创客教育与优秀传统文化的融合

陈染

中华民族有着五千年的悠久文明，在文明的长河中，我们发展出璀璨的传统文化。学习和传播优秀传统文化，是培养学生文化自信和國家认同的关键所在，也是每一位教师的责任。2014年，教育部发布《完善中华优秀传统文化教育指导纲要》，提出把中华优秀传统文化教育系统融入课程和教材体系。要求在地理、数学、物理、化学、生物等课程中结合教学环节渗透中华优秀传统文化相关内容。而创客教育能够建立起学科与传统文化连接的桥梁：一方面，传统文化为创客教育提供了丰富的题材，值得科技教师深入挖掘;另一方面，传统文化为创客教育提供了德育的机会，帮助我们提升教育的层次。

创客活动为传统文化赋予科技感

在有些人印象中，传统文化跟科技似乎不沾边。确实，传统文化活动起源于科技尚未完善的古典时期，它们依赖于人们的薪火相传。但这并不意味着它就不能与科技相结合，恰恰相反，传统文化有着与科技结合的巨大潜力，正等待着我们发掘。

举个例子，围棋是中华民族的优秀传统文化，传统的围棋学习会强调地和势的均衡，而Alpha Go运用人工智能技术，打破了传统的禁区，将围棋发展到一个新的高度，越来越多的职业选手也拜电脑为师，创造新的理论。诗歌创作也是中华民族的优秀传统文化，学习古典诗歌不仅要掌握复杂的格律，更要具有深厚的文化素养，是看上去最与科技不沾边的领域。而清华大学开发的基于深度学习的古典诗歌自动生成系统“九歌”却能够快速生成相应主题的古典诗歌，水平不亚于文化素养优秀的诗人。在测试中，很多作品已经无法区分是人还是机器创作的。

对于科技教师来说，传统文化给了我们许多创客活动设计的题材，而且许多题材是未被开发的，可以让教师创作出独一无二的创客教育案例。我们通过“电动走马灯”“皮影盒子”“榫卯制作”等例子，看看不同的科技教师是如何为传统文化赋予科技感的。

在元宵节，走马灯是最吸引眼球的花灯。作为中国传统特色的节日工艺品，传统的走马灯由蜡烛、飞轮、剪影和支架4部分构成，点上灯内的蜡烛，蜡烛产生向上运动的热空气，热空气带动走马灯上方的飞轮转动，飞轮带动灯罩旋转，灯罩上的画面就会物换景移，别有趣味。

科技学堂创作的创客作品“电动走马灯”是模仿传统走马灯的作品。作品采用积木替代传统的竹木，作为基本结构材料;LED灯组替代蜡烛，作为灯光来源;电机替代热空气作为动力来源。制作电动走马灯，不仅可以让学生了解传统文化的乐趣，还能学到怎样将科技和传统文化结合起来的方法。

中国的皮影戏是一种传统的民间艺术，更是联合国教科文组织发布的人类非物质文化遗产代表作之一。皮影戏的舞台由台前的半透明幕布和后台的灯光构成，皮影戏艺人在幕后操纵皮影人物，配合传统乐器和地方戏剧，用光和影演绎精彩的故事。在传统社会，皮影戏是普通老百姓休闲娱乐的方式，随着科技的发展和娱乐方式的多样化，皮影戏逐渐淡出了历史舞台。然而，皮影戏依然深刻地影响中国艺术的发展，许多经典的中国动画，如《大闹天宫》《葫芦兄弟》《猴子捞月》等都有皮影戏的影子。

许多人都看过皮影戏，但会演皮影戏的机器人你见过吗？杭州StarLab创客社区的刘秋萍老师将皮影戏与激光切割、开源硬件、计算机编程等技术结合起来，创造出独具一格的创客教育作品“皮影盒子”。皮影盒子中间是用半透明幕布遮盖住的舞台，当皮影盒子启动时，幕布背后的皮影人物就能够随着剧情做出舞蹈动作。

学生们在电脑上设计戏曲人物角色，传统皮影戏人物等制作中镂刻、敷彩、发汗烫平等繁杂工艺，用亚克力板激光切割即可完成。和传统皮影戏一样，学生需要为人物制作活动关节，但隐藏在皮影盒子下方的舵机代替了人的手动控制。通过开源硬件编程，学生为皮影人物设计了一系列动作，在舵机的控制下，皮影人物配合着音乐和戏曲，上演了一场场生动的故事。

创客教育强调制作，而许多传统文化的外在表现形式就是制作，这与创客教育有异曲同工之妙。而创客教育更重视科技手段在制作中的应用，所以，我们可以以传统制作为题材，用更高科技的手段复现传统文化。

提到中国传统建筑和家具，大家都会想到榫卯。中国的传统建筑中，以榫卯结构为基础设计的斗棋是一种独具特色的关键结构。作为梁柱的连接方式，斗拱稳固地支撑着建筑的重量。而明式家具更是将榫卯结构发挥到极致，通过木料不同形式的拼插，做出来的家具不用钉子和胶水，却能够长时间使用。榫卯结构样式繁多，结构精巧，同时又有启发性高、动手性强的特点，是创客教育学习的好题材。

