创客教育论文合集12篇

时间:2023-03-23 15:23:51

创客教育论文

创客教育论文篇1

中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2017)13/14-0122-05

创客是互联网发展的产物,迅速发展的新兴科技为创客提供了硬件平台,不断成熟的网络虚拟社区为创客提供了交流互动的空间,促进了创客团队的形成。[1]创客教育作为一种顺应创客浪潮而生的教育思潮与教育活动,根植于新工业革命、科技创新变革、开源运动等丰富的文化与实践土壤中[2],以其“表达自我、合作交流、实践创新”的独特文化,展现出强大的生命力。

本研究基于文献调研,以“创客教育”为关键词,在CNKI数据库中以“CSSCI”期刊来源为筛选条件,检索得到相关文献76篇,利用Cite Space对76篇论文进行关键词分析,得出与“创客教育”共同出现频数最高的关键词,如创客空间、互联网+、创客运动、翻转课堂、智慧教育、创新能力等(如图1)。笔者通过运用内容分析法对所搜集的文献进行阅读、归类,尝试从创客教育的内涵、实施路径、应用实践、技术支持、面临的挑战与未来发展等方面,对当前的研究进展进行梳理与总结。

创客教育的内涵

创客教育的内涵,目前没有一个明确的界定,不同学者有不同的阐述,但整体上可以归纳为实践说、模式说、理念说、活动说四类(如下页表)。

创客教育内涵丰富,包罗万象。笔者认为,创客教育应以开放、创新、实践、合作、共享为理念,培养学生的创新思维、动手实践及协作的能力,基于真实情境开展创新型教育。

创客教育的实施路径

对于创客教育的实施,国内学者根据相关理论与自身实践提出了各自的方案,总的来说可归纳为以下两大类。

1.创客空间的建设

创客空间是开展创客教育的实践场。雒亮与祝智庭提出教育创客空间建设涵盖“材料加工与手工制造”“设计与3D打印”“开源硬件设计与开发”三个结构域,可开展“常态课程”“创客工作坊”“挑战赛”“体验营”四种学习活动,并基于O2O架构设计出虚实融合的2.0版创客空间和生成空间结构与功能模型[16];宋述强等人建构了创客空间的i SMART模型,即建设创客空间需要培育有共同兴趣爱好或利益(Interest)的社群、构建线下线上互联互通的融合空间(O2O Space)、吸纳专业以及背景广泛的跨界导师(Interdiscipline Mentor)、组织创意创新创业导向的创客活动(Making Activity)、吸收和迭代积累各种可转化的资源(Resource Exchange)、提供传统的工具和开源软硬件制作工具(Making Tools)。[17]

目前,创客空间建设有四种典型模式――开放实验室、社区整合、图书馆创建、校企合作[18],这为创客空间的建设指明了方向,有利于研究者开展相关实践。更有学者为创客空间的建设规定了可遵循的基本路径:一是目标先行――以充分认识创客空间作为教育空间的本质、明晰创客空间指向培养学生创新思维与创造能力这一根本目标为起点;二是规划奠基――以遵循创建高质量教育空间的基本原则、明确创客空间的设计要素为基础;三是以人为本――以促进学生、教师及相关人员深度参与创客空间的建设与应用为关键;四是应用驱动――以精心设计的创客项目为牵引、以适切选用创客工具为重点推进创客空间的可续性发展。[19]这有助于专家学者进行创客空间的构建,开展创客教育,使创客文化深入大众、深入人心。

2.构建创客教育实施路径

客教育的实施需要有理论指导,杨现民等人在关注创客教育实践框架的基础上提出了创客教育实施的路径(如图2)。[20]

还有学者从创客空间、创客教师、创客课程等具体实践层面和创客教育发展规划、创客教育评价体系等规划层面,构建了我国创客教育的实施框架(如下页图3)。[21]

综上所述,我国专家学者为创客教育的实施进行了大量的理论与实践研究,其贡献是值得肯定的。在此基础上要想进一步推进我国创客教育的实践,需要从国家规划、政策支持、学校参与、社会互动等各个层面统筹规划同步推进,以系统性的制度化安排带动实践。

创客教育的应用实践

创客教育的理念核心涉及快乐教育、做中学、基于创造的学习,这与基础教育培养学生的创新思维、动手与实践能力的目标不谋而合。郑茜分析梳理了国内中小学开展创客教育的现状,并针对信息技术教学存在的问题,在中学信息技术教学中开展基于创客活动的创新教学与实践,并取得了不错的效果[22];在技术支持的环境下,杨滨利用网络“教学空间”探索了中小学VP创客空间的建设和创客教育的开展,并提出开展此类教学应“立足本校、虚实结合、联合社会、项目引领”[23]。应用模式是创客教育理论与实践的结晶,是值得深入探究实践的。王同聚构建了“ZC Space创客教育模型”并引入了“微课导学”教学模式,探索中小学创客教育的推进策略[24];王竹立等人创建了以互联网进课堂、生活实践进课堂、创新教育进课堂为主要特征的“互联网+”课堂模式,为基础教育的有效开展创造了依据[25];王小根和张爽利用创客教育与机器人教育相融合设计了面向创客教育的中小学机器人教学模型,并结合具体案例对该模型的应用进行了阐述说明。[26]

目前,国内基础教育中创客教育的实践大都聚焦于基于创客空间开展创客活动和整合技术的教学模式的构建与应用,对具体学科、跨学科如何开展创客教育的理论与实践探究较少,而常态化的创客教学则微乎其微,需要政府、社会、个人的共同努力,争取早日实现创客教育常态化、大众化。

创客教育开展的技术支持

新技术的革新是创客教育萌发的前提,创客教育的开展离不开技术的支撑,如3D打印技术、机器人技术、智能材料和编程技术、增强现实技术、开源软硬件技术等。

王旭卿提出,前沿数字技术是开展创客教育的必要技术支撑,并归纳了创客教育“三剑客”是基于3D打印技术的个性化制造、建立人与数字世界交互关系的物理计算(Physical Computing)和为人工制品赋予生命和智能的程序设计。[27]王聚同在此基础之上,创造性地提出创客教育“新三剑客”是“虚拟与增强现实技术(含可穿戴设备)”“无人机(空中机器人)”和“APP Inventor(与机器人融合)”。[28]

同时,也有诸多学者对上述技术进行了具体的案例设计研究。雒亮和祝智庭提出了可用于创客教育的开源硬件包含“开源硬件开发平台”和“积木式开源硬件”,并梳理了两类可用于创客教育的具体工具,详细分析了每种工具的特点与适用范围且举例论证[29];李青和周艳分析了智能玩具在教育中的应用对象及类型,并借助具体案例对智能玩具的教育应用加以剖析,得出智能玩具为教育创新提供了新资源、新工具、新模式,激发了学习者的学习动机、想象力和创造力[30];黄荣怀和刘晓琳首先对现有的图形化编程工具进行详细分析,提出其虽各具特色但仍无法满足实际课程的需要,然后开创性提出创客教育需要更好的图形化编程工具――Mixly(米思齐),并进行了具体设计论证[31];王德宇等人设计了增强现实技术的具体应用,以清华大学iCenter在工程实践教学和创新创业教育方面应用AR的规划及案例为例,探讨在未来课堂中应用AR新技术的前景。[32]

创客教育面临的挑战与未来发展方向

机遇与挑战并存,创客教育的发展面临系统理论体系的缺乏、成熟创客环境的匮乏、优秀师资的紧缺、实践探索和学科融合的不足等问题,需要我们直面困境探寻未来发展之路。

1.完善创客教育理论体系

系统、科学的创客教育理论体系对创客教育的实施,具有重要的理论实践意义,能够对创客教育的实施进行宏观的把握和指导。祝智庭认为,创客教育理论体系涵盖创客教育的理论基础以及教学模式与样式、创客教师专业发展途径与模式、创客空间学习环境构建、资源建设与使用机制、创客教育绩效评估等领域;理论指导实践也源于实践,可采用基于设计的研究(EDR)方法,在借鉴现有理论如理念层面的体验教育与情境认知、实践层面的项目学习理论的基础上,通过多轮迭代设计与实证研究生成。[33]

2.建设普及成熟的创客环境

创客环境是实施创客教育的前提,成熟的创客环境需要科学的设计和实践的验证。创客空间是创客环境的典型设计,它既是支持实践的实体空间,又是提供服务支撑的虚拟空间;作为创客活动的载体,它为创客营造了一个合作共享的环境,创客在此所获得的合作交流体验和社交认同感,是保持创客群体间黏着度和保证创客项目持续推进的重要因素。[34]在创客教育中,创客空间应是虚实融合的“个人―集体”交互学习空间,其建立需要各种开源软硬件、加工设备、资源和工具,运营也需专业人员负责。

3.培养优秀创客导师

创客导师是创客教育中的重要引导者和协调者,开展创客教育,创客导师的培养刻不容缓,急需建立系统、科学的创客教师培养体系。有学者提出,可建立职前职后一体化教师培养体系,在职前通过师范生课程改革,在大学层面创立基于创客教育的融合课程,基于相关专业训练创客教师人才;在职后阶段,通过中小学教师信息技术应用能力提升工程等平_,探索职后教师的专业成长路径与发展方法。[35]

4.加大实践力度,跨学科整合

创客教育的发展需要理论联系实践,不能滑入在中小学推广创造发明的歧途,而应是推进跨学科知识融合的STEM教育,在帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识的基础上,培养学生的创新精神与实践能力,促进创新型、创业型人才的成长。[36]国内高校强调创客与专业教育的融合,以生活中需要解决的问题为导向,将其孵化成项目,加强对学生创新创业能力培养。以实践为导向,跨学科整合,才是创客教育的发展之道。

总结

创客教育作为数字技术时代对教育创新诉求的一种形式,其重要价值在于能够触动教育思维方式变革的“神经”,对教育结构与体制、教育文化及信念带来“双重”变革。笔者对国内创客教育进行梳理,旨在明确我国创客教育理论体系框架,树立正确的认识,科学分析并挖掘其变革教育、培植众创文化的潜能。

参考文献:

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[5][13][20]杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,2015(02):23-34.

[6]钟柏昌.学校创客空间如何从理想走进现实――基于W中学创客空间的个案研究[J].电化教育研究,2015(06):73-79+86.

