创客教育与课程教学的融合：方式、问题、对策

刘树林 李 博



创客教育与课程教学的融合：方式、问题、对策

刘树林1李 博2

（1．中山大学 政治与公共事务管理学院，广东广州 510275；2．河南大学 教育科学学院，河南开封 475000）

针对创客教育与课程教学的有效整合与跨界融合问题，文章首先基于创客、创客教育的定义，分析了创客教育理念下的6种主要课程教学方式。随后，文章归纳并分析了创客教育与课程教学在融合过程中存在的问题，包括师生角色的转变、时间碎片化、团队组建、支持服务和教学评价。最后，文章针对这些问题，从教学方式、教师角色、创客团队、创作类型、文化环境等五个角度，提出了创客教育与课程教学融合的对策，以期为推动我国创客活动的开展和课程教学的改革提供参考。

创客；创客教育；课程教学；融合

在教育信息化背景下，创客与教育的融合成为教育界关注的热点。作为一种新兴的教育形态，创客教育融合了信息技术的发展，承载着“创新、实践、分享”的创客内涵，是传统课堂教学的有效补充之一，具有促进知识学习、实践能力和创造力培养的潜在可能性[1]。创客教育有效介入现有的教学系统，重塑教育文化，并与传统课堂进行常态化融合，将是创客教育可持续发展的重要途径[2]。那么，在创客教育的研究实践中，创客教育与课程教学如何进行有效整合、如何实现跨界融合呢？这个问题的解答，对于创客教育优化教育教学结构、有效推进创新型人才的培养具有重要意义。

一 创客与创客教育

1 创客的定义

创客（Maker）的本意为制造者，它既是互联网时代与工业社会背景下涌现的新思潮，也是时代发展和变革的产物。关于创客的定义，国内外众多学者纷纷根据自己的理解给出了不同的解释，如Anderson[3]认为，创客是指不以盈利为目标，出于兴趣和爱好，把具备相当的技术挑战的创意转变为现实的人；李凌等[4]认为，创客用于指代利用网络、3D打印以及其它新兴科技，把创意转换成现实，勇于创新的一群人。

2 创客教育的定义

在教育信息化浪潮的推动下，一种基于创客理念且融合了信息技术的新型教育模式——“创客教育”诞生了。关于创客教育的定义，国内学者众说纷纭。如祝智庭等[5]指出，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[6]认为创客教育提倡“基于创造的学习”，强调学习者融入创造情境、投入创造过程。李博等[7]认为工业化印记下的传统教育是基于知识教育的典范，创客教育则是在互联网与各行业跨界融合的背景下，以创新力为导向的教育。基于此，本研究认为创客教育是在当前创客运动蓬勃发展的背景下，“创客+”教育跨界融合衍生的一种教育创新现象。创客教育以工匠精神为核心理念，正潜移默化地影响着我们的日常生活方式。

二 创客教育理念下的课程教学方式

创客理念与教育教学的有效融合，为推动教学变革、优化教学效果创设了可行路径，对推动教育信息化发展进程具有重要意义。为此，本研究以课程教学为抓手，从创客教育融入课程教学的角度，对创客教育理念下的几种主要课程教学方式进行了分析：

1 项目学习

项目学习是一种探究型学习模式，以学科概念和原理为中心，以提高学习者问题解决能力为根本任务，基于真实的情景和现实的问题，引导学习者开展探究活动、解决问题、产出成果或产品——项目学习完成的标志便是产品的产出[8]。

创客教育中的项目学习包括课题研究和兴趣取向两大类型。其中，课题研究主要围绕某一课题展开项目学习，类似于同心圆；而兴趣取向以学习者个人的兴趣爱好为中心向四周发散，如网状。项目学习主要涉及电子技术、机械制造、艺术创作和开源软件等领域，而每一个领域基本都包含三个层次的学习：①入门技能，即掌握基本的操作技术，以便为后续的深入学习打好基础，如对常用创作软件的学习、如何使用3D打印机和其它机械设备等；②仿造练习，即对模型进行拆解、重组、练习，以巩固和加深理解；③实践创新，即在掌握入门技能和进行仿造练习的基础上，对知识、技能和信息等进行加工、整合、重构，最后将创意变为现实。

