“互联网+”视野下创客教育区域均衡发展路径探索*

王 琳，马红亮，葛文双，杨 艳

（陕西师范大学 教育学院，陕西 西安 710062）

一、引言

创客教育是实现创新能力提升和创新人才培养的有效途径，其核心在于通过动手实践培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。[1]以信息技术融合为基础的创客教育，传承了体验教育、项目学习法、创新教育、DIY理念的思想[2]，是传统课堂教学的有效补充，具有促进知识学习、实践能力和创造力培养的潜在可能性。[3]美国中小学已将创客教育视为 “基于创造的学习”（郑燕林等，2014）[4]，利用创客空间以一种新的方式发展学生们的创造性，激发他们学习STEM的兴趣，培养他们的实践动手能力。[5]在我国，东南沿海部分发达地区的创客教育已经逐步迈入普及化阶段，譬如深圳市近半数公办中小学已经拥有创客实践室。然而，总体而言，我国的创客教育依然面临着一些挑战，包括创客空间建设困难、师资匮乏、缺少教材与开放创客课程平台等等。[6]尤其是，我国的创客教育还面临着如何延伸到西部偏远地区，如何让社会弱势群体平等参与，如何避免加剧教育的不公平等难题。[7]《国家中长期教育改革和发展规划纲要 （2010-2020年）》提出，要实现教育现代化，就要促进教育公平，解决教育发展不平衡的问题，尤其重视乡村及贫困地区的教育；就要深化教育改革，鼓励教育创新。[8]但目前，着力于创新人才培养的创客教育不仅东西部区域间发展不均衡现象突出，而且西部地区区域内和城乡间创客教育的发展不均衡现象同样也非常严峻。整体来看，西部大多数县经济发展落后，全国的贫困县主要集中在西部，西部各县之间经济发展水平差异明显，“富县办富教育，穷县办穷教育”现象较为突出[9]，这种经济发展不均衡现象也自然反映到了创客教育领域。

“互联网+”时代，云计算、大数据等技术的革新推动着教育的供给转型与改革，促进着均衡发展、教育公平、质量提升等教育经典难题的解决。[10]“互联网+教育”的重要特征之一就是互联网的开放性正在撬动传统学校教育封闭的大门，重构着教育服务体系。[11]因此，为了推动广大西部地区基础教育领域创新人才的前瞻性培养，我们需要在“互联网+”思维的引领下，探索出一条西部中小学创客教育区域均衡发展的可行路径。2017年开始，研究团队从西部创客教育发展不均衡的现实问题出发，以“互联网+”为切入点开始探索西部地区中小学创客教育区域均衡发展的可能路径。

二、基于“产学研用”的平台型生态圈共建

“产学研用”合作的关键在于突破产、学、研、用各自为政的壁垒。[12]对于西部中小学创客教育的发展，需要引入“产学研用”协同创新的机制，实现高校、企业和中小学不同体系的人力和资源的有机结合，实现合作各方的资源共享和优势互补。在这一思路下，我们以互联网平台为核心，构建高校、中小学、企业多方协同的创客教育共同体（如图1所示）。该共同体是一种开放的自组织生态系统，高校、中小学以及企业合作共赢、协同发展。在这个“创新2.0”形态的“产学研用”共同体中，高校、中小学、企业三方主体在发展创客教育的需求上既具有内在一致性，也具有现实的互补性：①高校为企业提供多样化的科研引领，帮助企业进行相关课程研发，企业则提供资金、设备支持高校的科研成果转化和应用。②中小学为高校的创客课程研发提供实践和应用基地，高校则利用中小学的实践基地产出高质量的、针对性强的创客课程体系以及构建多元化的创客师资合作培养模式。③企业凭借技术创新帮助中小学搭建硬件环境，建设创客空间，为中小学提供设备以及技术服务，中小学则是企业直接的用户市场并能以精准的用户体验反馈帮助企业进一步改进产品。高校、中小学、企业在平等、开放的基础上实现共建、共享、共赢的良性循环，形成整个创客教育互利共生的生态文化。