[7][10]万昆,叶冬连.“互联网+”教育的变革路径:创客教育理论与实践研究[J].现代远距离教育,2016(02):14-20.

[8]秦楠,张茂聪.青少年创客教育:特点、核心要素及其发展[J].现代教育技术,2016(10):12-17.

[11]陈琳.智慧教育创新实践的价值研究[J].中国电化教育,2015(04):15-19.

[12][33][35]祝智庭,雒亮.从创客运动到创客教育:培植众创文化[J].电化教育研究,2015(07):5-13.

[14]王佑镁,王晓静,包雪.创客教育连续统:激活众创时代的创新基因[J].现代远程教育研究,2015(05):38-46.

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[16]雒亮,祝智庭.创客空间2.0:基于O2O架构的设计研究[J].开放教育研究,2015(04):35-43.

[17]宋述强,钟晓流,焦丽珍,李寅等.创客教育及其空间生态建设[J].现代教育技术,2016(01):13-20.

[18]王佑镁,陈赞安.从创新到创业:美国高校创客空间建设模式及启示[J].中国电化教育,2016(08):1-6.

[19]李卢一,郑燕林.中小学创客空间建设的路径分析――来自美国中小学实践的启示[J].中国电化教育,2016(06):58-64.

[21]王米雪,张立,郑志高.我国创客教育的实施路径探析[J].现代教育技术,2016(09):11-17.

[22]郑茜.创客背景下中学信息技术教学的创新探索与实践[J].现代教育技术,2016(02):121-126.

[23]杨滨.网络“教学空间”支持下的创客教育――以兰州市A校基于VP创客空间的PBL教学为例[J].电化教育研究,2016(07):34-42.

[24]王同聚.基于“创客空间”的创客教育推进策略与实践――以“智创空间”开展中小学创客教育为例[J].中国电化教育,2016(06):65-70+85.

[25]王竹立,李小玉,林津.智能手机与“互联网+”课堂――信息技术与教学整合的新思维、新路径[J].远程教育杂志,2015(04):14-21.

[26]王小根,张爽.面向创客教育的中小学机器人教学研究[J].现代教育技术,2016(08):116-121.

[27]王旭卿.面向STEM教育的创客教育模式研究[J].中国电化教育,2015(08):36-41.

[28]郭运庆.创客教育的现状、问题与未来发展方向――访广州市教育信息中心“智创空间”创始人王同聚老师[J].数字教育,2016(04):1-7.

[29]雒亮,祝智庭.开源硬件:撬动创客教育实践的杠杆[J].中国电化教育,2015(04):7-14.

[30]李青,周艳.智能玩具:助推教育创新的新技术[J].远程教育杂志,2016(01):46-52.

[31]傅骞,罗开亮,陈露.面向创客教育普及的Mixly图形化编程工具开发[J].现代教育技术,2016(1):120-126.

[32]王德宇,宋述强,陈震.增强现实技术在高校创客教育中的应用[J].中国电化教育,2016(10):112-115.

创客教育论文篇2

一、引言

《国家教育发展“十三五”规划》第十一章人才培养体制改革中指出要注重创新人才培养模式。创新人才推进计划为提高自主创新能力,建设创新型国家提供有利的人才支撑。创客教育以国家和社会发展需要为根本,创新教育教学方法,致力于拔尖创新人才的培养,注重学思结合,注重知行统一,注重因材施教。创客教育凸显了创新人才培养的模式,而创客精神也在很大程度上为人才培养指明了方向。

二、创客教育

创客运动席卷全球,创客教育方兴未艾。创客运动与教育的碰撞,正在慢慢改变传统的教育理念、模式与方法,创客教育应运而生。创客是一个充满造物精神、努力将灵感变成现实的群体。创客教育是一种致力于终身学习,以学生的全面发展为目标,培养个体DIY、分享精神与创造能力的教育取向,通过创客空间、相关课程及活动协同推进众创时代创新型人才的培养[1]。创客教育也是基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。

创客教育核心理念在于通过动手实践培养人的创新意识、创新思维和创新能力,最终让每一个人的创意“照进”现实,其价值特征体现了以全人发展作为教育目标、以专业能力作为教育基础、以工匠精神作为教育核心、以协同环链作为教育关键[2]。

创客教育的基本特点:

切身性――创客项目与学生的生活息息相关,有助于调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣,并提高学生将知识与实践相结合的能力。

复杂性――创客项目一般涉及的方面较广,需要学生运用多个学科的知识来完成。在完成的过程中,需要学生将先前学习到的知识与经验运用到创客项目,并在实践过程中积累更多的知识经验。

资源充足――创客项目为学生提供丰富的资源,例如在实践中需要用到的具体事物(如3D打印机等)和各种数字资源,为学生能够充分利用各种资源创造现实条件。

互动和合作――创客活动中,学生需要以团队的形式来完成各自的创客项目。在团队合作的过程中,需要学生做到互相学习、取长补短。在彼此的沟通交流中,实现愉快学习、幸福成长。

合理的时间安排――学生需要充分利用所提供的时间来完成创客项目,提高时间利用效率。

共享性――创客项目的成果应可以与他人共享,而基于共享的动机将促使学生更愿意参与互惠学习,也更愿意提出并分享自己的创见[3]。

新颖性――参与创客活动的学生所完成的创客项目是有所不同的,学生在创客项目中学习和运用的知识也是不同的。

三、创客教育理论基础

(一)做中学理论。

美国著名教育家杜威实用主义教育理论的基本观点中有“做中学”理论。在教学上倡导“做中学”,提倡活动课程,强调教法与教材的统一、目的与活动的统一、智慧与探究的统一,形成以学生为中心、活动课程、做中学为特色的教学思想。“做中学”主张学生与具体的事物进行接触,运用自己的感官来感知事物,根据这一过程中得到的相关知识来思考解决当前问题的途径,通过自己的实际动手操作来解决问题。杜威主张的这种方法对于学生观察分析解决问题的能力和独立解决问题的能力的提高有很大的帮助。

(二)情境学习理论。

美国加利福尼亚大学克利分校的让・莱夫教授和独立研究者爱丁纳・温格在1990年前后提出了情境学习的学习理论。

情境学习理论有三个核心概念:

一是实践共同体,指的是从事实际工作的人们组成的“圈子”,而新来者将进入这个圈子并尝试着从中获得它所具有的社会文化实践。

二是合法的边缘参与,所谓合法是指实践共同体中的各方都愿意接受新来的不够资格的人成为共同体中的一员;因为知识是存在于实践共同体的实践中,而不是书本中。

三是学徒制,也就是采用师傅带徒弟的方法进行学习。

学生通过创客教育获得了情境学习的机会,可以在实践共同体中,围绕真实的问题情境,在指导老师和学习伙伴的帮助下,由浅入深、循序渐进地解决遇到的各种难题,丰富自己的专业知识。

(三)建造主义理论。

建造主义是西蒙・派珀特教授(麻省理工学院媒体实验室创始人之一、LOGO语言的发明人)在皮亚杰的建构主义的基础上提出的。建造主义支持建构主义的观点,即学习者是一个主动的知识建构者,但也更强调外在作品的建造和学习者分享创意。建造主义认为在学习过程中,学习者必须有意识地透过建造外在、可分享的人造物与知识建立个人关系。不仅如此,建造主义亦富含社会建构主义的面向,认为人际间的互动是知识学习的重要历程。

在创客教育实施的过程中,学生可以借助技术工具、导师或者学习伙伴的帮助,通过亲自操作来使自己的创意变为现实作品,并且可以通过线上或线下的方式将自己的作品展示分享给别人。这一过程非常符合建造主义的理论观点,即让学生主动参与到作品的制作过程中来实现自己的创意想法,又可以让学生与别人来分享自己的创意,共同学习。

(四)联通主义理论。

联通主义的思想是加拿大学者西蒙斯在《Connectivism: A Learning Theory for the Digital Age》一文中提出来的,他指出学习不再是一个人的活动,学习是连接专门节点和信息源的过程。个体是联通主义的起点,个体的知识组成了一个网络,这种网络被编入各种组织与机构,反过来各组织与机构的知识又被回馈给个体网络,来供个体继续学习。

四、总结

创客教育的内涵是创新、实践、合作、共享。创客教育使学生的兴趣得到了保护、学生的积极性得到了调动、学生的潜能得到了开发与挖掘,让学生更加愉快地学习和幸福地成长。创客教育理论根基于传统教育,也使传统教育得到了发展与革新。

参考文献:

创客教育论文篇3

[中图分类号] G434 [文献标识码] A 文章编号:1671-0037(2015)11-49-5

Discussion on Maker Culture and Maker Education in Science Museum

Zhang Na

(Guangdong Science Center,Guangdong University of Foreign Studies,Guangzhou Guangdong 510006)

Abstract:This thesis discusses the different combination ways of STEAM education originated from maker culture and maker education informal education context as well as in informal education context respectively. Based on the maker culture,this thesis makes a tentative declaration of maker education concept. It is proposed that maker education in the broad sense is the driving force for makerspaces’sustainable development. Then an exploration on the concrete practice of maker education in informal education context,particularly in science museums’makerspaces is undertaken,aiming at introducing the core of maker education in sciencemuseums’makerspaces,and getting involved in STEAM scenarios.

