我国创客教育的实施路径探析*

王米雪 张立国 郑志高



我国创客教育的实施路径探析*

王米雪 张立国 郑志高

（陕西师范大学教育学院，陕西西安 710062）

全球范围内的创客运动对教育产生了重要影响，创客教育为教育的创新变革提供了契机。文章通过对创客、创客运动和创客教育的梳理，明确了创客教育的内涵和理念，以及创客教育与STEM教育、创新教育的联系与区别。基于对创客教育内涵、理念和实践的分析，文章从创客空间、创客教师、创客课程、开源软硬件技术等具体实践层面和创客教育发展规划、创客教育评价体系等规划层面，构建了我国创客教育的实施框架，并指出了我国创客教育的具体实施路径，以促进创客教育在我国更好地发展。

信息技术；创客教育；实施路径

一从创客运动到创客教育

3D打印技术、开源硬件和各种数字桌面工具的发展，大大推动了创客运动的发展。创客运动与教育的碰撞产生了创客教育，而创客教育正在引发一场新的教育革命，改变着传统的教育方式，为教育的创新变革提供了契机。新媒体联盟2015年《地平线报告（高等教育版）》指出：未来1～5年内，自带设备、翻转课堂、创客空间、可穿戴技术、自适应学习技术以及物联网技术将对高等教育产生重要影响，而用于创客教育的创客空间是在未来2～3年内可采用的技术[1]。

创客最早起源于麻省理工大学比特和原子研究中心发起的Fab Lab（微观装配实验室），Fab Lab的核心理念是个人创意、个人设计和个人制造。Arduino等开源硬件平台的出现降低了发明创造的门槛，创客空间和网上进行交流分享的各种开源社区的出现则进一步推动了创客运动的兴起。创客运动是指越来越多的人开始在日常生活中创造新颖的物品，并通过各种线上、线下的论坛与他人分享创造的过程与作品。克里斯·安德森[2]指出，创客运动有三个基本特点：人们使用数字桌面工具设计新产品并制作出模型样品、在开源社区中分享设计成果并进行分享合作已经成为一种文化规范、使用共同的设计标准以促进分享和产品的快速迭代。

创客教育的提出始于创客运动的发展，旨在应用创客理念重塑教育，强调通过动手操作将有创意的想法变成实实在在的作品，注重在创造的过程中学习。

二创客教育：技术支持的一种新型的创新教育方式

1 创客教育的内涵及理念

关于“什么是创客教育”，我国目前尚没有明确的答案。如祝智庭等[3]认为，创客教育以信息技术的融合为基础，传承了体验教育、项目学习法、创新教育、DIY理念的思想；郑燕林等[4]指出，创客教育提倡“基于创造的学习”，强调学习者融入创造情境、投入创造过程；杨现民等[5]则认为，创客教育是一种融合信息技术，秉承“开放创新、探究体验”的教育理念，以“创造中学”为主要学习方式、以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式，对于创客教育可以从创客的教育和创客式的教育这两个方面来理解。综合上述观点，本研究认为创客教育是一种信息技术支持的，强调学习者在创造的过程中学习，旨在培养学习者的创新意识、创新思维和创新能力，进而实现创新教育的新型教育方式。

创客教育最重要的理念是实用主义哲学家杜威提出的“做中学”。杜威认为，人们最初和最牢固地保持的知识是关于怎样做的知识，因此教学过程就是做的过程；“做中学”也就是从“活动中学”和从“经验中学”，使得学校里知识的获得与生活过程中的活动联系起来。创客教育的另一个重要理念是DIY（Do It Yourself）。DIY泛指自己设计、制造或创造东西的过程，强调自我体验、自我挑战、追求个性和享受快乐。此外，创客教育的理念还蕴含着问题解决、项目式教学、任务式教学和参与式教学等教育理念。

