基于设计思维的幼师生创客教育学习模式设计与实践

陆 霞

(徐州幼儿师范高等专科学校 信息网络中心,江苏 徐州 221004)

1 创客教育研究现状

自2006年美国发起“创客集市”以来，创客运动凭借“开源、创新、实践、分享”的特征席卷全球，并逐步渗透到社会、经济、文化等各个领域。新媒体联盟的《地平线报告》连续多年将“推进创新文化”列为加速高等教育技术应用的主要趋势。美国2009年在教育界发起“Educate to Innovate”运动后，于2014年又启动了“创客教育计划”[1]，目前已经形成了涵盖课程、创客空间、教师等多方面的完善制度。北卡罗来纳州立大学的开源硬件创客空间、华盛顿玛丽大学的Think Lab创客实验室等已经发展成为全球著名的高校创客空间[2]。在国内，创客教育首先从高校发起，如清华大学的i.Center创客空间,同济大学的Fab Lab制造实验室等。北京、深圳也有少数中小学参与创客教育，但总体而言国内创客教育还处于探索阶段，没有形成完整规划。

梳理相关文献可发现，目前创客教育主要从宏观(政策、机制)、中观(课程、环境)和微观(模式、方法)3个视角开展研究，笔者结合自身研究方向，重点关注微观层面。黄荣怀[3]认为基于设计的学习能够带来创造的深度体验，是我国开展创客教育的三大途径之一；郑文[4]在分析了设计型学习和创客教育的本质后指出，设计型学习为创客教育的开展提供了可操作模式；杨绪辉通过实践案例效果分析得出结论，基于设计思维方法的创客教育对学习者的创新能力、合作沟通等方面产生了积极影响[5]。不难发现，将设计思维或设计型学习融入创客教育已成为目前国内教育界研究热点。

2 设计型学习

“设计”一词含义广泛，存在于人类社会的各个领域，一般指为实现某个目标而实施的创新性活动[6]。设计本质是一种问题驱动的探究性活动，其目的是创造出更具创新性、实用性的人工制品。设计思维是一套强调创新性解决问题的方法论体系，曾被广泛应用于工程设计领域，目前正越来越受到教育界人士认可和青睐。

在教育领域，1996年克罗德纳提出设计型学习以来[7]，这种学习方式就因其强调探究设计、跨界融合、多次迭代、能够有效提高学生的动手创新能力等特点，在美国K-12领域得到广泛应用，并逐步扩展到教师教育项目和特殊儿童教育项目。

将设计型学习与创客教育融合的探索和实践，国外教育界的做法值得学习。Janet L. Kolodner及其团队设计的科学学习项目“Animal In Action”，通过观察研究动物行为，形成一套解释动物行为的知识体系，然后完成动物保护区方案的设计。整个项目通过探究、设计、反思3个不断迭代的环节，不但使学生掌握了相关知识，而且提供了可供施展的设计、创新空间。国内创客教育关于设计思维的研究刚刚起步，主要聚焦于对国外经验的总结和梳理，对基于设计思维的创客教育教学模式的设计和讨论。从现有研究中可以看到，设计型学习应用于创客教育有其独特优势。创客教育强调基于真实问题的创新、实践和分享，创新思维同样强调真实世界中的问题解决和创新精神，两者在“创新”这一点上有共同的教育理念。设计思维的实现离不开空间支持，创客空间恰好为这种实践提供了良好环境。3D打印、开源硬件平台等新兴技术是创客教育常用工具，它们能够有效将设计原型转变为现实，为设计思维实现提供了便利条件。

综上所述，要想使创客教育在我国真正落地，绝不能止步于理念指引，更需要借助设计型学习为学生提供创造性思维支持工具，帮助学生获得高品质思考的能力。

3 基于设计思维的创客教育学习模式基本特征

3.1 以项目式学习为基本形式

项目式学习以项目为核心，强调在真实情境中解决问题，学习内容融合于项目之中。创客项目多为人工制品的设计与制造，属于劣构性问题，需要运用多门学科知识，难度较高，富有挑战性，在实际实施中多以任务驱动形式向前推进。在完成任务过程中，学生经过问题探究、原型设计、调查决策等一系列活动，实现跨学科知识技能的习得与融合，提升创造性解决问题的能力。与此同时，教师作为学习辅助者，需要在资源、技术、协作等方面为学生提供充足有效支持和帮助，及时反馈学习效果。将项目式学习运用于创客教育，可以有效打破传统教学时空限制，对培养学生合作意识，问题意识和反思能力均有帮助。

3.2 以学习过程循环迭代为主要特点

设计型学习显著特点之一就是“迭代”，某个产品从原型到成品必须经过多次测试、评价、修改。克罗德纳提出的“双循环探究模型”将设计型学习分为“设计/再设计”和“调查与探索”两个循环，认为知识在应用于实践前需要进行反复的循环设计[8]。在创客教育活动中，学生借助“双循环探究模型”，从实际情景出发，经过明确任务、项目设计、原型制作、分享展示、产品调研、小组讨论、原型修改等步骤完成创客产品的制作。学习活动不断循环迭代有效帮助学习者更好掌握学科知识与设计知识，提升知识技能的应用绩效和迁移能力。

3.3 以创新能力培养为核心

“创新”是设计型学习和创客教育共同的教育理念。“设计”是设计型学习的核心，其本质就是要求新、求变，跳脱出常规套路束缚，从全新角度思考问题，提出创造性解决方案。在创客教育活动中，设计的思想贯穿于学习活动的始终，一步步引导学生从原型设计到评价、修改，直至完成最终作品。创客教育借助设计思维框架模型，通过创造性实践培养学生创新意识和创新精神，不失为创客教育切实落地、推广的有效途径之一。