Keywords:Maker Culture;STEAM education;Maker Education;Science museum;Informal Education

1 创客运动--STEM教育--STEAM教育--创客教育

创客运动是一场技术和创新的革命,实现了全球化的蓬勃发展。对于教育工作者而言,创客运动与儿童天性和“探究式科学教育”的能力高度契合。在创客运动推动下形成的创客文化,强调最大限度地激发个体的创新潜质,为实现这一目标,以学习者为中心的教育模式,即创客教育应运而生。作为创客运动前奏的开源运动,促使3D打印、机器人、微处理器、可穿戴计算机、电子纺织品、智能材料和新的编程语言以前所未有的速度得以发展。更重要的是,这些技术工具不再掌握在少数人手中,人人都可以接触到这些先进工具,甚至可以在线免费获取,并分享给他人。这种技术工具的普及促成了DIY文化的复兴,“随手可得”的新工具大大增强了创客的信心,在新工具的辅助下,创客跃跃欲试,将脑中的创意转化为手中的实物产品,满足感不言而喻。

目前创客教育仍停留在概念阶段,其实现路径有待探索。与创客教育概念最为接近的是堪称美国STEAM(Science-科学,Technology-技术,Engineering-工程,Arts-艺术,Mathematics-数学)教育,堪称美国的“素质教育”,与创客教育相同,STEAM教育也是在创客文化中形成的。STEAM教育的前身是STEM教育,2006年时任美国总统布什在国情咨文中公布的《美国竞争力计划》(American Competitiveness Initiative,ACI)中提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才,并称其为全球竞争力的关键,此后美国在STEM教育方面不断加大投入,鼓励学生主修科学、技术、工程和数学,培养其科技理工素养[1]。2011年,美国弗吉尼亚理工学院暨周立大学G.Yakman将STEM教育扩充为STEAM教育,其中A包含美术、语言、人文、形体艺术等领域,不仅将教育的关注点局限于科学技术领域,更强调科技与人文的交融,培养学生的跨学科思维。

STEM教育用课程项目将科学、技术、工程和数学带入课堂,致力于培养学生的批判性思维,掌握工学或设计方法,以解决现实世界中的问题,同时以数学和科学作为基础。STEAM教育在STEM课程的设计原则中融入了艺术,鼓励创新性的问题解决方法[2]。STEAM教育是一种可持续的,与经济和社会相适应的框架,用以转变、维持、创造和发展教育元素、项目和机构,使其包含多学科实践,以使之适应全球社会经济世界。这种框架是参与式的动手做实践,以实物为基础,外延丰富,将教育、产业、政府和社区在发展更好的公民教育这一共同点上联系起来:“科学和技术,通过工程和艺术得到诠释,且完全基于数学元素的基础上”。

创客教育与STEAM教育同源,都是在创客文化的作用下兴起的新型教育模式。

鉴于创客运动的巨大影响力,奥巴马政府在2012年初开展新项目,计划在4年内在1 000所美国学校引入创客空间,配备3D打印机、激光切割机等数字制造工具,旨在培养新一代系统设计师、生产创新者。2015年9月,国家教育部《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》其中提到了未来5年对教育信息化的规划,在教学中融入信息化元素,通过信息技术促进各学科教学内容和模式的变革。比如有效利用信息技术推进“众创空间”建设,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识,使信息化教学真正成为教师教学活动的常态[3]。可见,政府在学校正规教育引入STEAM教育和创客教育的决心。

2 正规教育中的“STEM教育+创客教育”

关于STEM教育和创客教育,学者已做出相关探索。清华大学高云峰教授和信息通信技术(ICT)教育专家高震于2014年合作创立了群体创新空间理论(Group Innovation Space-GIS,中文名“集思”),集思是联通主义学习理论的物理化学习模型,以松散群体参与创新活动为特征,提供想法到实现所需的材料、设备和设施,并具备社交功能。可持续发展的集思包括合理的空间布局、给初学者设计的课程、鼓励创新的制度、丰富的项目、各类项目导师、有分享和协作精神的创新者、负责的管理者和专业设备设施操作者等要素。该理论关注STEM教育与创客教育的融合,提出二者的融合可以有效地实现优势互补,在该理论关照下,又设计了GIS的五级创新者养成路径(初学者--消费者--制造者--创新者--导师)和面向STEM的创客教育课程,课程内容涉及科技制作、3D打印和三维建模、开源硬件、多元模式的沟通能力等方面的内容。华东师范大学副校长、教育科学学院任友群教授在2015年10月16日第三届全国中小学STEAM教育论坛《创客教育与stem教育辨析》主旨报告中对创客教育和STEM教育的概念进行了比较,并区分了广义的创客教育(创客培养)与狭义的(数字化)创客教育之区分,并分别与STEM教育的内涵进行了对比[4]。

上述研究均致力于探究如何在学校正规教育的STEM课程中融入创客教育元素,具有将创客教育课程化的趋势,且突出强调数字化教育,忽视了STEAM教育中的“A”,即人文学科这一要素。创客教育是创客运动和创客文化冲击下,教育模式的变革。广义的创客教育,即创新素养和创客精神的培养,属于科学素养的子范畴,不仅局限于正规教育,与强调跨学科性教育的STEAM教育相比,注重学习者自身素质养成的创客教育更趋近于非正规教育建构主义的内涵。因此,对创客教育概念的界定,不应局限于学校的课程教育,而应回归创客文化的规约,在创客空间等非正规学习空间中探究创客教育的内涵与外延。若将学校正规教育中上述新型教育模式表述为“STEM教育+创客教育”,那么在创客空间非正规教育环境中则可对应地表述为“创客教育+STEAM教育”,后者是科技馆、图书馆、创客空间等非正规学习环境中值得探究的新型学习模式。

3 非正规教育中的“创客教育+STEAM教育”

2012年美国创客教育计划(Maker Ed)成立,作为一个非营利组织,该计划致力于支持教育者和社区,特别是服务设施欠缺的地区,促进当地年轻人体验意义丰富的创造和学习过程。从成立以来,该计划卓有成效地为年轻人制造了机会,在创造的过程中建立自信心,增强创意能力,培养科学、技术、工程、数学、艺术领域的学习兴趣。以“每个孩子都是创客”为愿景,该计划以课程或项目的形式对美国青年人创新精神的培养产生了重要的推动作用。

2015年科普产品国家地方联合工程研究中心开发了麦穗创客教育(MESIS),以针对性的教育课程为载体,在创客空间的平台下融合科学、自然、艺术等学科知识,培养创客的创新能力、数理能力、写作能力、表达能力和空间思维能力,探索针对青少年不同年龄段的创客教学特征,开发匹配的教学模式、特色课程、教学工具以及配套服务系统。麦穗创客教育学年课程体系包括机械总动员、电子入门、软件入门、足球车、让小车动起来、智慧生活、音乐摄影、机械臂机器人等[5]。

可见,在非正规教育机构,创客教育也常常伴随与之同源的STEAM教育,复合形成“创客教育+STEAM教育”模式。究其缘由,创客教育强调的创新精神实质上是一种创新式的学习思维能力,但能力的培养无法脱离基础知识的学习。创客教育可谓是一种基于基础学科知识的创新能力培养,离开具体的学科背景,创新也就无从谈起。因此非正规教育机构中的创客教育应是基于STEAM情境的创客教育。在日前召开的创客教育培养促进计划会上,中国科协全国委员会委员李象益认为,创客教育应摆脱培训色彩,让学生创造自己的问题,探索找到自己的答案[6]。

从2007年第一台开源桌面3D打印机RepRap问世开始,创客运动迈入了新的发展阶段。以消费者为中心的3D打印机制造商MakerBot诞生,激励着整整一代的创客,为其打开了桌面制造的新时代,其影响力堪比30多年前第一台个人电脑带给人们的冲击[7]。3D打印机成了创客空间的标配设备,是世界各地制汇节(Maker Faire)的重头戏。不少科技馆也抓住了3D打印这一创客标志性设备,将3D打印引入展厅、工作坊、开放性实验室等空间中进行展示或开展教育活动。

中科馆在展厅里引入了3D打印设备,开展“3D模型设计与打印”创客教育活动。利用科技馆现有的3D打印机,带领观众设计并打印出自己的创意模型。由于3D打印过程较慢,该教育活动的时间安排在30分钟左右。在辅导员介绍了软件的使用方法后,主要的时间交给观众进行3D模型的设计与打印。主要是通过向观众介绍如何使用3D模型制作软件Meshmixer与3D打印软件UP,了解三维模型的设计过程与打印过程。最后让观众自己发挥创意,利用Meshmixer的模型库进行拼接、改进、设计属于自己的模型并最终打印出来[8]。

上海科技馆设计师摇篮展区的“3D打印世界”展项运用现代展示设计理念,并融合了最新3D打印、三维立体扫描、多媒体互动展示等技术,展现了从实物信息采集、3D模型设计到快速3D打印成型的全过程,让观众在近距离感受3D打印技术神奇的同时,也充分享受到个性化纪念品制作所带来的乐趣。除了在打印区可清晰观看两台不同成型技术和材料的3D打印机打印过程外,还可以在三维扫描区通过工作人员对实物扫描的操作演示,在计算机中建立三维模型。“3D打印世界”分成三维扫描区、3D互动建模区、3D打印体验区和3D打印产品陈列区四个区域,在占地不足100平方米的展示面积中展示了3D打印技术的各个方面,运用实物陈列、图文展示、视频播放等手段对3D打印机的工作原理、发展趋势及全新应用等进行全方位的展示[9]。

4 创客教育概念探析

在创客运动全球化浪潮中,世界各地创客空间如雨后春笋般建立起来,目前全球范围内已有上千家创客空间,特别是在中国,从2011年国内第一家创客空间――上海新车间成立以来,创客空间发展势头迅猛,2015年经过概念的升级,诞生了众创空间这一概念,整合了已有的创客空间和类创客空间。这些新成立的创客空间大多建立在高校、图书馆、科技馆等政府公益机构之中,依托母体的教育资源和聚合平台,开展创客活动。目前阶段这些创客空间虽已建立,但如何在其中开展卓有成效的创客活动,建立健全的机制,激发创客的热情,促进创客作品的市场化输出,成了亟待解决的问题。在建立在公益性机构中的创客空间中开展活动,要考虑到母体的教育职能,无论是学校的正规教育,还是图书馆、科技馆的非正规教育,创客空间都需要与之协调,形成有机的生态系统,这些都促成了在当前如火如荼的创客运动对创客教育的需求。

《Make》杂志创始人戴尔・多尔蒂(Dale Dougherty)将创客分为了零―创客,创客―创客,和创客―市场三阶段。零―创客:创客的起点千差万别。但都有共通之处,他们受灵感的驱使,产生从购买产品到动手真正制作产品的冲动。从零到创客,最重要的两个方面是学习必要技能和获得生产制造的必要方法。创客―创客:这一阶段的一大特点是相互协作和接触其他创客专家。在这一阶段,创客同样为现有平台做出了贡献。此阶段强大的驱动力在于技术革新和自我表达和创造欲。创新和与他人分享的欲望催化了创客-创客的交流和知识技能的流动。创客―市场:从工作坊到数字化群体,发明创新的浪潮源源不断,知识由此流动并聚集。一些发明和创造可以吸引更加广泛的受众,这些杰出的作品从众多创客产品中脱颖而出,赢得商机。尽管大部分创客创造产品的初衷并不含有商业动机,但少数转化为商品的创客作品影响力也不容小觑[10]。