图1 基于“产学研用”的平台型创客教育生态圈

这种“产学研用”共同体是一种与信息时代、知识社会相适应的面向服务、以各级各类中小学用户为中心、以各级各类中小学师生为本的开放型创新形态。“产学研用”共同体从单一的项目对接到资源共享再到创客文化的共建，以及校校、校企的协同发展，有助于保障和提高西部中小学创客教育的环境、师资、课程建设的整体质量和水平。其中，校校协同发展是指高校创客教育研究与中小学创客教育实践相互衔接、有效沟通，打通理论与实践间的壁垒，将高校产出的理论成果应用于中小学教育实践，解决理论对实践指导不足的问题。校企协同发展是指高校与企业围绕着创客教育产品和课程研发协同创新，建立密切合作共建机制，将教育链、专业链和产业链对接起来，通过资源协同共建、项目对接、师资共享、活动共创等方式共同服务于中小学校的创客教育实践。[13]譬如针对西部中小学的创客空间建设问题，高校的研究成果与企业的解决方案、技术设备等要素的融合，有助于协助西部乡村中小学建立起成本效益较高的可持续发展的创客空间。

目前，研究团队依托陕西师范大学在西部教师教育领域的辐射力和影响力，以开源教学平台EduSoho为基础，以云服务技术为支撑，在开放、合作、创新的理念下，与国内多家知名创客教育企业合作，建立起了服务于西部中小学区域均衡发展的开放创客教育平台——Woteach网站（Woteach.cn），初步形成了创客教育的“产学研用”一体化的平台型生态圈。截至目前，网站注册人数已超过4000人，覆盖西部乃至全国各地。依托该平台，我们在线下联合企业，已经持续开展了5次以实操为主的区域中小学创客教师培训，得到了各级教育部门和中小学教师的一致好评。

三、面向“思维发展”的开放式课程共享

创客课程开发的一种取向是整合常规课程的创客课程，将创客教育融入学科教学中。[14]在美国的一些中小学校，创客课程以多学科的综合知识与技能为基础，嵌入各种技术工具进行项目探究和成果表达。[15]例如，在迈阿密戴德县公立学校（MDCPS），学生利用3D CAD等程序，将马克·吐温的《哈克贝利·费恩历险记》与工程学联系起来，尝试根据书中的内容构造建筑实体，这样的整合性课程既培养了学生对文学作品的兴趣，又锻炼了学生的动手实践能力。[16]结合这种整合性的课程开发取向和经验，我们在“产学研用”创客教育平台型生态圈共建的基础上，致力于开发以“思维发展”为导向的开放式创客课程（如图2所示）。不同于传统课程指向学生的“双基”（基础知识、基础技能）培养，“思维发展”型创客课程有四大取向：①思维取向，即以培养学生的创新思维、计算思维、设计思维、工程思维为核心，强调高阶思维能力的发展；②内容取向，即以整合性STEAM课程为内容依托，强调突破传统的学科本位课程观，融合各个学科的基础知识与基本技能，创设情境使学生综合运用各门学科中所学的知识；③方法取向，即以设计型学习、项目式学习以及问题式学习为教学法导向，秉承“做中学”的理念，强调“真实生活情境中的学习”和不良知识结构中的意义建构；④评价取向，即以形成性评价、表现性评价和真实性评价为依据，强调对学生学习过程的形成性评价，以及对在真实问题情境中学习的表现性和真实性评价，评价层级更侧重于布鲁姆认知目标的 “分析”、“评价”以及“创造”三个高阶维度。

图2 面向“思维发展”的开放式创客课程共享

为了实现对学生创新思维、设计思维、计算思维以及工程思维的培养，内容的选择和组织很关键，常见的是分科式的课程编排，这很容易形成学科之间的壁垒和边界，不利于学科知识的融会贯通和现实问题的解决。因此，新型的创客课程需要以真实的社会需要或现实生活中的问题为中心，将分散在不同学科领域内的知识与技能，以主题、项目或活动的形式来架构整个课程体系，并以综合性、关联性和整体性的形式呈现给学习者。[17]在这些课程设计取向下，我们最终的目的是建立起一系列“思维发展”型的创客类MOOCs和OERs，以实现西部地区区域内和城乡间的优质课程资源共享，进而促进广大西部地区基础教育领域创新人才的培养。

目前，在课程开发方面，Woteach创客平台上的创客课程已经涉及创客教育的四大类主题：趣味编程、教育机器人、智能硬件以及3D打印，共计20余门开放课程，覆盖小学、初中与高中各个阶段，其中部分课程按照SCS创客教学法。[18]进行设计开发，旨在发展学生的计算思维，提高学生的编程素养。所有Woteach平台的这些课程始终坚持开放教育资源（OER）的开放共享理念，支持广大西部中小学生在任何时间和地点的无缝式学习。未来，我们将进一步深化这些创客课程的设计，以PBL为导向，融合项目切身性、时间合理性、跨学科交叉性、挑战性与趣味性、多维协同性、资源充分性、成果可见性和新颖性这创客教育的八大关键特征[19]，持续打造优质精品开放式创客课程，助力西部创客教育的资源均衡发展和质量均衡发展。此外，我们已经在一些小学开展了实证研究，已初步验证所设计的智能硬件课程能够提升学生的工程思维。[20]