2 创客作坊

创客教育以实物作品为成果[9]，而创客作坊就像古代手工工匠们的生产作坊，可以完成从简单产品到复杂产品的设计与制作。在创客作坊中，不同学习者之间可以互相请教学习，可以请创客导师答疑解惑，也可以请学科专家、工程师等传授一些经验和技巧。

创客作坊以学习者为中心，倡导造物，为学习者创设了理论学习与实践操作的物理环境，引领学习者将理论付诸于实践，制作实物产品。如著名的深圳柴火创客空间秉承“众人拾柴火焰高”的理念，为学习者提供开放自由的协作环境，鼓励跨行业交流学习，鼓励动手创作、分享知识，促进创意的实现。柴火创客空间的课程安排在时间上比较灵活、在内容上丰富多样（如周二为3D打印日、周三为会员聚会日、周四为“造物吧”疯狂造物日、周五为柴火映画、周六为创客工作坊课程日），可以满足不同类型学习者的学习需求。

3 虚拟社区

虚拟社区在本质上是一个网络空间。在这个网络空间中，具有共同兴趣和目标的人群依托互联网环境，以信息技术为交互媒介进行信息的交流、分享等网络交互活动[10]。Peppler等[11]将创客环境分成两类：一类是线下的物理创客空间（Maker Space），另一类是在线的创客社区（Maker Community）——本研究中的虚拟社区即指在线的创客社区。

虚拟社区可以将人们的想法通过计算机仿真系统模拟真实环境，展现出一种身临其境的场景。具体来说，虚拟社区具有以下功能：①链接实体创客空间，促进思维碰撞。虚拟社区可以将分散在各地的创客空间链接在一起，便于创客就自己的想法、观点、思维等进行交流与分享，遇到难题时还可以向虚拟社区中的同伴求助。②实现学习在时间、空间、方法三个方面的自由选择——时间上，可以实现线上与线下的同步或异步交流；空间上，可以实现虚拟与现实之间的交互，还可以跨学校、跨区域学习交流；方法上，可以实现正式学习与随机学习的相互补充。③资源共享，促进区域发展。虚拟社区利用网络，共享各个区域的教育资源，在一定程度上促进了不同区域教育的均衡发展。

4 体验式教育

体验式教育是一种新兴的教育模式。刘书艳[12]认为，体验式教育是指教师依据相关理论和教学目标，结合学生的认知规律，设置真实或虚拟的教学情境，引导学生亲身感知、领悟学习过程，并在实践中应用、验证、创新，从而提高学生综合素质的一种教学模式。体验式教育包括亲身经历、概念形成、检验、反思四个阶段，这与创客教育“实践、分享、协作、创新”的理念不谋而合。

5 自组织

自组织是学习者与其他合作者出于共同兴趣爱好而自由组织的团体，如本研究在后文提到的DIY液压机械臂、笔记本水冷散热器的制作小组均属于自组织。自组织的特点是规模小（一般为2～5人），具有较好的灵活性（没有固定的课时安排）；在内容学习上不局限于某一课题，而是跨专业、跨学科学习；没有固定的创作场所，在环境布置上也比较灵活。此外，由于是自由组合，所以自组织的团队配合默契程度较高，使得工作效率也相对较高。

6 竞赛型

创客机构常常通过举办一些创新主题竞赛，来激发学习者的创新思维。按举办方的不同，可将竞赛型分为创客空间办竞赛、高校办竞赛、公司创客竞赛和国家机构创客竞赛；按内容的不同，可将竞赛型分为艺术创作、机械建模、3D打印、软件开发等四种类型。学习者可以参加自己感兴趣的竞赛形式，来激发并提升自己的创新、创造能力。

三 创客教育与课程教学融合的问题

随着创客教育在我国的逐步发展，创客教育与课程教学融合的问题逐渐凸显，如怎样处理创客教育与传统课堂教师、学生之间的关系；如何解决技术、平台等硬件的应用支持问题；如何根据时间、资金等客观条件，去选择相关的人文因素（如团队、专家、政策等）对创客教育的过程与结果做出评价等。本研究对这些问题进行了归纳，具体分析如下：