本文认为广义的创客教育就是在创客发展的上述三环节中给创客以帮助与指导,开展创客培养工作,促成创客的自我养成:在零―创客这一阶段,培育潜在创客,开展创客挖掘,在创客―创客阶段,提供去中心化的创客交流平台,开展创客培养,在创客―市场阶段,在众创空间生态链中帮助创客产品从创客空间顺利进入下一加速器环节,对创客产品成果进行筛选和加速转化。由此可见,创客空间的内核是创客教育,要彻底、充分地实现上述三环节的创客教育目标,单一的创客空间是很难做到的,需要更大的资源聚合平台,并将创客空间升级为包含多种形式的孵化器、加速器的众创空间平台。

5 广东国际创客中心对广义创客教育的探索

2015年广东科学中心联合中国科学院先进技术研究院成立了首个省级国际创客中心――广东国际创客中心,落户广东科学中心,立足广州大学城的科技人才资源,依托中国科学院和区域产业需要,进一步延伸广东科学中心的平台服务功能,共同建设“创客发掘工程”“创客苗圃工程”“成果转化加速器工程”和“互联网+工程”的线上线下一体的创客生态四大体系,大力推进教育与创业引导、创新与产业结合、加速成果转化[11]。

其中“创客发掘工程”“创客苗圃工程”“成果转化加速器工程”有力地展示了广义创客教育在零―创客,创客―创客,创客―市场三个成长阶段中给予创客的指导与帮助,不仅落实了“大众创业,万众创新”的国家战略,还践行了广义的创客教育,并且融入了STEAM的情境,形成了面向STEAM的广义创客教育格局,这三个子工程的内涵如下:

5.1 创客发掘工程

面向广州大学城的学生,通过一站式创业孵化服务生态创客孵化基地,秉承科学精神与人文精神,采取教育、交流、支撑、孵化一体的创客教育模式,培养引导,使潜在创客建立学习兴趣,通过创客空间、创客课程教育,向广大学生普及创客知识,推广创客文化,并通过开源硬件等创客工具和产品的系列入门课程,使广大学生具备创客的基本技术技能,养成动手能力、创新思维、协作意识和分享精神,最终激发创意实现,解决实际问题。

5.2 创客苗圃工程

对于怀揣创新思想、项目的创客们,通过“苗圃―孵化器―加速器”一体化的全程孵化链条,打造成为集“创客服务、孵化器、产研对接”三大功能于一体的开放性创客服务平台。执行严格的准入门槛,通过项目路演、专家评审等方式选拔优秀大学生、草根创业人士和创业团队进入,为其提供免费的办公空间、工作设施和网络设施;提供项目的发展前景评估;为创业者提供从创客教育、搭建公共技术服务平台、资本融合、孵化加速服务等一站式的创新创业服务。

5.3 成果转化加速工程

创客中心计划与企业共同建设各类主题创客营,如:为充分推动创客创新思维、学习和实践,拟与英特尔等知名芯片公司积极合作开展创客创新支持,依托中国科学院的科研力量与英特尔公司完善的硬件生态以及国际影响力,共同在创客研发材料支持、创新课程、创业指导等方面为硬件创新创客提供完备的支撑,面向创客业界启动招生;为推进中国科学院的先进技术向生活、艺术的转化,进一步促进科技与艺术的结合,拟与珠宝、艺术、礼品等产业,共同面向艺术领域的创客提供艺术辅导、创意交流、创业支持,积极开展虚拟现实、增强现实、人机互动等领域内科技与艺术结合项目的策划和落实工作。与众筹平台合作,实现创客项目从创意期到孵化期、上市期的无缝结合,以网上网下市场销售、虚拟孵化和战略投资,推动相关创新产业的发展。

6 结论

创客教育作为一种新的教育模式,不仅适用于学校正规教育,也适用于科技馆的非正规教育。把与创客教育同样诞生于创客文化的STEAM教育作为参照系,可以更好地把握创客教育的内涵。通过概念的比较与辨析可见两种教育模式联系密切,且互为补充。“创客教育+STEAM教育”是非正规教育环境下理想的教育模式。广义的创客教育是科技馆等非正规教育机构创客空间可持续发展的驱动力。中国科技馆、上海科技馆、广东科学中心等科技场馆已对创客教育进行了尝试,广东科学中心建立的众创空间打破了科技馆通过展项和科普教育活动等传统的科技传播方式,不仅局限于科技馆单一主体,更联合了具有创客教育经验的中国科学院创客学院,为科技馆的众创空间嵌入了创客教育的强大内核,其下设的三个子工程有力地印证了广义创客教育的内涵,并融入了STEAM科技与艺术跨界融合的情境,对科技馆创客空间中的创客教育进行了创新性的探索与实践。

参考文献:

[1] 侯威.美国竞争力计划――布什政府科研与教育发展新蓝图[J].世界教育信息,2006(5):7-8、61.

[2] Jolly,Anne.“STEM vs.STEAM: Do the Arts Belong?”.Education Week: Teacher.March,2015.

[3] 教育部《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》[J].中国远程教育,2015(9):50.

[4] 任友群.STEM教育与创客教育辨析[A].第三届全国中小学STEAM教育论坛,2015-10-16.

[5] 麦穗创客教育宣传[EB/OL].2015-7.

[6] 董鲁皖龙.创客教育应摆脱培训色彩[N].中国教育报,2015-12-15.

[7] 克里斯・安德森.萧潇译.创客--新工业革命[M].北京:中信出版社,2012.

[8] 唐剑波,李沫,赵荃.科技馆展厅内的创客教育尝试[A].中国科普研究所、湖南省科学技术协会.全球科学教育改革背景下的馆校结合――第七届馆校结合科学教育研讨会论文集[C].中国科普研究所、湖南省科学技术协会,2015(6).

创客教育论文篇4

【中图分类号】G65 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0010-02

1.引言

随着创客思想的普及,创客教育受到越来越多的教育者的思考与重视,2009年美国总统奥巴马宣布启动教育创新行动,并于2012年设立创客教育计划,同时创客教育在全球范围内掀起了将创客教育引入学校教育的浪潮,我国教育部2015于年了关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见,鼓励探索STEAM教育,创客教育等新模式,努力推进教学创新的发展,而师范类专业作为教育事业的主要力量,融入创客教育理念是非常重要的。

2.创客教育在师范类专业的应用

2.1 师范类专业概述

师范类泛指一类高校而不是具体某些专业,现在师范类高校融合多种学科,成为综合类高校,因此,师范学校中并不是所有专业都属于师范类专业,师范类专业主要包括数学、物理、化学、中文、外语、政治、体育等与中小学教育科目相关的专业,同时中小学教育的科研学科如教育学、心理学等也属于师范类专业。

2.2 创客教育概述

“创客行动”是由美国兴起的鼓励人们利用身边各种材料及计算机相关设备、程序以及其他技术性资源,通过自己动手或与他人合作创造出独创性产品的一种行动,“创客行动”基于对技术的应用,面向技术类产品的生成,在当前社会技术不断创新、技术产品不断丰富的背景下,越来越受到研究者与教育者的关注,将“创客行动”融入“创客教育”,使学生实现创造性学习。

创客教育旨在为所有中小学生提供适宜的用于创造的环境、资源、机会,特别是借助技术工具与资源让学生能够将学习过程融入创造过程,实现基于创造的学习,在创造过程中提升学科的学习质量,尤其是提升科学技术、工程、数学、艺术等学科的学习信心,投入基于创造的学习过程中,可以培养自己的判断性思维、创新思维与解决问题的能力。

2.3创客教育在师范类专业中的应用

师范类专业主要是服务于中小学教育的科目以及教育研究的专业,将创客教育融入师范类专业中,实现教师或研究者的创新教育和研究,使学生更好地实现创造性学习,本文主要探讨师范类专业中应用较广的数学教育、科学教育、现代信息技术教育以及中小学教育中的创客教育。

2.3.1数学教育中的创客教育

数学就其本身的知识特点为实践活动提供更多的创新机会,为创客教育的实施提供极好的载体,数学教育专业需要掌握数学的基础理论知识和教学技巧,掌握现代教育技术,能够胜任中小学数学教学的教育工作,数学专业不仅要学习相关的数学知识如:数学分析、高等数学、解析几何、概率与数理统计等,还要掌握计算机应用基础、教育学以及心理学等服务于教学事业的学科同时为创科教育提供基础,数学中的创客教育主要是计算机编程的应用,集合论是离散数学中的重要的一部分,在数据库中有广泛的应用,利用关系理论完成数据库网络型到关系型的转变,数据库中的数据易于存储和处理,逻辑结构简单;数学图论中二叉树在计算机中有很重要的作用,路由选择算法、桶排列算法等都是使用数学中的图论;有限机、开关线路的计算等在纠错码的应用很多,数据通信中常使用二进制数字信号进行转移,常采用纠错码避免传输中的错误。

2.3.2科学教育中的创客教育

科学教育旨在指导学生获得科学知识的同时培养学生学科学、用科学的能力,对于不同学习阶段的教育,其教学内容也有所不同,对于低年级的教育,科学教育旨在用简单的实验操作对具体事物进行初步分析综合,主要培养其动手能力,应用创客教育理念,低年级阶段的科学教育应该利用人类对自然界的简单利用开展科学实验,如利用废物进行回收利用的手工活动,培养学生的动手能力和创新思维,让学生在创造中学习,同时教育者也实现了创客教育;中年级的科学教育需要利用简单的仪器进行初步的定量观察,并用归纳、概括的方法形成简单的概念,因此基于创客教育理念需要开创“创客空间”,利用多媒体技术和计算机软件进行创客实验,如在学习3D打印中的数学建模、在掌握电路设计原理的基础上利用虚拟软件在模拟电路的各节点的电压、电流及经过的脉冲信号;对于高年级的科学教育,需要实现较高的操作能力和创造力,以项目为主,以团队的形式开展任务,对于创客教育的要求比较高,需要具备测试测量、控制、仿真、快速开发、跨平台的图形化语言的开发环境以及无人机技术的学习,包括图像信号和控制信号的无线传输及失控状态下的无人机执行返航程序的开发等都可作为创客活动。因此,科学中的创客教育以科学为主,在理论知识的教育上开展以科学技术为手段的创客活动,开创创新思维,提高动手能力。

