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创客教育:信息技术使能的创新教育实践场
2016-09-22

一、创客教育概述

1.从创客到创客教育

随着互联网热潮和3D打印技术、微控制器等开源硬件平台日益成熟,创客教育(Maker Education)正在掀起一股席卷全球的教育变革浪潮。创客源自英语单词“Maker”,原意是指“制造者”。现在,创客用于指代利用网络、3D打印以及其他新兴科技,把创意转换成现实,勇于创新的一群人。目前为止,全世界已经建立了超过1400个创客空间(Maker Space),这一数字还在持续增长(图1为世界范围内已在维基百科上标记的创客中心)。在创客空间当中,创客们在一起协作,利用空间里的科技和硬件实现他们的创意(图2是位于美国罗切斯特的一家创客空间)。与此同时,世界各地的创客们还通过网络社区(例如makespace.org)联系到一起,互相帮助,互通有无。随着创客空间的普及,创客精神越来越多地引起了教育者的思考和共鸣。

对教育者来说,创客精神与学生旺盛的求知欲和“在实践中教学”的教育思想不谋而合。虽然创客教育不会直接教授学生基础知识,但在当“创客”的过程当中,学生将有机会运用到数学、物理、化学、甚至艺术等多学科的知识。在创客教育中,学生不再是知识的被动接受者,而是身兼数学家、科学家、发明家等多重角色。创客教育所倡导的提出问题并利用自己的创造力解决问题的过程,对学生能力的培养至关重要。

2.教育界的创客运动(Maker Movement)

2013年,美国巴尔的摩市建立了电子港科技中心(Digital Harbor Tech Center),为巴尔的摩公立学校的学生提供创客空间(中心网站:http://www. digitalharbor.org/)。在美国高校里,创客运动也在蓬勃发展。这些创客空间和传统的科学实验室不同,它们并不隶属于任何院系,而是独立向广大师生开放。开放性是高校创客空间的一大特点,创客空间随时向各个学科、各年级学生开放。在创客空间进行的实验,没有固定要求,而是以学生的具体需求和兴趣来决定。有时候教授们也会在创客空间开设课程,但这些课程往往比较随意,也不计入学分。为促进创客运动在教育界的发展,斯坦福大学还开设了学术奖学金,鼓励广大教育者申请。

二、创客教育的特性

1.创客课题的八个要点

虽然创客教育的方式五花八门,但成功的创客教育都有其共性。Sylvia Libow Martinez 和Gary S. Stage总结了一个好的创客课题(Maker Project)所需要的八个要素。笔者在这八个要素的框架下,综合多方资料加以阐述,总结出好的创客课题应该具有的八个要点。

2.信息技术在创客教育实践中的作用

在创客教育实践当中,信息技术起到了必不可少的作用,可以归结为“使能(Enabling)”作用:使创客们由不能变为可能,由小能变为大能。

3.创客教育对教师角色的影响

研究表明,科技在教育中越来越广泛的应用逐渐促进了教师角色的转变。Hartnell-Young 认为,在课堂中运用科技的时候,教师有以下几个角色:(1)设计学习环境(Designing the Learning Environment);(2)管理人员资源(Managing People and Resources); (3)调控学生学习(Mediating Student Learning); (4) 提高实践质量(Improving Practice)。这几种教师的角色,在创客教育中也适用。

在传统的课堂里,教师是权威、是知识的传播者、也是课堂的中心。然而,在创客教育中,没有固定的课程大纲,也没有规定的知识讲授。在学生探索的过程当中,甚至可能涉及教师不熟悉不了解的知识。在这种情况下,传统的教师角色显然并不能满足创客教育的需求。 在创客教育中,中心已经从教师转换到学生。创客教育鼓励创新意识和团队精神,也提倡松散自由的学习空间。在这种环境下,每一个学生都有变成某一领域专家的潜力。教师不再机械地教授知识,而是变成了课堂的设计者和组织者。在这种情况下,教师应该放开心态,不再把自己当成权威,而是和学生们一同成为一个学习者。然而,创客教育的松散性结构并不代表教师责任的减少。

首先,教师仍然是教学的设计者。创建创客空间、选购相关科技产品、制定创客课题等是教师在创客教育中的责任。而这些设计的完成,依赖于教师对学生知识水平和个人能力的了解,也基于教师多年的教学经验。其次,在完成创客课题的过程中,教师充当的是一个调节者和辅助者的角色。虽然不用直接讲授知识,但教师却可以用自己丰富的知识和阅历及时对学生进行引导,给学生提供适当的支持和帮助。此外,在学生互动合作的过程中,教师也应该起到引导和鼓励的作用,让小组之内形成良好自由的合作氛围。与此同时,教师在创客教育中也将会面临新的挑战。科技在创客教育当中起到了重要的作用,也对教师提出了新的要求。在使用新科技的时候,学生们往往会期待从教师那里得到支持和帮助。这就要求教师们除了专业知识之外,也对新科技有一定的了解,以便在需要的时候对学生进行指导。

4.创客教育实例展示

为了让读者们对创客教育有更直观的了解,笔者在此选取了在美国创客展览会(Maker Faire)中一个创客课题进行分析和展示。在这个创客课题当中,美国维尼亚地区高中(Vineyard High School)的五名学生一起协作利用有限的工具材料制作了一辆电动小型卡丁车。

在课题开始的时候,参与课题的学生没有一人对制作卡丁车有任何的经验,也没有任何一个人会使用学校提供的工具。在课题进行当中,学生们利用放学后的一个半小时,在两位老师的指导之下,从无到有,利用电池、木板、焊接板、电锯、电线等工具完成了电动卡丁车的制作。值得一提的是,在制作过程当中,学生们独立进行了各种决策、并独立用工具完成了车的拼装,老师们并没有帮忙。 在制作卡丁车的过程当中,两名学生还特意造访了麻省理工学院,得到了研究人员的指导。在研究完成之后,学生们自己开着制作完成的卡丁车,参加了创客展览会。这正是一个典型性的创客课题。在这个创客课题当中,并没有昂贵的科技产品。学生们利用已有的工具,在互联网的帮助和老师的指导之下,互相合作,探索了电路的连接和工具的使用。在课题遇到难关的时候,他们还联系了麻省理工学院的专家,得到了及时的帮助。在整个过程当中,并没有一个既定的课程大纲,但学生运用到了数学、物理学和机械学的知识,并培养了动手能力。在整个过程当中,学生充分发挥了探索和创新的精神,发挥了自己的潜能。在课题结束之后,其成果并没有接受传统的分数评估,而是在教师的带领下,集体测试了电动卡丁车的性能,并在美国创客展览会上展示了自己的成果。

(文章来源:祝智庭、孙妍妍,《中国电化教育》,2015.1 )

 
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