“创中学”引领美国基础教育

宋秋英

“创客时代”，人人皆可为发明家

谈及创客运动时，有人将之通俗地解释为DIY（“do it yourself”的英文缩写，译为“自己动手做”）的革新，有人把它视作互联网与DIY的结合，还有人把它界定为数字制造和个人制造的合体。

事实上，创客运动的内涵并非如此简单。创客运动中的“创客”（英文“maker”）最初意指“作為创造者的上帝”“制作东西的人”，到了14世纪晚期开始专指“生产制造者”。后来，“创客”泛指那些不以营利为主要目的而喜欢亲手制作东西的人，他们努力把自己心中具有创新性、技术性挑战的设计意图和想法转变为现实。然而，传统意义上的创客在数量上相对较少，他们通常受限于个人的知识与能力、可用的技术与手段、手头的材料与资金等，即便成功也很少能把自己的创意完全转变为现实。直到20世纪末，这种情况依然没有得到根本改观。而且，多数创客的创作过程是独立完成、孤立无援的，当创造出具有一定价值的产品或作品时，知晓面非常狭窄，仅限自己和周围的人欣赏或使用。

21世纪，与“网络时代”并行的是“创客时代”的到来。物联网、计算机数控设备、3D打印等新技术激发了深植在人类本性之中的创造潜能，也使愈来愈多的人有条件、有能力加入到创客队伍而成为全球众创者中的一员。创客们能够很方便地借助移动计算机、开源软件、智能硬件等先进技术手段和材料来充分发挥自己的创意，比如会呼吸的笔、智能杯子、多功能餐具、自行车报警器等。同时，以往“单打独斗”式的创客们如今组建了一个个开放式的创作团体，他们在某些固定场所或虚拟网络平台中相聚在一起，以不同形式携手参与创新性的设计并付诸实践。在被称为“创客空间”即具有加工车间、工作室功能的开放实验室里进行创作时，倘若遇到个人知识与能力不足的问题，可以通过现场讨教或在线咨询等方式获得来自各专业领域资深专家的帮助；如果遇到手头技术与手段落后的问题，可以直接求助诸如共创软件联盟、开源高校推进联盟、Opensource、Sourceforge等各种开源网络平台；如果遇到身边材料与资金缺乏的问题，可以通过互联网得到材料供应商的有偿服务，还可以在Kickstarter、IndieGoGo、人人投等一些众筹网站上公开向全球民众募集资金。就这样，数以千万计的创新性设计与实践汇聚成一场运动，即“创客运动”。

由此看来，“创客”一词是古已有之的用语，而“创客运动”则是进入21世纪以后伴随着信息化高度发展的时代产物。现在的“创客”已不再是传统意义上DIY式的个体自行设计和制造，还包含DIT（“do it together”，译为“一起动手做”）式集体的、跨界的合作创造，具有鲜明的大众化、创新性、变革性、开放性、共享性与合作性等特点。“创”隐含着一种通过人的创新性思维和反思性实践去发现生活中需要解决的各种问题并努力找到最佳解决方案的意蕴；“客”则恰如“博客”“播客”“拍客”“闪客”等词语中的“客”一样，暗含了在网络技术飞速发展的背景下人与人之间的一种良性互动、乐于分享、积极开放、互相包容的关系。

在“创客时代”，设计和创造出新的产品或作品已不再是少数科学家、发明家、设计师、研究者的专利，包括中小学生在内的普通人也参与到科学技术的变革活动中。

创客运动对美国基础教育的影响

发端于美国的创客运动作为信息化时代的重要产物，极大地影响了美国基础教育理念、环境设施、课程建设、学习方式等诸多方面的革新。美国中小学的创客空间作为融“做”、“创”、“学”为一体的环境，既是活动的乐园、创作的场所，也是知识的殿堂。

从“做中学”走向“创中学”

自20世纪初以来，美国基础教育领域一直奉行现代教育派的杰出代表、学生中心论的倡导者杜威关于“做中学”（learning by doing）的理念，主张在做事中习得知识，强调教师应充分发挥学习活动促进者、组织者和引导者的作用，使学生在动手做的过程中萌发兴趣、积累经验、丰富知识、提升能力。然而，在“做中学”理念践行过程中，美国很多公立学校的家长时常担心自己的孩子在动手、活动学习中没能学到扎实的基础知识和基本技能。教育界人士也普遍意识到，美国基础教育存在着课堂活动的有效性不足、教师教学质量不高、学生学业成绩不良等问题，迫切需要采取切实可行的措施来改变这种情况。