1 教师角色的转变

在创客教育中，教师应进行角色的转变，即从传统课堂教学知识的传授者转变为：①协作者——创客教育常需要助教与领域专家的技术支持，这就需要教师协调各类资源为学习者服务；②设计者——创客教育要求教师作为一名设计者，将原来高度系统化、抽象化、概念化的理论知识重新设计为易懂、易学、易操作的实践性知识，以促进学习者对知识的深度学习；③组织者——大型的在线社区对教师的原有角色提出了挑战，要求教师有能力组织上万人同时参加创客教学活动；④引导者——“不愤不启、不悱不发”，创客教育要求教师成为引导者，在学习者经过积极思考后仍然困惑不解的时候去加以引导，让学习者深化对知识的理解，真正形成自己的观点。

2 时间碎片化

在当今互联网时代，学习者要面对的不仅仅是如何管理、分配线性的连续时间，还要面对如何有效利用碎片化时间的问题。王竹立[13]认为，时间碎片化的主要原因有两个：一是人们的生活节奏变得越来快，二是网页的超链接及移动终端如刀、如斧、如锯将我们整段的连续时间割开、劈开、锯开。创客教育也同样面临着时间碎片化的问题，而如何合理利用零碎时间通过手机、iPad等移动终端开展创客教育，值得教育工作者和研究者关注与思考。

3 团队组建

Sheridan等[14]指出，团队是指由两个或两个以上的个体，为了完成特定目标、特定任务而基于既定规则结合形成的组织。Wheelwright等[15]将团队分为四种：职能型团队、轻量级团队、重量级团队、自治团队。每一个团队都有固定的目标，成员之间相互配合、鼓励、分享、交流、学习，最终完成设定目标。良好的团队组建在创客教育中对学习者起着积极的促进作用，反之则阻碍学习者的发展。

4 支持服务

支持服务在创客教育中至关重要，本研究以H大学研究课题中的三个项目为例，来说明技术、资金、平台等支持因素对创客教育的影响，具体如表1所示。

表1 三个案例项目的支持服务情况

（1）技术支持

创客教育的有效实施，需要技术作为辅助工具给予重要支持。在如表1所示的三个案例项目中，“笔记本水冷散热器”的制作对技术要求较高，需要使用绘图（手绘）、工程制图、激光切割等技术；“探索职业航天”网络课程的开发需要运用多媒体课件制作等信息技术；“DIY液压机械臂”的制作则需要使用液压技术等。

（2）资金支持

资金支持是项目开展的前提和基础。创客教育比传统教育需要更雄厚的资金支持，其原因在于创客教育实践的开销中不仅包含传统课程的教师经费、课程资料费等，还包含实践操作中的软硬件耗材费用、活动经费、专家咨询费、技术维护费等。如在“探索职业航天”网络课程中，团队成员既是开发者又是学习者，在课程制作过程中软硬件设施会损耗不少，故制作成本相对较高——但是，此课程的支持者为中国东方航空等机构，所以不存在资金短缺问题。而在“DIY液压机械臂”、“笔记本水冷散热器”的制作过程中，需要学习者自己采集原材料——前者相对于后者简单许多，原材料成本也比较低；而后者需要昂贵的铝合金材料和复杂的加工工艺，故成本较高、难度较大，其制作过程曾因资金问题而一度中断，最后在他人的帮助下才得以完成制作。

（3）平台支持

线上平台的支持能够促进创客教育的顺利实施，提供契合创客教育理念的功能服务，促进创客教育与课程教学的深度融合。如“探索职业航天”网络课程团队基于“视像中国网络课程平台”进行课程的开发、小组的协作交互等。此外，课程制作期间还运用了视频会议系统等平台技术为项目开展提供支持服务；而“DIY液压机械臂”、“笔记本水冷散热器”的制作缺少平台的支持，由小组或个人基于兴趣、运用相关的技术工具进行制作。

5 教学评价

传统的教学评价方法已不能满足创客教育的评价需求，如何有效选择评价方式、如何实施评价活动，成为了创客教育发展过程中不得不面对的问题[16]。目前，很多学校都将平时成绩视为期末成绩的重要部分，不再单一强调期末考试——一些网络课程亦是如此，如由清华大学研发的“学堂在线”MOOC平台，将包括“视频观看率、课程论坛活跃度、发帖数量”等学习行为数据的网络学习过程和课程作业纳入教学评价体系之中，作为课程学习评价的重要指标，并分别以40%和10%的权重计入课程学习总成绩。基于此，创客教育也应摒弃传统应试教育的评价标准，更侧重于对学习者动手实践能力和学习过程的评价。