2 创客教育与STEM教育、创新教育

（1）创客教育与STEM教育

STEM教育是围绕科学、技术、工程与数学学科知识与能力开展的，着重提高学生的STEM素养[6]。STEM的建立是基于不同学科之间的融合，将原本分散的学科形成一个整体，因此它属于后设学科的范畴。在STEM教育中工程教育是一个弱项，而创客教育可弥补这个不足——创客教育与STEM教育的融合，使得信息技术的课堂不再局限于对操作系统和多媒体软件的使用，APP Inventor、Scratch、机器人、3D打印等技术引入到中小学的课堂，越来越多的中小学生通过老师的引导和启发，动脑动手创造出具有创意的作品[7]。可以说，创客教育为STEM教育的开展提供了新的有效方式，优化了原有的STEM教育；STEM教育则为创新人才的培养提供了知识基础和能力基础。

（2）创客教育与创新教育

创新决定着一个国家、一个民族的综合实力和竞争力，而创新教育在培养学生的创新能力方面发挥着重要的作用。朱永新等[8]指出，创新教育也就是根据创新原理，以培养学生具有一定的创新意识、创新思维、创新能力以及创新个性为主要目标的教育理论和方法。创客教育为创新教育的实施提供了一条切实可行的途径，其最终目标也是实现创新教育。创新教育是一个复杂的系统工程，需要各种教育形式协同运作——除了创客教育和STEM教育，素质教育、传统文化教育等也是推进创新教育的重要形式。

三我国创客教育的实施路径

“创客教育”一词由北京景山学校的吴俊杰老师首次提出，他认为“在中小学中开展创客教育，开创教育新路应成为政府大力推动的一项教育行动”，由此引起了国内同行对创客教育的关注[9]。随后，我国的一些高校、中小学和社会团体等开始创建创客空间，并通过举办创客大赛、创客嘉年华、创客教育研讨会等多种形式来推动创客教育的发展。

本研究基于对创客教育内涵、理念和实践的分析，从创客空间、创客教师、创客课程、开源软硬件技术等具体实践层面和创客教育发展规划、创客教育评价体系等规划层面，构建了我国创客教育的实施框架，如图1所示。具体来说，我国需在项目驱动、多方支持等方针的指导下，秉承开放、共享、协作、交流的理念，从创建创客空间、开发创客课程、培养创客教师、应用开源软硬件等新技术、制定创客教育发展规划、构建创客教育评价体系等方面来共同推进创客教育在我国的实施。

图1 我国创客教育的实施框架

1 创建创客空间，为创客教育提供实践场所

创客空间为创客教育的实施提供了实践场所，使创客在创客空间中能够利用3D打印机、激光切割机等工具将自己的创意和想法实现。也就是说，创客空间是一个具有加工车间、工作室功能的开放实验室，创客们可以在创客空间里共享资源和知识，来实现他们的想法[10]。最初对创客空间的认识只包含实体空间，随着研究的深入，雒亮等[11]基于O2O架构构建了创客空间2.0版。因此，创客空间不仅仅是创客们活动的场所、开放交流的实验室、工作室与机械加工室等实体空间，而且也包含线上的虚拟空间——创客们在虚拟空间中进行讨论、交流和分享经验，虚拟空间为创客提供各种支持服务。

根据功能和定位的不同，创客空间可以分为原始的DIY爱好者聚集场所“Hackerspace”、创新2.0模式的创客空间“Fab Lab”、盈利性空间“TechShop”、人人皆可用来设计和工作的地方“MakerSpace”等类型。不同类型的创客空间具有不同的作用，有些创客空间是基于兴趣组成的团体，有些是社区创客空间、学校创客空间等，这些创客空间为创客教育的实施提供了重要的实践场所。创客空间想要维持和运行下去，就需要相应的资金支持。目前，我国学校创客空间的运行大多依靠学校自筹和企业赞助，为了给我国学校创客空间的建设提供参考，本研究总结了其它类型的创客空间盈利模式，如表1所示。

表1 其它类型的创客空间盈利模式

2 培养创客教师，为创客教育提供师资保证

随着全国各地创客运动的蓬勃发展，各种类型的创客空间如雨后春笋般出现。可是创客空间的发展却不尽人意，有一线教师反映所在学校虽然创办了创客空间，却没有创客和创客教师。面对这样的尴尬局面，学校领导者在建设创客空间的同时也需要考虑自身学校的师资条件，不能仅仅是为了建设而建设——如果建设了创客空间却没有创客和创客教师，那么创客教育的实施也就无从谈起。