伴随着创客运动进入美国基础教育领域，“创中学”（learning by making）的理念日益受到普遍关注。“创中学”是“做中学”在信息化时代背景下的升华，其目的除了促进学生在亲身动手、活动或体验中获得知识和能力之外，还致力于帮助他们学会利用各种先进的技术手段和材料，懂得团队合作以及增强创造的自信心、毅力和成就感。当然，其中的动手、活动或体验不再像以往那样简单易行。一件作品的创造往往需要学生熟谙诸多学科，综合应用多种知识和技能，不断探究、体验、实验和检验，甚至去挑战那些在以往看来不可能的事情。从“创中学”的理念出发侧重于“创”，即鼓励学生发现、分析和解决真实世界中的问题；培养他们对生活的观察力、探究兴趣与创新能力，在解决问题的过程中不断学习新知识；通过实践应用将知识内化、巩固和提升。在教师促进、组织和引导下，学生首先主动把新旧知识与经验关联在一起而形成创意，接着逐步将自己心中具有创新性、技术性挑战的设计意图和想法转变为现实，进而通过互联网等技术手段把创造的成果与更多的人一起分享。因此，美国基础教育的“创中学”进一步拓宽了“做”的广度和深度，提升了“做”的开放性、共享性、合作性与创新性，也更加彰显了以学生为中心的宗旨。

学校教室变身创客空间

在2008年竞选期间，美国总统奥巴马曾谈到，虽然美国人日常生活的各方面都因新技术而发生了改变，但新技术的潜力在美国中小学教室中并未得到充分发挥，因此政府要帮助学校在环境设施中融合更多的技术元素，尤其要构建21世纪教室，使学生能够熟练掌握“21世纪经济发展的数字语言”，激发他们的创新潜能和学习积极性。2009年11月，奥巴马发布“为创新而教”（Educate to Innovate）行动宣言，呼吁“每个学生都应成为创造者，而不仅仅是消费者”。随后，美国白宫启动“创客教育计划”（Maker Education Initiative，MEI），由创客运动领导者、《创造》杂志的创始人戴尔·道尔提领衔执行。该计划旨在通过推动创客空间的建设以及发展各种创客项目，激发学生的兴趣、信心和创造力，让每个学生都成为创客。2012年初，美国政府又推出一个新项目，提出在未来四年内在1000所美国学校引入创客空间，同时配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。

在政府的政策支持下，美国除了在一些公共科技馆、博物馆、图书馆专门建立了面向中小学生的创客空间之外，不少中小学校内部也开始着力把学校图书馆和部分教室改造为创客空间。有些学校建立的图书馆创客空间不仅提供了互联网、移动计算机、3D打印机、万用表、金属、木材、塑料等便于学生探究的先进技术手段、仪器和材料，而且提供了创意工作台、焊臺、小型车床、存放创客作品和半成品的储物柜等适宜DIY创作或团队合作的设施环境以及用于学生自学的各种创客视频、书籍。美国基础教育阶段尤其是中学一般实行走班制，所以几乎每位同学都有机会体验到做一名小创客的快乐。这些创客空间通常在白天都向学生开放。为了促进小创客们创造出更为精致的作品以及鼓励更多的学生加入创客队伍，一些学校定期开展创客工作坊、创客展览会、创客嘉年华等活动。不少学校还得到了国家“创客教育”（Maker Ed）公益性组织以及创客传媒、谷歌等机构的资金资助与技术产品支持，如此多方合作共同推进创客运动在校园内的普及。

当然，与成人创客空间不同的是，中小学创客空间并非要创造出具有一定价值的新产品或作品，而是主要满足学生动手实践的需求，为他们提供“创中学”的机会，努力将他们的奇思妙想实现出来。

创客课程引领创新教育

美国把创新人才的培养作为基础教育战略性目标，在课程建设方面坚持以学生发展为本、以综合知识为主的发展路径。在创客运动的影响下，一方面，美国中小学改进和完善了已有的STS（科学、技术和社会）课程、STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学）课程和IBET（生物、英语与技术整合）课程等诸多综合课程。通过创客教育模式，加深学生对抽象学科知识的理解，使学生能够对真实世界获得整体的、相互联系的认知。比如，三年级学生创造了一个反映人类对地球影响的纸板迷宫，这项作品结合了艺术、工程、建筑、数学、科学和社会研究等多个领域的知识，可用于帮助学生认识真实世界的问题并分析其中的因果关系。另一方面，积极开发3D设计、打印操作、信息素养、编程入门等基础性的创客类课程。比如在学校里尝试开设电子制作、高级编程、三维建模、数字媒体、机器人技术、游戏设计以及智能手机应用开发等科技含量较高的创客类课程。这些新型课程不是依据社会需要来设置的，而是学生根据自己参与创客活动的情况而提出的学习需求，以培养学生的创新创造能力。