四 创客教育与课程教学融合的对策

1 教学方式的选择

通过对多种教学方式进行对比选择，本研究将以下教学方式作为创客教育的备选：①传统课程有固定的开课与结课时间，师生之间能进行面对面的交流，既有利于发挥教师的作用，提高教学效率；也有利于及时针对问题答疑解惑，培养师生之间的感情。②翻转课堂相对于传统课堂有很多优势，美国富兰克林学院教授Talbert[17]结合线性代数课程的教学实践，总结出翻转课堂实施模型并将其应用于教学实践，取得了良好的教学效果。该模型包括课前和课中两个阶段：课前，学生在家观看教学视频，进行针对性的练习；课中，学生快速完成少量测评，然后通过解决问题来完成知识的内化，最后进行总结和反馈。③混合式学习是一种融合了传统的课堂教学和在线学习形式的新型教学模式，既能克服传统课堂讲授式教学的不足，又能够弥补在线学习中师生情感交流的缺失。④自适应学习是指学习者在考察具体实例和解决具体问题的过程中，通过积极的思考和操作，获得知识和技能的学习[18]。⑤零存整取方式由王竹立[19]提出，他认为网络时代的学习以个人兴趣与需要为中心，是一个由个人主导、具有个性化、能进行自我评估和自我实现的过程，在这个过程中创新比继承更重要。

基于上述分析，本研究认为项目学习和竞赛型适合选择传统课堂，以便于项目、竞赛的快速、高效开展；创客作坊选择翻转课堂、混合式学习较为合适；虚拟社区依托于网络，采用零存整取方式较为理想——将虚拟社区看作是一个网络银行，把学习者的想法、意见、观点以图片、文本、视频、动画等多种形式零存在虚拟社区里，让跨界交流的人们分享、反馈信息，由此经过长时间的零存便会达到整取的效果——零存整取方式不仅适合虚拟社区，也适合自组织，两者都强调构建个性化的知识体系；此外，自组织也适合采用自适应学习；体验式教育宜采用自适应学习，以让学习者在体验学习的过程中根据自己的学习需要，自主安排学习进度。

2 教师角色的发挥

在不同的创客教育模式下，教师、专家需承担不同的角色：项目学习中的教师主要承担设计者的角色，设计项目学习的主题任务、实施计划、学习资源等；创客作坊中的教师主要承担协作者的角色，协助学习者共同完成某一作品的制作；虚拟社区和竞赛型中的教师主要承担组织者的角色，组织虚拟社区里的话题讨论、各类创客竞赛的商业运营活动等；体验式教育和自组织中的教师则主要承担引导者的角色，为学习者答疑解惑。

3 创客团队的组建

创客教育的顺利开展离不开一个配合默契、组织良好的优秀团队。如前文所述，团队可分为四种：职能型团队——解决单一的、具体的问题；轻量级团队——解决跨专业、多领域问题；重量级团队——解决多领域问题，由专家、学者组成；自治团队——解决革命性、创新性问题。基于此，本研究认为，项目学习中的团队通常由学科专家和助教组成，如“探索职业航天”网络课程的专家团队由河南大学、南京大学、上海航天研究院的专家组成，助教则由上述高校的研究生组成，他们共同完成跨专业的课题项目，故可以打造一个轻量级团队；②创客作坊、虚拟社区、竞赛型以解决问题为导向，故可以打造一个职能型团队；③自组织可以组建自治团队。

4 创作类型的选择

创客理念在教育中的运用需要根据不同专业科目选择合适的创作类型，培养、发挥学习者的创新能力。创作类型不仅包括机械制造、电子技术、软件开发，也包括绘画、作曲、写作、制图、摄影等艺术创作，这些创作皆是学习者将自己的想法或创意以不同的形式转变为现实的作品。根据创作类型自身的特点，本研究认为机械制造类课程适合选用项目学习、创客作坊、体验式教育和竞赛类；软件开发等信息技术类课程以选择虚拟社区为佳；医学健康、经济管理和外语类课程采用项目学习较为合适；而艺术创作类课程宜采用创客作坊和自组织。