在创客教育中，创客教师不仅仅是知识的传授者，还要引导并组织学生开展以创客项目、创客活动为中心的学习。国外学者Bailey等[12]通过对在线教学的教师进行访谈和相关实验研究，发现在有效的教学中教师必须具备以下能力：建立师生关系、参与活动、及时反馈、沟通交流、导航和组织、使用技术、适应能力、高的期望——这对创客教师来说也是如此。在这些能力中，创客教师对新技术的使用能力显得尤为重要。但是，我国目前从事创客教育的教师不是信息技术老师就是通用技术教师，而创客教育需要大量能够开设创客课程、指导学生进行创客活动的专业教师，所以有必要培养一批专门从事创客教育的教师。

3 开发创客课程，打造创客教育课程体系

创客课程是学校开展创客教育活动的目标、内容、方式及评价等的总称[13]。学校通过实施创客课程，为培养学生的创新能力和终身发展奠定基础。我国学校的创客课程大部分都是校本课程，没有专门针对创客教育的课程；而像美国的FUSE社区创客空间已为创客提供了两类准备课程：一类是关于创造工具和设备使用的基本知识和技能课程，另一类是专业训练类创客课程[14]。因此，我国也需要开发专门的创客教育课程，打造创客教育课程体系。

《基础教育“互联网+”行动计划项目指导手册》将创客课程体系分为基础课程、拓展课程和创新课程三类，其中Scratch2.0创意设计基础课程如图2所示。该课程分为初识Scratch2.0、玩转Scratch2.0、Scratch2.0的传感器板和Scratch2.0传感器板的应用等四个部分，由浅入深地介绍了Scratch2.0的一些基本功能，使学生学习完该课程后能够在教师的指导下实现简单的游戏和动画。除了开设基础课程，学校还可以开设一些拓展课程，让学生通过了解并应用新一代信息技术（如智能控制、传感器等物联网技术）来开展创新活动；同时，学校还可以在自身条件允许的情况下开设创新课程，并以智能机器为课程内容，引导学生尝试研发创新作品，最终，形成以基础课程为中心、以拓展课程为辅助、以创新课程为提高的创客教育课程体系。需要指出的是，创客课程的实施既不能完全照搬现有的课程体系，也不能脱离现有学校信息技术和通用技术的课程体系，而应与信息技术和通用技术学科课程相融合，打造出更加适合学生发展的创客教育课程体系。

4 应用开源软硬件等新技术，为创客教育提供技术支持

创客运动的兴起与新技术（如3D打印和开源软硬件等）的不断发展密切相关。创客教育的实施离不开开源软硬件的支持，如Arduino、BeaglBone、树莓派等开源硬件平台以及ArduBlock、Scratch、Mixly这样的图形化编程工具[15]。其中，Arduino是一款便捷灵活、方便易用的开源平台，它包含硬件和软件两个部分——硬件部分可以用来做电路连接的Arduino电路板，电路板又包括主板（Arduino Uno、Arduino Nano等）和扩展板（Arduino GSM Shield、Arduino WiFi Shield等）；软件部分则主要是Arduino IDE，在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么。Arduino的跨平台、简单、开放等特点，使其快速成为了创客们选择的对象。Scratch是麻省理工学院设计开发的、面向青少年的图形化编程工具。利用该款工具，学生不需要记住任何编程命令而只需通过拖动积木模块，便能组成卡通、动画和游戏，还可以方便地将自己的作品发布在网上，以与更多的人进行分享。

无论是Arduino等开源硬件平台还是Scratch等图形化编程工具，都为创客教育的实施提供了技术支持。但在创客教育中，技术不应仅仅只是作为一种工具来使用，而应发挥更大的作用。

5 制定创客教育发展规划，从国家层面推动创客教育的实施

创客教育的发展离不开政策的指导和帮助。郑燕林[16]对美国创客教育的实施路径进行分析后，发现美国从规划层面高度重视对创客教育的整体设计并充分关注其与社区的联动，注重将创客教育纳入到学校的发展中。我国需要借鉴国外创客教育发展的经验，制定专门的创客教育发展规划，从国家层面鼓励并推动多方的协同参与。