四、基于“虚实融合”的混合型学习社区共生

在创客平台共建和创客课程共享的基础上，为了营造广大中小学生的泛在式学习环境，研究团队致力于构建起线下实体创客空间与线上创客课程平台相混合，家庭、学校、社会创客教育相融合，区域间、城乡间以及校际互联，教师、学生、家长以及社会创客互通的混合型学习社区（如图3所示）。这种混合型创客学习社区所具有的特点是：将线上学习和线下造物融为一体，正式学习与非正式学习融为一体，课堂学习与课外实践融为一体，可以为学生们提供适时、适地、适当的学习服务，实现无缝化按需学习。[21]课前，教师可以在网上学习社区中以微课的形式发布学习资源和创客任务单，学生们在社区中或自主或小组方式学习相关知识与技能，完成课前相关创客任务。课中，学生们在学校实体创客空间中组建小组进行任务分工与合作探究，教师为学生搭建脚手架，为学生及时答疑解惑，如果遇到一些专业性较强的问题或者项目开展遇到瓶颈时，学生还可通过网上社区与相关专家进行在线交流与互动。课后，学生们可以继续围绕着项目任务通过网上学习社区进行跨地域、跨城乡、跨校级的交流互动。无论课前、课中和课后，教师都可以通过网上学习社区中的学习数据记录和分析系统对每一位学生的创客学习过程进行精准导学。

图3 基于“虚实融合”的混合型创客学习社区

在美国，创客教育正在试图将校内教育与校外教育连接起来，构建无所不在的创客空间，为所有孩子发挥创意提供公平的机会和自由的环境。创客教育不单纯是让学校建设创客空间，更是通过创客空间来激发学生的创造意识，甚至鼓励学生创建自己的家庭创客空间，这些创客空间可以与社会创客空间通过网络空间进行联动，形成整个创客教育的有序链条与创客文化的良好生态。[22]为此，在一些经济较发达的城市和区县，我们鼓励学校创客空间和社会创客空间的互联互通，甚至鼓励经济条件较好的家庭建立起家庭创客空间。这样，围绕着“虚实融合”的混合型学习社区，教师、社会创客、家长可以共同指导孩子们的创客活动，共同设计开发创客课程，分享创客作品和经验，从而形成多方参与、共建共享、共用共生的新型创客学习社区。这种学校创客空间、社会创客空间、家庭创客空间三方联动，正式学习与非正式学习相融合的创客学习形式可以更好地帮助学生进行创作、实践、协作、分享以及创新，也更能够实现开放式和个性化的教学理念。目前，我们已经基于Woteach平台，在部分西部中小学开展了线上线下相混合的实践教学，实现了学生创客的个性化学习，“虚实融合”的混合型创客学习社区也已经初具规模，学生创客既可以在线下实体创客空间进行造物实践，也可以在线上社区与其他创客交流分享造物体验。

五、结论

随着创客教育的兴起，我国义务教育优质教育资源供给不足和公众日益增长的教育需求之间的矛盾显得更加突出。基于互联网的教育模式有助于共享优质课程资源，扩大优质教育资源的覆盖面。[23]因此，依托互联网技术探索西部地区创客教育的均衡发展，研究和解决创客教育如何延伸至西部农村、偏远、贫困地区中小学，有助于缩小义务教育的区域和城乡差距，在一定意义上促进区域教育的优质均衡发展和教育公平。在这一过程中，我们需要充分发挥互联网技术的优势，发挥在线平台、开放课程以及网上社区在创客教育领域的辐射和引领作用，积极共建“产学研用”平台型生态圈（重点在Platform，简称为P），共享面向“思维发展”的开放式优质课程体系（重点在Curriculum，简称为C），共生“虚实融合”的混合型学习社区（重点为Community，简称为C），从而开辟中小学创客教育区域均衡发展的PCC模式。我们相信，在“互联网+创客教育”的持续引领下，中小学义务教育阶段的创客教育将会逐步实现从“面普及”到“点均衡”，从“被动规划”到“自主发展”，从“机会均衡”到“质量均衡”的可持续发展。未来，借助互联网技术平台，不仅西部与东部地区在创客教育方面的区域差距将逐步缩小，而且县域内城乡间将逐步实现一体化的优质均衡发展。