基于创客教育理念的教学设计探讨

2020-12-11龙启文

电子元器件与信息技术 2020年8期

龙启文

（宜春职业技术学院，江西宜春 336000）

0 引言

随着新一代信息技术的快速推进与广泛应用，正全面渗透到教育领域，教育步入了信息化2.0时代。当前信息技术与高校教育教学的融合创新正深刻冲击着教育教学理念、教学模式、教育环境等要素。创客教育作为信息技术与教育教学融合创新的产物，因以学生动手实践贯穿学习全过程，以注重学生个性发展为学习导向，以培养学生的团队合作及创新创造能力为最终目标，正逐渐引起广泛的重视。我国教育部在2016年发布的《教育信息化“十三五”规划》中指出“要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力”[1]。为此，我国很多高校开设创客课程，创建创客空间，开展创客活动，进行创客教育实践，取得了一定的效果。然而，创客教育作为新兴的教育理念，要深度融入日常教学，仍需要不断探索和研究，基于此，本文通过分析创客教育的定义、特征，阐述创客教育的理论基础，最后探讨创客教育教学设计。

1 创客教育的内涵

1.1 创客教育的定义

创客教育是在创客人数达一定的规模、创客运动不断深入的发展、创客文化日益繁荣的基础上发展起来，并渗透到教育领域而产生的教育理念。一般认为，创客是指一群人，他们以自己的兴趣、爱好为出发点，勤于思考、善于创意、勤于创造、乐于分享交流。创客最早起源于克里斯·安德森(Chris Anderson)的著作《创客：新工业革命》，认为“创客是一群以创新为基本追求，通过借助各种数字化、智能化和开源化工具努力把各种创意转变为现实的人群”。Neil Gershenfeld创立“创新实验室”，开设课程，发展了创客理念。Dale Dougherty和Mark Frauen Felder通过创办《Make》杂志，举办Maker Faire（创客嘉年华），将创客运动推广到全球，逐渐产生了以DIY文化、地下车库文化和黑客文化等为代表的创客文化[2]。

关于创客教育的定义，有学者认为是培养创客人群的教育，也有学者认为是运用创客理念来变革教育。本文将创客教育定义为：适应时代、社会变革和学生发展需求，融合发展了素质教育、创新教育、项目学习、体验式学习等教育理念，以全面提高学生的核心素养为根本目的，以做中学、学中创为教学模式，注重潜能开发和个性发展，注重利用多学科知识融合培养创新和实践能力的新型教育理念。

1.2 创客教育的特征

（1）创客教育以跨学科知识整合为基础。随着大数据时代的到来，跨学科交叉学习已成为教育的主流趋势。STEAM教育融合了科学、艺术等人文、自然学科，注重学习者用关联主义视角，打破传统思维习惯学习圈，运用多学科知识、跨领域思维解决真实情境问题。创客教育继承创新发展了STEAM教育特性，将创意转化为人工制品作为其主要区别，在人工制品过程中，创客要综合运用跨学科、跨领域知识，打破学科界限，探索发现、解决问题，最终实现创新创造。

（2）创客教育以项目驱动为过程。创客教育是基于项目的学习，项目的创造贯穿创客教育全过程，项目驱动践行“做中学”理念是创客教育的重要特征。它强调通过项目引领，学习者通过调查研究，开展创意构思，进行知识重构，优化设计方案，实现制作实践，最后交流评价反思。创客教育的这一特点，有利于在根本上实现学生从传统的知识接受者、消费者转变为知识的应用者、创造者，体现学生的主体性，提高学生创新创造能力。

（3）创客教育以新兴技术为支撑。创客教育是信息技术与教育创新融合的产物，它的产生和发展与信息技术密不可分。同时，创客教育的产品创造、项目实施无一不需要新兴技术，如3D打印技术、大数据、智能化技术等，这些技术为学习者提供了工具化、数字化、智能化技术支撑，全面地推动了创客教育纵深发展[3]。

（4）创客教育以作品研创为目标。创客教育的显著特征之一是要求学习者通过自己动手实践创造出作品，作为检验其学习效果的手段。作品研创寓意实现隐性知识与显性知识的整合，创意、设计及创造的学习体验，创新思维、创新实践能力的提升。

2 创客教育应用的理论基础

2.1 建构主义

建构主义通过创设情境，实施协商，开展会话，实现意义建构，实现以学生为中心的转变。学生不仅是信息的加工者，更是知识的主动建构者，这就要求教师为学生建构有利于知识创新的学习环境，促使从传统的“知识培养人”的教学模式实现到“创造培养人”的模式转变。创客教育通过学生面对真实情境，充分发挥自主创造、主动学习、交流协作、知识外化的首创精神，实现多学科知识的意义建构。

2.2 做中学

“做中学”教育思想是由教育家杜威提出的，其思想源远流长，根源在于学习的出发点与归宿都与“做”有关，只有通过“做”得来的知识，才是真正意义上的知识。在“大众创业万众创新”新时代背景下，做中学、从创造中学就显得尤其重要[4]。创客教育通过对项目的创意、设计及实施，无不体现了“做中学”思想。