2015年1月，李克强总理参观了深圳的柴火创客空间，并将“大众创业，万众创新”写进了政府工作报告，对创客运动给出了很高的评价。由此可见，创客运动已在我国国家层面引起了重视。抓住这一机遇，我国应在深入推进教育信息化、实现教育现代化的指导方针下，启动创客教育的发展规划，以统筹规划创客教育的实施路径和方法、推进创客教育在我国的深入发展、落实我国的创新发展战略、促进创新人才的培养。

6 构建创客教育评价体系，促进创客教育的全面发展

目前，创客教育在我国尚处于初步发展阶段，还没有形成与之相适应的评价体系。而创客教育需要评价学生完成的创客项目和学生参与创客活动的整个过程，以便为后续创客教育的开展提供借鉴——相关学生完成的创客项目评价可以采用基于成果、作品的评价方式，而对学生参与创客活动整个过程的评价则需要从多个维度来进行。构建创客教育评价体系时要把握的主要原则包括：①确保评价主体多元化，即评价不仅仅是教师评价，也可以由小组成员和家长来评价[17]；②采用多种评价方法，以保证评价的客观公正；③保证评价角度的全面性，由于学生参与项目或活动丰富多样，故要从多个角度对学生的表现进行评价。

此外，形成良好的激励机制，对创客教育的发展也具有重要作用。一方面，需要发挥政府、社会、学校和企业等各团体的优势和作用，通过设立专门的奖学金等来支持创客教育的学术研究；另一方面，需要进行校企合作，如学校和企业联合举办创客大赛和创客嘉年华、企业向学校创客空间提供技术支持等。

四思考与总结

由于创客教育注重培养学生的学习能力、实践能力和创新能力，因此越来越多的国家将创客教育作为培养学生创新创造能力、创业就业能力的一条重要途径，我国一些中小学和高校也已经开始创建创客空间、积极探索创客教育的实施路径。但在创客教育的实施和发展过程中依然面临着诸多困惑：

1 创客教育是否仅仅适合精英教育

由于中国人口众多、地区发展不平衡，因此中国教育面临的一个重要问题便是如何保证教育公平，即保证每个学生受教育的权利和享受平等入学的机会、保证偏远落后地区的学生也享受到教育[18]。假如创客教育在我国已成常态化，那么创客教育该如何保证教育公平？目前，创客教育主要是在经济发展较好的地区开展，创客们在这些地区能有条件和机会接触到各种新技术、能参加各种机器人竞赛等活动，但在一些经济落后的地区，连基本的条件都无法达到，那么创客教育又将如何实施[19]？自然而然地，人们就会产生这样的疑问：创客教育是否仅仅适合精英教育？创客教育是否会加剧教育不公平、拉大数字教育鸿沟？

2 创客教育与传统教育评价体系是否冲突

我国传统教育主要以分数高低来甄别学生，虽然老师和家长清楚创客教育对孩子创新能力培养的重要性，但却更加关注其是否会影响孩子的成绩和升学[20]。如果参加创客组织和创客活动会影响到学生的考试成绩，那么家长和老师肯定会心生担忧，进而成为创客教育实施的阻碍因素。而要处理好创客教育与传统教育评价体系之间的关系，就需要首先消除家长和老师的担忧，用研究成果、实践结果等证明学生参加创客活动并不会影响学生的学习成绩。遗憾的是，目前我国在这方面的研究还存在不足。

近几年来，我国关于创客教育的探讨增多，但大多关注的是创客教育的内涵、特征和国外创客教育实践等方面，而关于我国创客教育的具体实施路径和方法等方面的研究较少。创客教育如何发展、创客教育将对我国基础教育和高等教育产生怎样的影响等问题，还需要后续的进一步研究。结合实践深入探讨创客教育的发展、价值等问题，是我们未来需要努力的方向。

[2](美)克里斯·安德森.创客:新工业革命[M].北京:中信出版社,2012:27-28.