2.3.3现代信息技术教育中的创客教育

创客教育论文篇5

我是从2014年上半年开始关注“创客”及“创客教育”的。那时我在自己的朋友圈里很少能看到国内关于创客空间或创客教育机构的文字,只有在各大英文创客教育网站上瞎逛,并厚着脸皮进了一个又一个创客教育群,开始接受创客精神的洗礼。自从李克强总理今年1月参观了深圳的柴火创客空间,并将“大众创业、万众创新”八个字写进今年两会的政府工作报告中,忽如一夜春风来,我的朋友圈中关于创客的报道如千万梨花绽放。一夜之间,各大媒体的报道中,“创客”一词摇身变为“创业”的代名词。我猜想这种“新常态”除了与政府政策推动有直接关系外,也可能与我们的语言有着间接的关系。毕竟“创客”和“创业”两个词的中文字面同根,很容易让人产生联想;而英文中的maker、tinker就很难让人立即联想到entrepreneur或start-up。

想写这篇文章,并不是想追根溯源为“创客”一词正名。语言这东西本身就是很私人的,是基于文化圈的(比如北方的你觉得“粽子应该是甜的”,而南方的我觉得“粽子本来就是咸的”),并且是随社会发展而发展的(比如我和我爷爷对“苹果”一词的理解就有天壤之别)。我决定写这篇文章主要是因为刚刚受了两个小小的刺激:一是在一个创客教育群里看到几位老师在聊是否坚持使用金属材质的创客套件,二是我在朋友圈里提了一下我最近在做创客教育的课程设计,一位朋友问我是不是针对想要创业的年轻人设计课程。在大家大谈创客教育时,我很想从教育教学的角度,说说我们饱含满腔热血做创客教育时应该注意的几个问题。

关于“创”

正在写这一段的时候,看到群里面创客老师们正在热火朝天地探讨“创客”中“创”的含义。很有意思的讨论,可对于我来说,从英文到中文追根溯源究其本意到底是“创意”还是“创造”,并不是最重要的事情。最重要的是,我必须明白我希望赋予“创”这个字什么样的含义。这会直接影响到我的课程设计以及课堂教学中的细节。比如,我如果希望赋予“创”这个字“创意”的意思,那我会去反思:我设计的教学活动能否有效引导我的学生转变惯性思维,帮助他们孵化打破体制的真创意呢?如果我的课堂教学中,大部分时间都是在让学生跟着我亦步亦趋地模仿,那我在自己的教学语言中,有没有真正体现出我尊重学生的创意,并要努力帮助他们将创意转变为现实呢?

同样,如果我想要赋予“创”字“创造”的含义,那我会进一步思考什么才能够称得上是创造。学生依照说明书或教学视频给出的步骤,制作出了一辆一模一样的火星探测车,这算得上是创造吗?如果算得上,那我这节课和美术老师教的手工课之间的区别在哪里?仅在于学生作品的酷炫程度不同吗?我在给学生们布置动手制作任务时,我使用的教学语言是否给学生过多的限制,或者任务定义得太过模糊,以致阻碍到学生们主动创造的积极性了呢?

除了“创意”和“创造”,我其实还希望能够赋予“创”字“创建”的含义。创建什么?创建联系。在一步步指导学生动手制作的过程中,我需要反思:我给学生们设计的每一次动手创造的活动,能否真正帮助他们创建与生活的联系,从而培养他们对自己所处世界的好奇,以及对生活细节探究式的关注?我需要清楚地意识到,自己对某个知识点的讲解到底是采用了“直接灌输给学生”这样简单粗暴的方式,还是采用了更符合学生认知规律的教学法,即用问题一步步引导学生主动创建他们在动手探索过程中总结出来的规律与自己的日常生活经验之间的联系,帮助他们重建或深化对此知识点的理解。

关于“客”

大家在说“创客”时,好像都会直接忽略掉“客”字的含义。可能是觉得“客”字仅指“做什么的人”,没啥特别深刻的意蕴吧。钻牛角尖的我会很在意“客”的含义,因为在我心目中,“人”虽只有两笔,却是一个很有深意的字。我认为只有把“人”这个字理解好,我们才可能做得好教育。说实话,如果你对科技比对“人”更感兴趣的话,你可能只适合当一个安静的创客,却很难成为一位优秀的创客教育者。我目前接触到的创客教育课程几乎都以科技产品为核心:3D打印机、乐高机器人、可视化编程、MakeBlock、Arduino、Raspberry Pi、littleBits……所以一说到创客教育,就给人特别高大上的感觉,让人不禁心生向往。可我总感觉少了些什么。教育创客群里面大家分享的创客空间与创客教育机构的文章中,都会附上很多炫酷的科技产品和智能玩具的图片,而我对这些好像一直都不太热衷,我反而会去追问:玩这些炫酷科技产品的“人”在哪里?我会去关心,这门创客教育课程“人”在整个动手制作的过程中的思考到底体现在哪里。我会很想知道,这节创客课有没有真正启发“人”去思考自己与科技、自己与世界之间的关系。

关于“教育”

别以为创客教育听起来很潮,就一定很科学、很先进。其实如果你不懂教育,很有可能会把高大上的创客教育做成传统的授受主义(instructionism)。不相信吗?我这就打开我手边的《剑桥学习科学手册》(TheCambridge Handbook of Learning sciences )翻到第一章,一起复习一下授受主义的几大特点。

知识是有关世界的事实以及问题解决的程序集合。

学校教育的目的,是将这些陈述性知识和程序性知识传授给学生。当人们拥有了大量的陈述性知识和程序性知识时,就被认为是受到了教育。

教师是大量陈述性知识和程序性知识的持有者,他们的工作就是将这些知识传授给学生。

首先,应先教授一些较为简单的陈述性知识和程序性知识,再教授一些较为复杂的知识。“简单”、“复杂”的定义,以及学习内容的顺序,通常是根据教师、教科书作者,或者是数学家、科学家、历史学家等专家的研究决定的,并非根据学生实际上如何学习而定的。

检验学校教育成功与否的方法,是测试学生获得了多少陈述性知识和程序性知识。

逐条看过去,你是不是觉得每一条都很熟悉?你在你的创客教育课程体系的每一节课中是不是都能找到以上每一条的影子?

你告诉我,你的课程能够培养孩子深度思考的能力。但我深知,只有当学习者清楚在真实世界和实际情况中如何运用你所教的东西时,你所教的陈述性或程序性知识才能称得上是有用的知识。你的课程设计中如果仅体现了教师需要教哪些知识点,而没有一点对于不同年龄段的学生已掌握的先验知识的预评,没有让学生能够表达自己正在形成的观点,没有让学生反思与分析自己的认知阶段的教学环节,没有给学生任何练习知识迁移的机会,你真的很难说服我相信,你是真懂如何培养孩子深度思考的能力。

如果你也和我一样,不甘心用新瓶装旧酒的方式来做创客教育,我想我们首先必须踏踏实实地学习支撑创客教育的建造主义学习理论(constructionism)的深刻含义,即学习者通过在动手制作可分享的作品的过程中主动建构知识来学习(注:建造主义学习理论与我们熟悉的建构主义学习理论constructivism有区别)。我们要清楚一点,其实创客教育中使用的教学用具的基本属性是“能够帮助思考的物体”。不论是所谓高科技的金属套件,还是低科技的塑料或木质套件,我们使用这些教学用具的动机应该是,希望其能够有效地服务于学习者的思考,而不应利用它们来提高自己教育的“逼格”。教育的“逼格”是体现在每一个教学细节中的。如果教学细节没有做到位,即使你使用再高大上的教学用具,或从常青藤名校引进再赫赫有名的课程体系,你所做的教育在我看来还是很低级。我说这些,并非企图否定你所做的一切努力,我只是期待你在教育上能有更高的追求。因为我相信,你如果看准了自己需要努力的方向,就一定能把创客教育做得更好,你的努力会让更多的孩子——这个世界的未来——受益。当然,如果你优先考虑的是如何能够吸引更多家长和校方的眼球和尽快抢占市场的话,那你确实应该把更多的心思放在如何把产品设计得更加炫酷上面。

今天在读Invent To Learn: Making, Tinkering, andEngineering in the Classroom 一书时,读到美国教育家安吉娄?帕特雷在一个世纪前曾说的一句话“游戏室和游戏,动物和植物,木头和钉子,应当同文字和语言肩并肩坐一起”。这句话让我回想起前几天群里面老师们关于创客教育与学校教育两者之间对立性的讨论。和安吉娄?帕特雷一样,我也认为“木头和钉子”和“文字和语言”之间并不是对立的关系,它们应该是能够并肩作战的好战友。我了解到,现在有不少创客教育培训机构已经成功打入体制内,为学生们提供机器人、可视化编程等拓展课程,很为他们感到开心。但我还是觉得,如果学校真的有心改革,仅仅做拓展课程是不够的。就像我之前一直在强调的,支撑创客教育的学习认知理论是建造主义,即通过动手制作可分享的作品来学习,这种学习理念应该被积极融入到各个学科的教学中。比如可以让学生试着用可视化编程解决某个数学应用题,或使用多媒体制作软件进行文学艺术创作,或利用指定创客套件阐释某个物理原理……目前,体制内教育在知识的呈现方式、学生的参与方式以及学习效果评价方式几个方面都太单一,一直饱受诟病。与其绞尽脑汁地想着如何和体制内教育争夺孩子们的时间,不如多花点精力思考如何能够利用我们擅长的动手制作和东敲西打(makingand tinkering)帮助完善我们现有的教育体系。如果我们梦想推动更深入的教育创新,我们不仅要把信息技术老师培养成为创客教育者,还要想办法去影响文化课老师甚至学校领导,努力把他们也变成创客教育者。因为想要培养大量的变革者(change-makers),需要真正的教育创新,而真正的教育创新则需要更多的教育变革者(educator change-makers)。

创客教育论文篇6

2015年1月,李克强总理参观深圳柴火创客空间。随后,“创客”一词出现在今年两会的政府工作报告中。短时间内,创客从小众走向大众,成为引爆“大众创业、万众创新”的星星之火。同时,创客教育也成为教育界的一个热词。

