“简单”的事情做极致培养学生的“创客”能力

李明炜

早在2009年美国总统奥巴马的“教育创新运动”发言中就提到：“每一个学生都应成为创造者”，李克强总理在2015年的政府工作报告中也明确提出“大众创业、万众创新”的号召，可见全国乃至于全世界对创客人才培养的重视。要培养创客人才，就必须搞好创客教育，杨刚博士认为，搞好创客教育，需要中小学、高校与政府“三位一体”协同发展，作为高中学校的教育者，把学生培养成有创客能力的一代新人，是不可推卸的责任。

简单，并不简单

美国《连线》杂志创始主编凯文·凯利在《失控》一书中提到一套管理复杂性的方法：第一，先做简单的事情；第二，学会准确无误地做简单的事情；第三，在简单任务的成果之上添加新的活动层级；第四，不要改变简单事物；第五，让新层级像单层级那样准确无误地工作；第六，重复以上步骤，无限类推。澳大利亚人罗德尼·布鲁克斯在美国麻省理工学院研究移动机器人的项目就是通过这套管理复杂性的方法，最后成功研发出第一代智能机器人“成吉思”。这让我非常震惊，原来把简单的事情做到极致，就会产生新的思考，创造出不一样的作品。

我想起以前看过的华罗庚的故事。当时华罗庚手上只有一本代数、一本几何和半本微积分，他每天有空就看，将这几本书翻阅无数遍后，19岁的他撰写了一篇论文《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立的理由》，并在上海《科学》杂志上发表。然后，他被清华大学教授看中招入学校读书。可见，把看似简单的基础学习到极致，就有可能在这个简单层级的基础上获取到新的知识，引发新的思考。笔者认为，这种自己能从一个层级的知识中获取到另一个层级的知识，就是创客能力的表现。看似低层次而简单的操作，“通过错综复杂的层级控制，以许多不同的搭配组合有机结合起来，就能创造出高难度的思维活动”。也就是说，把简单的事情做到极致，能有效地锻炼一个人的思维，甚至让人因此产生新的想法，如图1所示。

图1

既然著名机器人制造专家可以通过这种看似简单的方法，制造出机器人“成吉思”——有“思维”的、有生命的“复杂机器人”，那么我们应该可以通过简单的、基础的操作方法让学生制造出不一样的作品，从而培养学生的创客能力。

把简单的事做好，让学生喜欢

很多信息技術教师都认为，信息技术不是高考学科，学校不重视，学生不上心，很难实施有效教学。但正如林君芬博士所言，其实这也是我们的优势，不受太多考试的制约，我们就可以在试验场开辟一个“自由”的空间。在这样的基础环境中，根据这套管理复杂性的方法，笔者在学校的高二年级进行了一次教学尝试，内容是Flash。笔者给予学生足够的时间去完成最简单的基础练习，目的是，观察学生是否能从简单层级的学习中找到跨越层级的方法。

第一阶段，我们整节课只让学生在Flash软件中一帧一帧地画画，让学生一帧帧地创造属于自己思想世界里的动画。让学生画一个兔斯基、一个火柴人，简单几笔就可以完成的图画。一帧一帧地画画，看上去只是纯粹地作画，然而当学生把自己辛苦创作的画连接起来播放的瞬间，他们的思想就会产生强烈的冲击。那一刻，他们就能很深刻地体会到帧对于动画的意义。

第二阶段，任由学生画更多的内容，比如：画太阳、大山、树林、房屋作为背景。这样的引导，就好比给了学生一张简易地图，让他们自己去探索、去发现这个新的世界。很多学生的思路一下被打开，五花八门的问题被提出，例如：动画中有很多相同的元素，往往改变的只有局部内容，如果每次都重新作画，非常麻烦，而且存在很多问题，这该如何解决？有同学直接使用复制的办法；有同学则提出，是否可以如Photoshop一样，新建一个图层来做背景？还有同学想到，是否可以把一些经常用的图形一个个存放起来？王晓迪在《论创新教育与教育创新》中提到：人们常将创新与天才、创造发明联系起来，认为创新对一般学生而言是可望而不可及的，只有发明家和专家才能创新，其实这是对创新的偏见。在Flash的教学实验中，学生在新的软件环境下，不断重复已经熟悉的学习内容。看似很简单、无用的一帧一帧地作画，却在学生心中酝酿一种渴望，那是在不断重复简单基础的过程中寻求突破和跨越的渴望，这种渴望引导他们寻找新的解决问题的方法。在葛格方的《创新思维与创新技术的内在互动》一文中也提到：创新思维是指突破传统的思维习惯和逻辑规则，从新的思维角度来看待问题、阐明问题、解答问题的思维方式。那么，在笔者看来，当学生为了解决面对的问题而想出的各种有别于原来学习的办法，可以狭义地被认为是一种创新思维。通过教学试验，笔者感觉到，运用这套管理复杂性的“简单”方法，或许能培养学生的创新想法，使学生创作出有创新意义的作品，从而培养学生的创客能力。

把简单做到极致，出创新作品

这套管理复杂性的方法对于课堂学习的管理适应范围非常有限。为了更深入研究，笔者把研究的对象转向学校社团。在学校建立以项目式学习为主的创客社团，在高一、高二年级挑选对计算机、设计模型、写作感兴趣的同学，根据他们的特长进行分组，从简单的基础开始，通过“造物”创造简单的、属于自己想象中的智能小物品，从而培养学生的创客能力。

关于创客教育如何开展的问题，何克抗教授曾指出：要以一个特定的任务为中心，使学生能在完成任务的过程中进行学习，从而培养学生解决实际问题的能力。经过一年的试验和探索，笔者发现学生对移动和跟踪类的机器人特别感兴趣，为此，我们把学生的“造物”方向定位在移动机器人这个项目上。

动手造物，看上去很简单的一个作品，从构思设计开始，到作品的最终完成，需要经历一次又一次的修改，甚至推倒重来。高中生可以自由支配的时间只有每天中午的一个半小时，被中断的学习和创作只能一次次地接上，所以每个小组必须有一个稳定的学习平台—— 一个摆有配套设备的宽阔的桌面。

当一切都准备完毕，学生需要做的就是把已有的机器人作品作为基础认真研习。很多参加社团的学生一开始并不清楚什么是创客，也不清楚如何动手制作一个机器人，至于如何用Arduino等开放式软件进行编程更是一无所知。所以对已有作品的学习与研究非常重要，学长们成功创造出来的作品，如门禁系统、智能移动小车、工业机器人、天气小管家等，都成为同学们拆了又装、装了又拆的有效学习工具。一次一次拆装，一次一次地观察，一次一次地调试，大家慢慢有了自己的心得体会。接着，很多同学开始有了自己的想法，有的同学开始研究基于人像识别的无人机跟踪系统；有的同学开始研究基于视觉跟踪的可移动书桌；有的同学开始研究可移动的台灯等。

原来，当学生把简单的事情做到极致，确实能产生出有创新思维的产物，制造出创新作品只是时间的问题。笔者认为，学生只要在这条路上坚持不懈地走下去，经过高中阶段的学习、大学阶段的历练，走入社会后定能成为一名真正的创客。

（作者单位：广东广州市第八十六中学）endprint