2.3 创新教育

创新教育是运用创新的理论和方法，培养学生在创新意识、创新思维、创新能力及创新精神等方面全面发展的教育理念。创客教育继承和发展了创新教育思想，注重发展学生的创新创造能力。创新是创客教育的起点，也是其终点。

3 基于创客教育理念的教学设计

创客教育教学作为信息化时代背景下产生发展的一种教育教学模式，根据信息化教育教学模式有关理论，本文从教学目标、教学内容、教学策略、学习环境、教学评价等五方面对创客教育教学设计进行探讨。

3.1 确定教学目标

创客教育教学目标是创客教育教学实施的关键环节，系统、明确、具体且实用的创客教育教学目标就显得尤为重要。

根据教学三维目标，即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。结合创客教育基于创客项目的特性，即教学目标要聚焦完成真实情境的创客项目。同时要考虑教学目标是为了满足学生能力发展需求及社会生活实践需要[5]。

（1）认知目标。它是创客进行创新创造的基础，是在创造活动中必须掌握的融合多学科的知识体系。要求学生掌握创客教育、生活技能、3D打印技术、开源软硬件及创新创业等相关基础理论知识。

（2）能力目标。它是创客进行创新创造的关键，是在创造活动中必须具备的分析、探究及解决问题的综合技能。要求学生掌握互联网、信息技术、日常工具的操作技能、生活技能及3D打印技术、开源软硬件技术、项目创新创造等技能。

（3）情感态度与价值观。它是创客进行创新创造的动力，是在创造活动中体现的自我动机、个人态度及创造精神。要求培养学生的核心生活技能、知行合一、创新意识、创新思维、创新能力、创新精神等。

3.2 选择教学内容

教学内容的选择是创客教育教学实施的决定环节。教学内容来源于学生自身发展需求及社会生活实践，融合多学科及以问题导向，选择基于项目创造的教学内容。教学内容要有利于培养学生从创造性思维、批判思维到创新创造能力的提高。为此，我们将创客教育教学内容划分为初级教学、中级教学、高级教学三个层次。

（1）初级教学。其内容主要包括：自然科学与人文学科基础理论知识的综合学习，信息技术基础操作技能的掌握，创客教育基本理念的学习，项目设计思想、创新创业等人文素养的培养。

（2）中级教学。其主要内容为学生在掌握初级教学内容基础上，进行基于项目的复杂技能学习创造实践，主要包括3D打印技术及三维建模、计算机编程、机器人制造等。

（3）高级教学。主要是培养学生高阶实践能力，围绕综合创新实践项目，根据项目主题提出设计解决方案，创意构思，优化设计，进行项目原型制作，制作人工制品，评价交流等。

3.3 实施教学策略

教学策略是根据预设的创客教育教学目标，科学合理组织实施教学内容的重要手段。教学策略要根据不同的教学目标及教学内容开展教学。

（1）初级教学。主要采用传授式、研讨式培养“知识人”的教学策略。教师通过选择现实生活中融合跨学科、跨领域的问题或项目作为研讨主题，学生在教师有效引导下进行讨论和交流，激发学生的创意，教师提供与主题必要的学习工具与资源，激发引导学生思维，各小组进行讨论、评议，最后进行汇报。在传授式、研讨式教学中，主要是激发学生积极参与互动的意识，培养学生创新创造的思维。

（2）中级教学。主要围绕项目进行教学，即采用基于项目培养“创造人”的教学策略。首先，学生在教师指导下，出于自身的兴趣，选择日常亲身经历融合多学科的项目或问题，教师对所选项目进行适当点评。其次，学生制定项目实施计划，进行主题学习、专家指导、创造活动及实施。再次，学生开展项目探究，主要包括调查研究，提出初步的解决方案，收集、整理信息资料，形成实施方案。最后，学生作品制作及成果交流评价[6]。

（3）高级教学。主要采用体验为主的教学策略，它是教学实践活动的升华、提升。学生通过感知任务自主发现问题，通过头脑风暴启发引导提出解决方案，从而提出富有创造性的原型设计，通过分享交流进行评价、启发反思，从而实现情感、智能、创新的多元智能教育教学目标。

3.4 开展教学评价

创客教育教学评价与其他教学评价不同，它不仅注重对教学目标、教学过程的评价，更注重对创客作品的评价。创客教学评价主要包括对学生的评价、对创客作品的评价。

（1）学生的评价。学生进行自评，即学生反思在项目实施中的行为表现状态，知识技能的运用，交流协作的能力、学习体验的感受等方面，从而对自己进行客观自我评价；小组进行评价，即小组对本组成员在团结协作、分工分配、沟通交流等方面进行小组评价；教师进行评价，即教师通过学生在实践活动中的知识结构、能力素质、创新思维和人格特征等方面进行综合评价[7]。

（2）创客作品评价。主要针对项目的选择、方案的设计、作品原形制作、外观设计优化、项目的功能价值、创意创新性等方面进行全面评价。