作为最早出现在创客圈子中的少数教师群体中的一员,我发现自己2008年后的教学经历,刚好亲历并完整地见证了国内创客教育的发展。这促使我把这段经历写下来,希望这段回顾能够带给更多开始关注创客教育的同行一些启发,或许可以起到正本清源、去伪存真的作用。

从机器人竞赛到机器人教育

我从2006年开始负责学校的机器人竞赛辅导。和所有接触过机器人的学生一样,我很快就爱上了这项高科技活动。但不出两年,我就意识到机器人竞赛的问题:无论是教育部还是科协组织的机器人竞赛,在规则制定上过于依赖硬件的投入。只要学校肯花钱,厂商就重点支持,就能获得好成绩。更糟糕的是,规则年年变,学校几乎每年都要更新器材,否则得不了奖。

2008年,我校徐持衡同学因信息学奥赛而获得保送清华大学的资格。在不用准备高考的高三,他不想虚度光阴,而是打算做点有意义的事情。看到学校在科技创新和动手实践方面缺少氛围,他便寻求我的支持,创办了学生社团——科技制作社,并用自己的奖学金买了很多DIY材料,供社员焊接和拼接。以现在的观点去衡量,他就是一位非常具有创客精神的学生创客。因为社团需要活动场地,我们就把机器人活动室共享出来,让学生自己去捣鼓。

一直以来,我校学生参与机器人活动都是高三教高二、高二带高一,进行着类似师徒制的“传帮带”,并没有开设机器人课程。可到2009年那年,我在高一新生中怎么都找不到有机器人基础的苗子,只好开了一门“机器人编程入门”的校本课程。可随之而来的问题是,学校的机器人器材并不统一,开课的难度很大。这一度让我左右为难。也是这一年,我校足球机器人队在省赛中被淘汰,没能获得参加国家比赛的资格。输了比赛,两位参赛学生很不服气,就萌生了自己做机器人的想法。我自掏腰包,买了焊台之类的工具和各种电子元器件供他们研究。没想到几个月工夫,他们还真的做出了自己的机器人,并带着它参加了温州市比赛。当然,自己做的机器人在性能上比不过厂家,所以这次比赛连省赛的资格都没有争取到。

从机器人教育到科技创新大赛

比赛失利后,我和学生陷入了反思。学机器人的目的仅仅是为了这一年一度的机器人比赛吗?能不能提高机器人的利用价值?我开始试着让学生结合研究性学习,将机器人的知识应用在科技创新项目中。比如有学生研究教室的智能灯光控制项目,把传感器、智能控制、无线遥控等技术都用到了。2010年10月,我们在温州市大中小学生环保作品设计大赛中脱颖而出,获得了三个一等奖的好成绩。

随着研究的深入,越来越多的想法冒了出来。但我们也发现,这些仅为比赛而设计的机器人主板的种种不足。如,涂郁潇颖同学想做一款水质监测机器人,这需要将传感器的信息无线传输给电脑,再保存到数据库里,经过分析后以Web形式展示。但机器人主板与电脑间的通讯却很麻烦。因为比赛不需要,专用的机器人主板往往去除了串口通讯的功能。

无助中想起王盛业同学(他擅长设计板子)曾经推荐过的开源机器人控制器Arduino。从介绍看,Arduino的串口通讯很方便。我买来测试,结果欣喜地发现:Arduino在机器人与电脑间的通讯上做得特别好,直接用print语句就能将数据传送到电脑。更意外的是,网络上有很多Arduino的模块,如蓝牙、zigbee等。于是,涂郁潇颖的水质监测机器人就基于Arduino和zigbee协议去设计,并在后来获得了浙江省研究性学习评比一等奖。

既然能实现机器人与电脑通讯,那么能不能通过电脑控制机器人,或者通过电脑编程控制外围的设备呢?利用电机和继电器,不就可以让学生体验物联网、智能家居方面的技术了吗?一时间我和学生“脑洞大开”,不再关注机器人比赛,而是一心一意去研究如何使用电脑的并口和串口对外围设备进行编程,如何让电脑和Arduino互动了。

从科技创新大赛到STEM教育

在2010年上海市举办的世博会上,那些光怪陆离的互动媒体作品吸引了我们的目光。这些作品的核心是传感器技术和控制技术。我和学生认为,运用Arduino完全可以搭建出类似的模型。于是,我开发了一门“互动媒体技术”校本课程,尝试用Processing、flash、VB等程序和Arduino互动。遗憾的是,Arduino虽好,却没有图形化的编程界面,技术门槛较高。如果学生不具备一定的编程基础,很难实现他们的创意。校本课程只有18个课时,刚刚为学生打好编程基础,课程就要结束了,根本没有时间让学生在课堂上完成互动作品的制作。

这种困境一直持续到我发现了Scratch。Scratch支持传感器板和乐高WeDo系列产品,学生只需拖曳图标,就可以获取外部传感器的信息,并能控制外围设备。在教育部教育仪器研究所王玥林老师和上海创客李大维的帮助下,我成功实现了用Arduino来模拟Scratch的传感器板,还找到了Scratch的一款修改版本S4A。这样,只要配合我和学生设计的继电器插座,在课堂上就可以做智能家居的实验了。

在寻找关于Arduino和Scratch的资源过程中,一个新的教育名词STEM引起了我的关注,并和国内研究它的教师取得了联系,如吴向东、吴俊杰等。于是2011年秋,我和吴俊杰、管雪沨、武健、柳栋等志同道合的老师在杭州西湖相聚。在这个小型聚会上,吴俊杰展示了STEM教学案例,我也介绍了几个S4A学生作品。大家都对这种软硬件结合的课程产生了莫大的兴趣。回来后,我以S4A为平台重新开发“互动媒体技术”课程,将培养目标落在STEM素养上,引导学生把新奇创意变为现实,开始从研究有用的技术转向研究有趣的技术。相对于智能机器人,互动媒体技术侧重于通讯和媒体展示,不仅适合具有科技特长的学生,也适合在艺术上有特长的学生学习。

这一年,我开始负责学校选修课程的建设工作,于是我有意识地引导其他学科老师开设跨学科的课程。如物理老师开设“基于传感器的数字化实验”,化学老师开设“科学视频拍摄”等。好几门课程和我的“互动媒体技术”课程一样,先后入选省级网络选修课程,并评为浙江省精品课程。

从STEM教育到创客教育

STEM如同一扇新推开的窗户,让陷入信息技术教学困境的老师找到一丝亮光。但是,一线老师开发基于STEM理念的课程是困难的,几乎无从入手。2012年暑假,吴俊杰赴美国参加MIT的Scratch教育大会,回来后,通过猫友汇组织了一次小型会议。活动得到了教育部教育仪器研究所梁森山和中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会陈美玲老师的支持。我们针对Scratch、S4A和Arduino进行了讨论。那天,我们还邀请了DFRobot的知名创客程晨。自从接触了STEM,我们就自然而然地和国内的创客们建立了密切的联系。我们都认为,创客和STEM之间有密切的关系,创客们玩的各种有趣的项目,就是典型的STEM项目。有趣的是,此时大洋彼岸,奥巴马政府也在做同样的工作。

隔年,吴俊杰发表文章《创客教育:开创教育新路》(《中小学信息技术教育》杂志2013年第4期),第一次提出“创客教育”一词,并认为在“中小学中开展创客教育,开创教育新路应成为政府大力推动的一项教育行动”,引起了国内同行对创客教育的关注。受此影响,我们在商讨2013年8月温州中学举办的“第一届中小学STEAM教育创新论坛”时,曾提出过“少年创客教育研讨会”或“未来创客教育研讨会”的名称,但觉得要向公众介绍“创客”一词太复杂,最终放弃了。

虽然没有用“创客”一词,这届论坛还是吸引了国内好多知名创客参加,有新车间的李大维,DFRobot的叶琛和程晨,MakeBlock的王建军,奥松机器人的于欣龙以及北京创客空间的发起人肖文鹏等。如果说创客和教育的结缘,温州举办的这届论坛无疑是具有纪念意义的。在论坛上,我做了“创客文化和创新教育”的主题发言,分析了创客文化对创新教育的启示,对“教育创客”名词进行了具体介绍,并且接受李大维的建议,把学校的科技制作社活动场地开放出来,挂牌为“温州中学创客空间”。

创客运动的本质就是教育,是面向所有人的教育,创客和教育者之间有着密不可分的关系。创客关注造物,崇尚造物,这正好是当前教育的最大短板。2013年10月的上海创客嘉年华活动,我和吴俊杰、管雪沨、李梦军做了主题为“创客文化和STEM教育”的演讲,介绍中小学的STEM教育,并呼吁更多的创客关注教育,为中小学提供造物资源,首次在民间的创客盛会上发出教育者的声音。2014年4月,我和吴俊杰在全国最大的创客盛会——深圳制汇节的“创客和教育”论坛上做了主题演讲“创客教育,酝酿一场新的边缘革命”。在来自国际的20个专题演讲中,仅我们两人是国内代表,用中文演讲。我们提出创客教育将带来一场革命,这场革命从边缘学科开始,更容易取得成功。这一提法让国内创客圈颇为振奋,当时各家媒体的报道中,很多直接选择了我们的演讲题目作为标题。“创客教育”一词开始为公众接受,并频繁出现在各大媒体网站上。

创客教育的进一步发展

“创客教育”一词虽然已经在各媒体出现,也很快被圈内从事Scratch教学的教师所接受,但是愿意去研究硬件的教师却非常少。我们开始思考如何加快Arduino的普及,以及如何为中小学老师提供创客教育课程。吴俊杰提出开源课程的想法,但是教师们公开的往往是零星的课程资源,不能形成体系。

2014年2月,南京师范大学钟柏昌博士派了三位研究生到我校做关于Arduino的部级课题的研究。在DFRobot的支持下,我和研究生们设计了一套教学器材,编写了教材,开了一门“Arduino创意机器人”课程。通过ArduBlock的作者何琪辰,我们也优化ArduBlock并推出教育版。我们在教学中逐步优化教材和器材,拍摄了一系列微课,整理出相对完整的课程资源,并决定采用CC协议,完全开源这一课程,甚至声明不保留任何版权,作为国内开源课程的范例。