同时，通过开展创客教育活动，学校实现了必修和选修、分科和综合、学科与活动、显性和隐性等诸多课程之间的真正整合，在确保学生掌握系统学科知识的基础上促使他们将这些知识彼此关联、融会贯通，再通过探究问题、动手操作、任务驱动等过程，将它们用于实践。例如，3D打印是一种快速成型技术，是采用数字技术材料，通过逐层打印的方式来建造物体。3D打印技术在课程领域的一个主要应用是，使得学生能够更加真实地接触课程实施中那些难以展现的物体或者概念。在历史课上，可以鼓励学生探索历史真相，应用建模软件和3D打印技术还原历史人物和文物；在数学课上，可以立体地呈现出图表和数学模型；在地理课上，学生可以更容易理解地质构造。很多3D打印作品并不是教师留给学生们的作业，而是学生依据自己的想法而自愿创作的。待到这些作品成形后，学生可以自愿通过创客空间、社交媒体等多种渠道同他人一起分享，同时还能得到更多宝贵的评价和建议。

创客教育激发学生深度学习

基础教育中的创客运动在扩展学生学习空间、课程内容的同时，也改变着学生的身份，改变着学生获得新知识、增长新技能的方式。学生在“创中学”时，就逐渐从知识内容的学习者向知识内容的学习者兼传播者、创造者转变。在美国，“创中学”的方式常常表现为基于项目设计的合作学习、基于真实问题的探究学习，强调学生在看似杂乱无章的学习情境中发展设计能力与问题解决能力。而基于项目的学习、基于问题的学习都属于深度学习之列。根据卓越教育联盟的定义，深度学习是指通过创新的方式向学生提供丰富的学习内容，而且学生能够学以致用。随着移动计算机、开源软件、智能硬件、3D打印机已经逐渐深入课堂，美国教师也在探索如何将这些工具和课程有机结合，将学习经验和学生的真实生活经验有机结合。在活动中，教师们逐渐摸索出一套相对规范的流程，即围绕某个项目，引导学生发现问题、头脑风暴、设计方案、动手制作、测试优化、分享作品。一般情况下，学生要参与到创客某个项目的小组中去开展合作探究，在此期间有可能通过面对面的方式、网络的方式与校外学习支持者、学习伙伴开展交流。在学习与研究的过程中，学生主动使用技术搜集、分析数据，并设计、测试和改进解决问题的方案，然后与其同伴交流研究成果。对于这类学习方式，学生需要花费更多的课外时间，而结果则是更加有效地参与到学习中并能够学以致用。

大量事实表明，“创”是学生们最有效的学习方式。特蕾西是纽约市一所计算机学校里的数字媒体技术教师，平时主要讲授编程、设计、信息素养等课程。每天中午，她还会在学校创客空间里义务当六至八年级学生的创客导师。面对越来越多的小创客，她经常听到他们谈及自己创造体验时由衷的话语：“没有什么是不可能的”“我动手做的每一件事情都是一次令人刺激的冒险活动”“我宁愿不吃午餐也要做那些有意义的事情”“在创客空间度过的时光使我们认识到自己真正的能力”。她与小创客接触的经历也使她认可孩子们极富想象力的创意。吉姆是纽约哈利学校的一位教师。他的学生在为期12周的创客类课程中学会了建造小火箭、使用3D打印机、制作电影。他们经常兴奋地说道：“每当创造出一个作品之后总是迫不及待地继续创造更多的东西”“在我造出第一个小火箭之后就特别渴望尝试一种更加新式的设计”。吉姆也认为，这12周的课程所达到的效果要远远大于以往他曾教过的任何一门其他的课程。

创客运动对美国中小学教师也提出了新的挑战。一方面，教师是指导和推进中小学生创客学习的主体。他们也要不断自学或参加相关专项培训、创客教学研讨活动，有时对于短期内难以学懂、学精而又急需的知识或技能，还要请相关领域的学生家长或校外专家学者来给学生甚至教师上课。另一方面，教师也在不断变成创造者，比如利用教学APP制作剪辑教学视频等。

美国《连线》杂志主编克里斯·安德森预测，在未来的10年，创客运动将最大限度地释放人的创造力，使更多的人参与其中，从而形成全民创造的局面。目前创客运动正向全球迅速蔓延，并开始在教育领域掀起一股具有划时代意义的变革浪潮。