者人工智能系統(tǒng)，能夠幫助學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思，提供針對性的反饋和建議。反思環(huán)境可以是一個開放、自由的交流平臺，讓學(xué)生可以自由交流、分享經(jīng)驗、解決問題，促進(jìn)學(xué)生之間的互動和合作，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和成就感。持續(xù)反思機制可以是定期的反思活動或者反思課程，讓學(xué)生可以定期地對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)問題并及時改進(jìn)和提高。因此，創(chuàng)客教育需要提供可供反思的學(xué)習(xí)支持，幫助學(xué)生實現(xiàn)從“識記”“領(lǐng)會”走向“運用”“分析”“綜合”“評價”，實現(xiàn)個體的高階思維發(fā)展。

●智能技術(shù)賦能創(chuàng)客教育的可行性

1.智能技術(shù)基本內(nèi)涵及特征

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，技術(shù)生態(tài)也在不斷地演進(jìn)和發(fā)展，成員之間相互融合、彼此賦能，逐步形成智能技術(shù)生態(tài)。在智能技術(shù)生態(tài)中，各個成員都發(fā)揮著不同的作用，為整個生態(tài)系統(tǒng)的運行貢獻(xiàn)著不同的能量。智能技術(shù)與教育的結(jié)合推動了虛實融合、分布式教與學(xué)形態(tài)的多元化，推動了數(shù)字化教育環(huán)境、數(shù)據(jù)與資源開放度的不斷提升。這些趨勢進(jìn)一步推動了教育系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，促進(jìn)了學(xué)生個性化發(fā)展和教師教學(xué)水平的提高。

2.智能技術(shù)促進(jìn)創(chuàng)客教育發(fā)展的潛在效用

（1）創(chuàng)設(shè)復(fù)雜問題解決情境

在創(chuàng)客教育中，智能技術(shù)可以為學(xué)生提供真實的問題情境，使學(xué)生在學(xué)校課堂內(nèi)就能置身于真實問題解決的情境中，并借助智能技術(shù)探索復(fù)雜問題的解決方案。智能技術(shù)生態(tài)中的虛實等體、信息同步、交互聚斂等功能，能夠為創(chuàng)客教育中的問題解決提供良好的技術(shù)支持。通過智能技術(shù)的支持，學(xué)生可以更加深入地探索問題的本質(zhì)，從而培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力，提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)體驗。

（2）提供可反思的評價機制

創(chuàng)客教育強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的分析、評價和創(chuàng)造能力，在人工智能、大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)以及5G通信等新一代信息技術(shù)的支持下，學(xué)生能夠更加高效地根據(jù)自己的靈感、設(shè)想和實體運行狀態(tài)進(jìn)行問題解決方案的設(shè)計以及產(chǎn)出作品的操作、測驗和改進(jìn)。智能技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行量化評價，并通過模擬實驗和仿真實驗，對學(xué)生的實踐能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等進(jìn)行評價，為學(xué)生提供可反思的評價機制。同時它也能夠為學(xué)生提供自主評價的機制，讓學(xué)生通過在線評價系統(tǒng)對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行評價和反思，從而提高其自主學(xué)習(xí)和自我反思的能力。

●智能技術(shù)賦能創(chuàng)客教育高質(zhì)量開展

1.智能技術(shù)賦能創(chuàng)客教育教學(xué)活動開展

（1）助力多學(xué)科融合項目主題設(shè)計

創(chuàng)客教育是培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科綜合應(yīng)用能力的重要載體，因此，在設(shè)計創(chuàng)客教育的項目時需要選取融合多學(xué)科知識的主題。當(dāng)前，創(chuàng)客教師多由信息技術(shù)、物理、綜合實踐等教師來承擔(dān)，由于專業(yè)學(xué)習(xí)背景單一，教師僅依靠自己現(xiàn)有的知識儲備難以設(shè)計出結(jié)構(gòu)良好且包含多學(xué)科內(nèi)容的項目主題任務(wù)。而以ChatGPT為代表的新興智能技術(shù)能夠基于海量的網(wǎng)絡(luò)素材庫抽取、組合、優(yōu)化并最終生成可供創(chuàng)客教師選擇的項目主題，可有效彌補當(dāng)前創(chuàng)客教育授課教師自身的短板。

（2）助力主題任務(wù)解決方案探索

備課是教師開展教育教學(xué)活動前的必要步驟，是對既定培養(yǎng)目標(biāo)的梳理，也是對教學(xué)活動流程及可能出現(xiàn)問題的解決方案的預(yù)設(shè)，其充分程度將在一定程度上影響教學(xué)效果。創(chuàng)客教育的開展主要依托主題項目開展，針對同一主題項目，不同的視角將有不同的問題解決思路，因此，教師在備課過程中需要多角度、全面地預(yù)設(shè)與梳理項目實施和解決的方案，借助智能技術(shù)對主題項目任務(wù)進(jìn)行解決方案的生成，彌補可能出現(xiàn)的問題。