5 文化环境的创建

文化是一个民族自强不息的灵魂，体现在人们的衣、食、住、行等各个方面。在创客教育中营造良好的创客文化氛围，能为学习者提供轻松愉快的学习环境。具体来说，创客文化环境的创建可从以下方面着手：①学校等教育机构应积极开展创客教育项目，建立创客作坊、虚拟社区等，提供良好的创客学习平台，让尽可能多的学习者参与创客实践，在做中学、理解知识、提高认识；②企业在考虑经济效益的同时，可以举办一些以创客为主题的竞赛活动（如“英特尔智能硬件大赛”）来宣传创客文化，或建立商业型的创客作坊来传播创客文化；③家庭是创客潜能激发和培养的摇篮[20]，是学习者文化背景形成的主要场所，因此家长应积极转变思想观念，深刻理解创客教育理念，营造良好的家庭创客氛围，多鼓励孩子勤于动手操作、乐于参加创客实践活动并勇于参加创客竞赛；④政府机构以更加开放的心态，有序开展创客教育，如成立跨区甚至跨省的虚拟社区和创客作坊并加以监督管理，引入先进理念大力开展项目学习，将体验式教育和竞赛类规模化、标准化，来满足不同人群的创作需求，使创客文化成为社会生活的一部分。

[1]黄荣怀.创客成功需符合学生认知特征[N].中国教育报,2016-4-16(3).

[2]傅骞,郑娅峰.创客教育区域推进策略研究[J].中国电化教育,2018,(5):61-68.

[3](美)克里斯·安德森著.萧潇译.创客:新工业革命[M].北京:中信出版社,2012:24-37.

[4]李凌,王颉.“创客”:柔软地改变教育[N].中国教育报,2014-9-23(5).

[5]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.

[6]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.

[7]李博,汪基德.国内创客教育研究现状评述——基于CNKI的数据分析[J].数字教育,2017,(1):11-17.

[8]黄明燕,赵建华.项目学习研究综述——基于与学科教学融合的视角[J].远程教育杂志,2014,(2):90-98.

[9]庞敬文,唐烨伟,钟绍春,等.创客教育支持学生核心素养发展模型研究[J].中国电化教育,2018,(5):69-73、95.

[10]张蒙,刘国亮,毕达天.多视角下的虚拟社区知识共享研究述评[J].情报杂志,2017,(5):175-180.

[11]Peppler K, Bender S. Maker movement spreads innovation one project at a time[J]. Phi Delta Kappan, 2013,(3):22-27.

[12]刘书艳.体验式教学模式研究[J].教育理论与实践,2015,(34):57-60.

[13]王竹立.零存整取:网络时代的学习策略[J].远程教育杂志,2013,(3):37-43.

[14]Sheridan K M, Halverson E R, Litts B, et al. Learning in the making: A comparative case study of three makerspaces[J]. Harvard Educational Review, 2014,(4):505-531.

[15]Wheelwright S C, Clark K B. Revolutionizing product development: Quantum leaps in speed, efficiency, and quality[M]. New York: The Free Press, 1992:56.

[16]徐刘杰,韩美玲,汪凡淙.创客教育中表现性评价的设计与实现研究——以“创A2.0:力所能及”创客课程中的“远古武器”单元为例[J].现代教育技术,2018,(4):95-101.

[17]Talbert R. Inverting the linear algebra classroom[J]. Primus, 2014,(5):361-374.

[18]李亦菲.自适应学习的理论与实践[J].天津师范大学学报(基础教育版),2004,(4):55-58.

[19]王竹立.新建构主义的理论体系和创新实践[J].远程教育杂志,2012,(6):3-10.

[20]张德成.小学生创客的个案研究[J].现代教育技术,2018,(4):102-106.

The Integration of Maker Education and Course Teaching: Mode, Problems and Countermeasures

LIU Shu-lin1LI Bo2

Aiming at the problem of effective integration and cross-border integration of marker education and course teaching, the paper firstly analyzed six main teaching methods under the concept of maker education, based on the concepts of maker and maker education. Then, the problems existing in the integration process of maker education and curriculum teaching were analyzed, which included the role transformation between teachers and students, time fragmentation, team formation, support service and teaching evaluation. Finally, in view of these problems, the countermeasures for the integration of maker education and curriculum teaching were presented from the five perspectives of teaching methods, teacher role, marker team, creation type and cultural environment, expecting to promote the development of marker activity and the reform of curriculum teaching in China.

maker; maker education; course teaching; integration

G40-057

A

1009—8097（2018）09—0113—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.09.017

刘树林，硕士，研究方向为创客教育、计算机教育应用，邮箱为1025315623@qq.com。

2018年3月15日

编辑：小米