我一直认为,创客教育的最大特点就是开源、可复制,所以温州中学的创客空间就一直很简陋,不加修饰。2014年学期初,温州实验中学希望开展创客教育,建创客空间,只是苦于没有师资也没有经验。我们开始整理创客空间的建设方案,并且让两位研究生去温州实验中学兼课,同时培训学校教师。很快,温州其他学校也开始复制课程了,如乐清中学和昆阳二小等。下半年,北京师范大学又派了两位科学教育的研究生来实习,更多的课程在开发研究中,如App Inventor、Blockly等,还建立了QQ群专门解答各类问题。11月,温州电教馆在温州实验中学成功举办了全市首届青少年创客文化节,成立了国内第一个市级的创客教育协会。

同年4月,“第二届中小学STEAM教育创新论坛”在常州举办。这届论坛吸引了23个省市的老师参加,并邀请了台湾的许惠美和蔡凯如老师做分享,在线直播用户超过1000人,还惊动了CCTV。随后的6月,在清华大学举办的“中美创客大赛”的“创客与教育”论坛邀请我和吴俊杰演讲。我们选择了“柔软地改变教育”这一主题。我们希望有更多的人关注创客教育。虽然当前教育存在种种问题,但是不要抱怨,大家都去改变这一现状,创客教育是很好的切入点。这一观点得到听众的认同,《中国教育报》以《创客:柔软地改变教育》为标题,整版报道了这场论坛。

11月,上海创客嘉年华活动邀请我筹划创客教育论坛。我作为主持人,邀请吴俊杰、管雪沨,还有上海师范大学的黎加厚教授等演讲。论坛的主题是“迎接创客教育的引爆点”,因为我们都隐约预感到,创客教育已经到了爆发的临界点。12月,《中国教育报》以《温州:创客空间里的梦想时光》为题整版报道了温州的创客教育。没过多久,韩国媒体《中央日报》转载这一报道,并指出温州的创客教育值得效仿。这一报道再被参考消息的官网转载回来,引起国内众多媒体的关注。

创客教育论文篇7

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-2596(2016)08-0226-02

一、创客与创客教育

“创客”一词源于西方国家对创新思维意识的高度重视,是对英文“maker”的意译,即创造者的意思。具体解释来自克里斯・安德森在《创客:新工业革命》中的定义:“不以营利为目标,利用3D打印技术以及各种开源硬件,努力把各种创意转变为现实的人。这些人热衷于将充满创意的想法转变为现实,他们大多是出于自我的兴趣爱好,自发地参与到整个创客运动中,设计、制造出自己头脑中想要的东西。创客是创新2.0模式在设计制造领域的突出表现。参与人士包括一些计算机爱好者、软件开发者、设计师、艺术家等。”近年来,创客运动的一路高涨,将更多的充满活力和热情的高校大学生吸引到这一群体。作为社会最具活力和创造性意识的创客群体,高校大学生成为新时代背景下被极力推崇的潜在人才。创新理念将这些思维活跃、敢于突破的人才集结到一起,共同成立了能够交流科学、数字、电子、工程等专业问题的平台和场所――创客空间。创客空间可以是厂房,也可以是专业的实验室。上世纪80年代在德国柏林成立的浑沌计算机俱乐部是全世界第一个创客空间,至今,全球已经有将近1500个创客空间,相应出现了很多以学校为基地的创客空间,试图培养大学生的创新意识。我国现今也产生了很多初具规模的创客空间,如北京、上海、深圳三地是最先崛起的创客空间基地。随之建立的高校创客空间也颇具影响力,如清华大学、同济大学、西南交通大学等高校围绕着老师和学生而成立的创客空间。高校创客空间直接影响和启发了创客教育的实施,高校以培养新世纪的创新型人才为目标,重视创客教育培养机制,将创客空间与创客教育融为一体,相互碰撞,共同推动创新教育的发展。

我国在2009年引进创客教育模式之后,一直备受关注。总理也在很多场合提出了对创新教育的重视,他将改革与创新看作是国家经济发展的不竭动力,强调要大力发展以网络化、专业化、集成化等机制为主体的“众创空间”,为培养青年创新人才创造便利条件。创新2.0模式是相对于传统科技创新活动而言的,主要将科研人员为主体转换为普通用户为主体,实验室为载体转换为社会实践为舞台。科技创新不再是少数专家和科技人才的专利,而是每个有思想、有创意的科技人才都可以参与的活动,社会中的科技成果使用者成为最有时言权的群体。我国高校要建立创客空间,就要立足培养大学生的创造性思维和实践能力,运用3D打印技术的辅作用挖掘学生的创新潜力,全面开展创客教育。

二、本科院校创客教育实施过程中遇到的难题

我国对培养“创客”型人才高度的重视,投入了大量的资金。创新型人才培养机制将理论学习与实践能力紧密结合,努力培养有着多元化思维和开拓性壮举的人才,共同为社会主义现代化建设服务。但是,我国本科院校“创客”型人才培养机制尚不完善,仍存在很多难以攻克的难题。

(一)创客教育的教学目标不够明确

我国本科院校对培养“创客”型人才设置的创新教育存在着教学目标不够明确、缺乏对问题清晰的认识等问题。首先,很多本科院校并没有真正把握住创新教育的主旨,而只是浮皮潦草地认为创新教育就是一味地开拓学生的思维,将创新教育简单理解为素质教育或者就业指导。创客教育的教学目标不够明确直接影响了整个创新教育模式的运行。要知道,创客教育与通常意义上的素质教育有着很大的不同,素质教育是为了培养学生全面发展的能力,以摆脱应试教育的固定模式,但学生仍处于被动的地位;而创客教育则不然,创客教育的主体是一批本着兴趣爱好积极自主参与到创客活动中来的学生,其学习更偏重于主观的认可和实践。还有很多高校将创客教育作为学生未来就业的砝码,培养学生创新意识的目的也仅是为了学生在未来有很好的出路,强烈的目的性和功利性一定程度上影响了学生创新思维的形成。可见,本科院校在开展创客教育之前,并没有真正理解创客教育的价值、意义及内涵,这就造成了很多高校的创客空间缺乏活力,最终不了了之。

(二)创客教育的教学管理机构不够完善

本科院校创客教育的教学管理机构还不够完善,毕竟我国真正引进创客教育的时间才不到10年,很多教学管理体制存在着大量问题。目前,我国本科院校的教育教学模式长期受传统教育模式的影响,缺乏创新能力的教育阻碍了创客教育的推进,使很多学生都缺乏实践基础;创客教育的教学考评标准体系也不够健全,难以对学生在创客活动中的表现进行合理的测评;学生自发组织的能力比较薄弱,很难形成颇具规模的创客空间,以便于学生聚集在一起探讨关于科技、工程、数码、电子等问题。这些问题共同导致了整个创客教育的教学管理机构的不完善,严重阻碍了创客教育的实施。

(三)创客教育的师资力量不足

我国本科院校中的创客教育教师团队还不够大,师资力量不足,缺乏那种既具有教学能力又可以发散创新思维的教师,比如计算机专家、艺术工作者、机械制造专家等。这些专业人士都应具有很强的专业素养,对理论知识了然于胸,又具有活跃的思维和创新意识,只有这样才能依自身的影响力影响学生,引导学生自主完成创客运动。但是,从我国本科院校的创客空间来看,大多数教师都仅仅为了达到教学目的,考虑更多的是学生未来的就业,并不关心学生思维意识的培养。甚至,有的教师本身就缺乏创新意识,更不能带动学生一起参与创客运动,抑制了学生对于创客教育的热情和信心。创客教育是一项综合性和实践性都很强的教学实践活动,一般要靠一批优秀的教师引导着学生了解创客活动直至参与创客活动。可见,本科院校里师资力量的匮乏大大影响了创客教育教学实践的实效性。

三、新建本科院校“创客”型人才培养机制的路径

在中国当下的本科高校,大学生进入大学校园的第一天就在为未来进入社会参加工作做准备,一切的学习实践活动都有明确的目的性,功利性的学习态度培养出的学生通常以分数定义优秀,以实用定义价值。这种局面很容易使大学校园丧失青春活力和进取精神。培养“创客”型人才需要从教育全局出发把握和制定人才培养方案,建立学校――教师――学生三位一体的教学模式,三者共同建立一个创新队伍,达到“共生效应”。学校应该营造良好的创客空间和创新环境,教师在此基础上发挥带动和引导作用,作为创客主体的大学生充分发散思维,发挥自主性意识,从而达到培养“创客”型人才的目的。

(一)完善创客教育的教学管理机构

我国本科院校应该尽快建立完善的创客教育教学管理机构,形成系统的创客教育内容以及方式方法,建立大学生创客教育最终成绩和表现的评判机制。要把创客教育的教学课程列入整个教学计划中,加强教学管理,建立创客教育的平台,加强创客教育指导教学研究,最终提升大学生的创客运动能力。

(二)强化创客教育的师资团队建设

高校应将教师看作是培养学生创新意识的重要力量,对教师的能力水平提出了很高的要求。学校要鼓励教师不断提高教学水平,不断改进教学方法。教师要将专业理论知识与创新性的实践操作相结合,既要向学生传授理论知识,又要在实践环节中寻找全新的操作方式和创意。创客教育对教师的高要求,使培养合格教师队伍成为亟待解决问题。学校可以首先培养本校的教师,挖掘他们的兴趣和潜力,也可以邀请和聘任校外的专家、成功人士对教师和学生予以指导。只有解决创客教育师资力量不足的问题,才能使创客教育开展起来。

(三)创客教育应注重学生的实践教育

在本科院校全面开展创客教育,首先应调动创客教育主体――大学生的参与热情和积极性。以教育理论为依托,通过培养大学生对专业性的理论知识的掌握能力,将理论知识延伸到实践操作过程中,这不仅能帮助大学生夯实理论基础,还能做到学以致用,最终将所学知识运用到实践环节中,从而拓展大学生的综合实力。科学实用的创客教育实践方式包括:问题探究法、实践操作法和社会情景法。也就是说,在创客运用中,大学生要有问题意识,对任何事物本着怀疑主义的姿态,追本溯源,挖掘事物的本质,这是培养创新思维的必由之路。实践操作中,可以随时对所学知识进行自我创新和突破,要不拘一格,打破常规,敢于冒险。其次,创客运动中创造出来的新事物势必要在社会环境中才能发挥价值,社会情景法就是将事物在社会中的实用性考虑进去,创新研究出的事物应该能对社会有一定的功用才会有价值。

创客教育作为新的教育理念,正在我国本科院校兴起,所以及早对这种教育模式进行规范显得迫在眉睫。创客教育是我们社会经济高速发展的必然要求,也是应对全球知识经济竞争的必然要求。在我国本科院校开展创客教育的教学实践,有很长的路要走,我们应该及时吸收和借鉴国外在此方面的成功经验,为促进“创客”型人才培养机制的建立打好基础,最终为社会主义现代化建设输送优秀的创新型人才。

参考文献:

〔1〕智庭,孙妍妍.席卷全球的创客教育[J].当代教育,2015,(06).