[3]祝智庭,孙妍妍.创客教育:信息技术使能的创新教育实践场[J].中国电化教育,2015,(1):14-21.

[4]郑燕林,李卢一.技术支持的基于创造的学习——美国中小学创客教育的内涵、特征与实施路径[J].开放教育研究,2014,(6):42-49.

[5][20]杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,2015,(2):23-34.

[6][7]傅骞,王辞晓.当创客遇上STEAM教育[J].现代教育技术,2014,(10):37-42.

[8]朱永新,杨树兵.创新教育论纲[J].教育研究,1999,(8):8-15.

[9]谢作如.从机器人、STEM到创客教育[J].中小学信息技术教育,2015,(7):8-10.

从概念引入素材看，第一个学段有3个版本是小学生较为熟悉的纸片图形、剪贴画和积木的表面图形，有两个是生活素材，一个是几何图形．第二学段仅有一个版本是几何图形，其它5个版本是生活素材．第三学段的6个版本全部是生活素材．第一学段与第二学段的素材选取较符合学生的认识特点，且在生活范围上有一定差异，而第三学段的素材与第二学段在生活范围上差异不大．有些版本在不同学段中使用了名称相同的素材（虽然图片所显示的具体实物不同），如北师版在第一和第三学段均呈现了“伸缩门”的素材，冀教版第二和第三学段均选用了“伸缩门”，苏教版在3个学段均采用了“楼梯扶手”，青岛版在第二和第三学段均有“楼梯扶手”．

[10]Henry A. How to find and get involved with a hackerspace[OL].

[11]雒亮,祝智庭.创客空间2.0:基于O2O架构的设计研究[J].开放教育研究,2015,(4):35-43.

[12]Bailey C J, Card K A. Effective pedagogical practices for online teaching: Perception of experienced instructors[J]. The Internet and Higher Education, 2009,(3):152-155.

[13]管雪沨.“互联网+”背景下区域创客教育课程的建设与实施[J].中小学信息技术教育,2015,(6):59-60.

[14]李卢一,郑燕林.美国社区创客教育的载体——社区创客空间的发展动力、功用与应用[J].开放教育研究,2015,(5):41-48.

[15]雒亮,祝智庭.开源硬件:撬动创客教育实践的杠杆[J].中国电化教育,2015,(4):7-14.

[16]郑燕林.美国高校实施创客教育的路径分析[J].开放教育研究,2015,(3):21-29.

[17]王永花.翻转课堂教学模式的学习评价研究[J].教学与管理,2015,(15):86-88.

[18]薛二勇.论教育公平发展的三个基本问题[J].教育研究,2010,(10):24-32.

[19]谢作如.创客教育为什么要强调“造”[J].中小学信息技术教育,2015,(6):70.

编辑：小米

资料来源于《基础教育“互联网+”行动计划项目指导手册》。

The Implementation Approach of Maker Education in Our Country

WANG Mi-xue ZHANG Li-guo ZHENG Zhi-gao

A worldwide maker movement has exerted an important influence on education, and maker education has provided an opportunity for the innovation of education. Combing maker, maker movement and maker education, this paper definited the connotation and concept of maker education, and expounded the connection and difference between the maker education and STEM education, innovation education. Based on the analysis of connotation, concept, practice of maker education, this paper constructed the implementation framework of domestic maker education from the concrete practice levels of maker space, maker teacher, maker curriculum, open scource software and hardware technology, and from planning levels of development planning, evaluation system of maker education. This paper also pointed out the approach of implementing maker education in our country to promote the better development of maker education.

information technology; maker education; implementation approach

G40-057

A

1009—8097（2016）09—0011—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.09.002

本文为陕西师范大学教师教育课题“面向教师教育的‘网络教学原理与技术’精品资源共享课建设”（项目编号：JSJY2016J003）、陕西师范大学研究生教育教学改革研究项目“远程教育专题研究”（项目编号：GERP-15-35）的阶段性研究成果。

王米雪，在读硕士，研究方向为网络与远程教育，邮箱为451874706@qq.com。

2016年4月3日