4 幼师生创客教育学习模式设计与实践

随着我国社会经济的发展，学前教育受到越来越多的关注。2012年教育部印发《幼儿园教师专业标准(试行)》[9]，对幼儿教师专业素质提出基本要求。在《标准》中，不但要求幼儿教师要注意培养幼儿的想像力，合理设计游戏空间，提供丰富适宜的材料支持幼儿开展创造性的活动，将实践活动作为最重要的学习方式，同时也明确提出幼儿教师应具备一定现代信息技术知识。

对比创客教育和《标准》中对幼儿教师的要求，会发现两者有许多共通的地方。例如都强调想象力、创造性的培养，都提到实践活动和空间支持的重要，都要具备一定信息技术能力等。因此，探索将创客教育融入幼儿教师教育，通过《教育技术》课程进行实践，将是推动课程改革的有益尝试。

4.1 学习模式设计

经过文献分析和实地调研，首先构建了基于创客教育的课程学习模型。该模型借鉴了斯坦福设计研究院的EDIPT模型，INTEL ENGAGE项目的十步设计法，将课程学习分为“学、设、做、评”4个环节，包含两次循环迭代过程，如图1所示。

图1 基于创客教育的课程学习模型

在“学”的环节，主要任务是创设情境和明确主题。一个好的创客项目一定是与学生切身实际高度相关，且具备一定复杂性，让学生有发挥创造空间。由此可见，项目主题选择是创客教育成败关键。在“学”的环节中，教师通过一条贯穿始终的学习活动线索，帮助学生在看似杂乱无章的信息中寻找需求，定义出一个明确可行主题。

“设”的环节包括开展调查，方案设计和评估分析3个步骤。设计思维强调“以人为本”，通过调查了解目标受众需求，是进行方案设计的前提和基础，具体调查方式包括访谈、问卷、观察等形式。方案设计是一个集思广益的过程，可通过头脑风暴、六顶帽子等方法训练学生思维深度和广度，培养发散思维能力。评估分析是对设计方案的反馈和调整，通过学生之间的交流和探讨，找出设计原型问题，使设计方案趋于完善。通过评估分析，在开展调查和方案设计之间形成了第一个迭代过程。

“做”是创客教育的重要环节，包括原型制作、用户测试、评估修订3个步骤。在这一环节，学生可以充分利用创客空间提供的材料和工具将设计方案变为现实，实现造物过程。目前常用工具包括3D打印技术、开源硬件平台等。用户测试则再一次凸显了“以人为本”思想，为设计者提供用户反馈，是下一步评估修订基础。以评估修订为桥梁，在原型制作和用户测试之间又形成了第二次迭代。

“评”包括成果展示和项目评价两个步骤，它虽然是整个学习模型最后一个环节，但并不意味着学习终结。在创客成果展示中，没有哪个作品完美无缺，而这些“缺憾”正是指引学生进一步探索的推动力。需要注意，创客项目评价多元化，除了对物化作品的评价之外，更重要的是对人的评价。例如学生创造力评价、团队协作能力评价、同理心评价等，可通过相应评价量表完成。

4.2 案例实施

本研究以幼师生《教育技术》课程中的一个模块为例，开展了为期3周的基于创客教育实践应用。实施对象为学前教育专业二年级35位学生，分为7组，上课地点为教育技术实训室，配备计算机、投影仪、电子白板、摄像机、打印机等设备。

在“学”的阶段，教师创设情境：播放视频，近期多所幼儿园出现家长与幼儿园的冲突纠纷，怎样能够缓解矛盾，使幼儿园与家长增进了解和沟通？通过师生讨论将“家园合作”作为本次探究主题。在“设”的阶段，学生分组对家长、幼儿园教师、园长等进行访谈，设计出各具特色的解决方案，包括“幼儿园日常宣传片”、“育儿常识小游戏”、“在线云班级培训手册”等。经过在课堂小组互评，讨论，各组方案进行了调整。在“做”的阶段，各小组通过查阅资料、网络自学、教师指导等多种方式完成了本组方案原型制作，经过幼儿园教师、部分家长试用之后，对作品进行再次修改完善。在“评”的阶段，所有小组以答辩形式展示本组作品，分享创作过程中的体会，填写对应小组互评表和自评表。

4.3 效果分析

本案例效果评价采用试卷测试形式，依据创新能力的4个指标[10]：创新学习能力、创新知识基础、创新思维能力和创新实践能力，编制25道测试题，总分50分，对学生进行前测和后测。测试结果见表1。

表1 创新能力测试结果

从表1可以看出，学生创新能力4个指标均有较大提升。在创新学习方面，学生发现问题、自主学习和信息检索能力进步较大；创新知识基础方面，学生不但专业知识有所提高，科技综合水平也得到了锻炼；创新思维方面，借助经典设计思维模型，学生的创新意识、逻辑思维、发散思维能力进步明显；创新实践方面，通过动手实操，学生的知识运用与转化能力也得到了增强。

5 结语

创客教育以培养学习者创造力为核心，其最终目标指向是全人发展。因此在创客教育实施过程中，不能一味追求技术应用，更要关注学生协同合作及责任感培养。因时间和条件所限，本研究还不够深入，基于设计思维的创客教育学习模式还有待教学实践的进一步检验与修正。创客教育与具体学科教学的融合是一个长期过程，后续研究依然任重而道远。