江苏省姜堰中学翟蓉蓉老师以基于榫卯结构的传统玩具——六根孔明锁为主题，设计木工类创客教育活动。六根孔明锁由6个不同形状的木条制成，通过一定顺序的拼插才能组装成孔明锁的结构。在课程中，学生首先需要将木条锯成合适的大小，去除毛刺，并用铅笔在每一根木条上画出要切割的形状，通过下料、划线、锯割、锯槽、凿槽、锉削、打磨、修平、拼装等步骤做成六根孔明锁。这个活动能很好地锻炼学生的动手制作能力，培养他们严谨细致的创客精神。

同样是榫卯主题，北京市第五十五中学的甘霖老师用的是三维设计的方式开展创客课程。在教师的引导下，学生认识了传统榫卯结构中的燕尾榫的特点，并绘制出草图。进一步，学生通过探究燕尾榫的力学性能和使用习惯，在电脑上建立出燕尾榫的三维设计模型。接着，学生3D打印出燕尾榫，并用它制作相框、礼品盒等作品。在这门课程中，3D打印为我们提供了一条展现传统文化的新途径。

传统文化主题创客教育与德育相结合

传统文化不仅是有传统的民俗、技艺，更要有文化思想内涵。许多传统文化的背后都蕴含着文化思想。正所谓“器以载道”，我们可以通过器物的制作，将创客教育与德育结合起来，把创客教育提到更高层次。这里我们以“倒流壶”和“欹器”的创客教育案例看传统文化主题的创客教育怎样与德育结合起来。

陕西省博物馆珍藏着一件精美的酒壶，它釉色淡雅，花纹精致，浑圆的壶身看上去非常稳固，这就是国家一级文物，耀州窑的代表作——五代耀州窑青釉刻花提梁倒流壶。与普通的酒壶不同，倒流壶的提梁与壶盖、壶身连接在一起，不能从正面打开。要注入美酒时，需将倒流壶倒置，从底部的梅花形小孔中注入美酒，再将酒壶正过来，里面的酒却不会流出。

北京宏志中学和北京市东城区教育研修学院的刁彬斌、高勇2位老师以倒流壶为题材，通过3D打印的手段复原出历史上的倒流壶。课程通过丰富的图文资料，使学生对倒流壶的历史和文化意味产生初步的认识，并用纪录片让学生认识在传统工艺下倒流壶是怎样制作出来的。在教师的引导下，学生通过三维设计软件进行壶体设计、壶嘴设计、壶把设计、装饰设计、倒水管设计、打通隔断、组合部件7个步骤的制作，打印复原出倒流壶。在这个过程中，学生对倒流壶的结构和工作原理有了更加深入的认识。

在课程的最后，教师引出倒流壶的文化含义——倒的终点为正，正的终点为倒。在制作中，学生领悟了倒流壶的隐喻“物极必反”的道理。

欹器是一种古代的礼器。《荀子·宥坐》记载，孔子参观鲁桓公的宗庙，见到了欹器。他说我听说过在座位右边的礼器，它“虚则欹，中则正，满则覆”。孔子让子路往欹器里注水，果然是“中而正，满而覆，虚而欹”，孔子感嘆说“恶有满而不覆者哉”。欹器相当于古代的座右铭，提醒人们要守中庸之道，不可过分。可惜的是，欹器到汉代就已经失传了，尽管后来有人尝试过欹器的复原，然而复原品很快也失传了，直到现在，欹器的形制仍是个谜。

江苏省南菁高级中学的庄会波老师将欹器的探究和复原作为创客活动的主题，融合物理、语文、历史、美学等学科，让学生在创客活动中感受文化之美。课程首先通过历史文化的学习，感受欹器的文化含义。然后通过记载探究欹器的形制和原理。随后做出不同猜想后，制作不同的原型验证猜想。最后再进一步设计出欹器的复原模型，或以欹器为主题打造校园景观，将欹器的文化意味带给更多的人。

参考文献

[1]科技学堂.创意玩机械：还原传统元宵节走马灯，节日气氛+100分，科技学堂微信公众号，2019-02-14

[2]刘秋萍.皮影盒子：让学生爱上传统文化，中小学信息技术教育，2017 （3）

[3]翟蓉蓉.通用技术教学之六根孔明锁的设计与制作.新课程（中学），2015 （12）

[4]甘霖，以“榫卯结构”为载体的三维设计课程开发与实践，中小学信息技术教育，2017 （12）

[5]刁彬斌，高勇.倒流壶历史、原理及3D打印复原.中小学信息技术教育，2017 （7）

[6]庄会波.打破学科壁垒，开发“通式教学”——“欹器的探究和复制”教学设计及反思江苏教育：中学教学，2014 （1）