（3）助力多彩教學(xué)活動設(shè)計

學(xué)習(xí)活動設(shè)計與學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有著密切的關(guān)系，當(dāng)前一線教師對教學(xué)活動的設(shè)計通常受到個人習(xí)慣和偏好的影響，而基于智能技術(shù)的教學(xué)活動自動化設(shè)計工具能夠基于既定教學(xué)目標(biāo)從強大的資源庫中篩選與之匹配的活動類型，實現(xiàn)教學(xué)活動的快速有效設(shè)計。

2.智能技術(shù)賦能創(chuàng)客教育多維空間建設(shè)

（1）助力混合式學(xué)習(xí)空間建設(shè)

教育改革的不斷推進(jìn)，需要適應(yīng)時代需求與教育改革，以更好地滿足學(xué)生的需求，提高教育質(zhì)量。創(chuàng)客空間不應(yīng)只是物理空間，更應(yīng)該是虛擬空間與在線空間。在線創(chuàng)客空間為師生提供網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化的云學(xué)習(xí)環(huán)境。在線空間主要包括創(chuàng)客學(xué)習(xí)資源社區(qū)、創(chuàng)新作品展示社區(qū)、創(chuàng)業(yè)案例示范社區(qū)、創(chuàng)客交流社區(qū)等，在線創(chuàng)客教育能夠拓寬創(chuàng)客教育實現(xiàn)路徑。

（2）助力虛實融合學(xué)習(xí)空間建設(shè)

虛擬實驗技術(shù)可以為學(xué)生提供安全、實用、高效的實驗環(huán)境，使學(xué)生能夠充分體驗實驗步驟、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)、探究實驗規(guī)律等，從而提高學(xué)生的實驗技能和實驗思維能力。同時，虛擬實驗技術(shù)還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、分析和共享，為學(xué)生提供更加便捷、高效的實驗學(xué)習(xí)環(huán)境。此外，虛擬實驗技術(shù)還可以實現(xiàn)異地協(xié)作，使學(xué)生能夠方便地進(jìn)行團(tuán)隊合作，共同完成實驗任務(wù)。

（3）助力“低邊界”的交流空間建設(shè)

云端存儲與分享、移動智能軟件、可視化協(xié)作軟件、即時交流等工具應(yīng)用智能技術(shù)下的空間互動媒介打破空間、人脈、組織的束縛，可以更加便捷地利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行創(chuàng)客教育活動。在將創(chuàng)客課程共享于云端后，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽創(chuàng)客課程，同時也可以用即時交流工具和創(chuàng)客教師進(jìn)行實時交流和互動。

3.智能技術(shù)賦能創(chuàng)客教育教學(xué)效果評價

（1）助力學(xué)生多維度數(shù)據(jù)采集

創(chuàng)客教育的評價把學(xué)生的創(chuàng)意、在課堂的活動、實踐性教學(xué)的環(huán)節(jié)及比賽活動中的表現(xiàn)作為課程考核的重要依據(jù)，兼顧學(xué)生創(chuàng)作的過程和作品的展示。智能技術(shù)的數(shù)據(jù)采集能力遠(yuǎn)勝于人力，教師可依據(jù)教學(xué)目標(biāo)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)采集指標(biāo)，使用以智能技術(shù)為核心的設(shè)備采集數(shù)據(jù)，以解放“體力”勞動，更好地發(fā)揮“智力”價值。

（2）助力基于多維度數(shù)據(jù)的學(xué)生深度評價

數(shù)據(jù)分析與挖掘為教育數(shù)據(jù)的深度分析提供了技術(shù)支撐，能夠幫助教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不易發(fā)現(xiàn)的隱形信息。基于智能技術(shù)的學(xué)生數(shù)據(jù)分析可以對創(chuàng)客教育中影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的因子關(guān)系進(jìn)行分析，可以彌補教師由自身數(shù)據(jù)素養(yǎng)欠缺而導(dǎo)致的對學(xué)生評價不夠深入的問題。結(jié)合智能技術(shù)的創(chuàng)客教育評價方式能夠助力學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)投入評測、創(chuàng)新能力評測、表達(dá)能力評測和實踐能力評測。

●結(jié)語

在基于智能技術(shù)的創(chuàng)客教學(xué)模式下，學(xué)生將成為學(xué)習(xí)的主體，通過各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和云教學(xué)資源，自主學(xué)習(xí)和探究，并參與到各種創(chuàng)新實踐中。同時，基于智能技術(shù)的創(chuàng)客教學(xué)模式也將為學(xué)生提供更加豐富多彩的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生更加深入地了解各種知識和技能，從而更好地適應(yīng)未來社會的發(fā)展需求。此外，基于智能技術(shù)的創(chuàng)客教學(xué)模式還將實現(xiàn)學(xué)校校內(nèi)實訓(xùn)室的遠(yuǎn)程控制，使學(xué)生可以在任何地方進(jìn)行實訓(xùn)設(shè)備的控制和運行，真正實現(xiàn)現(xiàn)場實踐教學(xué)。