〔2〕杨现民,李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究,2015,(02).

创客教育论文篇8

1.STEM与创客教育融合

华东师范大学副校长任友群在论坛的发言中梳理了国际视域下的STEM成长历程、创客教育,以及STEM教育与创客教育的异同。

(1)STEM的成长历程

自1986年,始于美国国家科学基金会有感于国内理工科人才的匮乏和理工科教育的不振而发表的《本科的科学、数学和工程教育》(Undergraduate Science、Mathematics and Engineering Education)报告,建议国家调动各类资源投入科学、数学和工程(SME)领域的教育以来,历经1990年Technology(技术)被纳入其中,SME变为SMET;2001年,“STEM教育”第一次为美国官方所用;2007年,美国《国家竞争力法》(National competition law);2009年,奥巴马发表了“教育促进创新”的演讲,宣布在全国范围内开启“教育促创新”计划;直至2011年,美国弗吉尼理工学院暨州立大学学者Georgette Yakman提出在STEAM中,A不仅仅指的是艺术,还有美(Fine)、语言(Language)、人文(Liberal)、形体(Physical)等艺术含义。

STEM教育的过程不仅把科学、技术、工程和数学知识进行叠加,而且还将本来分散的四门学科自然地组合形成新的整体。不论是STEM教育还是STEAM教育,它们都是为了更好地帮助学生不被单一学科的知识体系所束缚,促进教师在教学过程中更好地进行跨学科融合,鼓励学生跨学科地解决真实情境中的问题。同时,科学、技术、工程、艺术和数学等学科的相互结合,有效地提升了学生解决问题的综合能力和跨学科的思维能力。

(2)创客教育

创客运动推动着教育系统内“基于创造的学习”的发展。创客教育所强调的鼓励学习者是创造者,学习的过程也是创造的过程,以及创造者注重学习者不一样的想法并将其变成现实等教育思想都与现代教育理念不谋而合。其实,创客也是一种业余爱好,因而广义上不存在所谓的创客教育,只能说是一种创客培养,它重点强调创造、创新的精神。如今我们所倡导的创客教育更多以数字化工具作为基础,创客更集中体现在数字化创客上。

(3)STEM教育与创客教育的异同(如下页表)

STEM教育与创客教育的差别主要为:①两者起源不同,但都需要社会各界的共同参与。②STEM教育更强调跨学科,创客教育则更强调创造与分享。③两者都强调真实情境问题,但创客教育问题主要来自学生。④创客教育强调真实作品的产出,而STEM关注动手实验。⑤师生角色定位不同。

创客教育与STEM融合,首先要深化STEM教育,创设基础教育过程中更多STEM课程空间。其次,促进不同学科教师之间紧密合作,并整合多方资源,提升STEM和创客教育的课程水平。最后,深化教育评价体系,匹配 STEM教育与创客教育需求。

2.学生创新能力特征和技术的两面性

教育部教育装备研究与发展中心副主任刘诗海在论坛中对“学生创新能力特征”和“技术的两面性”进行了阐述与分析。

他认为学生创新能力特征包括:善于观察,并能用类比、推理的方法表达;敢于质疑权威性的观点;凡事喜欢寻深究,尽力弄清事物的来龙去脉;能耐心听取别人的见解并从中发现问题或受到启发;能发现事物与现象间的逻辑联系;对新鲜事物充满好奇心;凡遇到问题总是喜欢在解决方法上另辟蹊径;具有敏锐的观察力和善于提出问题的能力;总是从失败中发现成功的启示;在学习上常有自己关心的独特的研究课题。而在注重“技术的两面性”过程中,教师要警惕技术不但可以用来解决问题,它也同样可以引发新问题。

3.“STEAM+”理念构建园区大教育新格局

嘉定工业区张敏部长分享了园区人用“STEAM+”理念构建园区大教育新格局的思考和实践。

(1)打破围墙,构建园区大教育、教育大融合的新格局

为了打破围墙,构建园区大教育、教育大融合的新格局,我们依托智慧教育发展联盟平台,整合社会资源、激发创新能力、孵化创新人才,提出了“科技和文化两翼齐飞”的整体战略,并着力构建了“科技创新+文化创意”的“STEAM+”大教育格局。同时,我们还要扎实开展好三项行动:一是着力开发创新项目。在“留一堂课给梦想”创新项目会上,推出陶陶乐、绘生活、生命探秘、超级翅膀、观风云、绿色创学、探鼓、酷玩无人机、机器人竞技场等15个创新项目。二是着力打造“梦想课堂”。广泛招募界内外、各行各业的精英加入“筑梦导师”队伍,编制可供学生自由选择的“梦想课程”,帮助学生开启梦想、成就梦想。三是着力建设学生实践体验基地。建立30个“梦想课堂”学生实践体验基地,通过观摩、操作、互动、交流等多种方式,给学生带来科技体验、社会体验、文化体验、红色体验合成生态体验。

(2)力推STEAM教育与学校教育的深度融合

在STEAM教育与学校教育的深度融合方面,我们围绕科技文化两翼齐飞的整体战略,将STEAM的精神内核融入到学校课程建设中。首先在传统的课堂教学中渗透了STEAM理念,促进课堂的转型升级;其次是基于学校实际开发STEAM课程。近两年来,园区各中小幼学校围绕STEAM的精神内核融入开展了一系列草根式探索。

4.创客教育的实施平台与课程模式

北京师范大学教育学部创客教育实验室创始人傅骞从五个维度论述了创客教育的实施平台与课程模式,即创客教育实施平台的误区。创客教育就是学习创客工具,就是激发学生创新,就是STEAM教育,就是培养创业、创客教育的SCS教学法。此外,傅骞还介绍了面向主题的课程设计,重点讲解了创意电子教育支持生态建设。

5.STEAM课程群建设与实践

浙江省温州中学谢作如老师介绍了开展STEAM课程群建设与实践的体会。

浙江省在2011年启动了《深化普通高中课程改革方案》。《方案》要求:一级特色示范学校开发的各类选修课程不少于每30名学生1门,二级特色示范学校已开发各类选修课程不少于每40名学生1门。《方案》还规定:知识拓展类选修课程比例不超过60%,职业技能类选修课程比例不少于10%,每学期选修课程课时比例不少于总课时的20%。

温州中学在方案实施过程中,立足“跨学科”学习的认识,启动了机器人竞赛工作、开设了机器人校本课程、成立了科技制作社(学生自发),学生自行设计传感器、焊接、组装机器人,将机器人知识应用于科技创新,参加比赛,并通过Arduino研究数据采集、人机互动技术。后来,我们认识到这一方向就是STEM。截止到目前,各项活动达成的效果令人满意:精品课程数量全省第一,入选省选课平台也是全省第一;STEM方面的课程多达十多门;特色课程涵盖互动媒体技术、Arduino创意机器人、数学视界下的3D打印,等等。

温州中学通过实践并归纳出STEAM课程的特点,即自下而上(这是一种自下而上的课程诉求,很多课程教师是在无意间进入STEAM领域的,而学生对课程内容也形成了新诉求)、快速迭代(STEAM课程的快速迭代是特色,没有以不变应万变的核心课程内容,学生的学习成果极大地丰富了课程内容)。

论坛拓展体验项目追踪

论谈议程之后,与会代表转战上海的各个场地,继续通过实地考察的形式,进行STEAM活动体验。

1.创客嘉年华

2015上海创客嘉年华邀请了电子、环保、生物、声音和文化类的创客,通过展示、论坛、工作坊等多种形式,让人们近距离体验创客文化。同时,结合科技、艺术、传统手工艺、科学、工业等领域,为人们创造了玩炫酷高科技、尝遍天南地北美食、参加趣味游戏、体验手工与科技相结合、启发创意思维的狂欢之地等奇妙体验。

在机器人阵列中,一款名为“明”的机器人,是一款两轮自平衡、可远程临场服务的智能设备。操作者通过远程操控命令机器人完成各种动作,并运用实时视频通讯保证了操作的可延续性。拥有智能机器人一直是人类的梦想,而“NAO机器人”就是一款可爱并且绝对吸引眼球的智能机器人。

动手工作坊里,花艺、皮具、编织乃至创意折纸和竹子加工都为创客及发烧友们提供了一展才华的机会。就连最普通的吸管,也似刚刚经历过头脑风暴一样,成为吸管机器人。同时,MOLA模拉无人机的超大肥皂泡表演、五对五相扑足球、相扑机器人大赛等活动也为大家带来了新的体验。

本次嘉年华的现场论坛吸引了众多社会大众。

2.模型节活动

创客教育论文篇9

展示会由北京教育装备行业协会、北京高教学会技术物资研究会主办,《中国现代教育装备》杂志社、中国教育装备采购网承办,北京中庆现代技术有限公司独家冠名。

本届展会紧跟教育现代化的时代潮流,喊出“创新驱动教育装备现代化”的主题口号,致力于打造创新型、发展型展会,展示最前沿、最现代的教育装备产品,为教育从业者带来又一次的采购盛会。

展会近2万平方米的展区,汇集了150余家行业内代表性企业,行业内标杆企业携新产品悉数参展。展品集结了智慧校园建设及解决方案、学前教育装备、后勤设备、实验室设备等。规模化、集中化、专业化的特点将注定这是一场有内涵、有实力的展会。

浙江大学实验室设备处处长冯建跃、天津大学软件学院纪委书记张h琪、燕山大学设备处副处长王东和中国人民武装警察部队学院实验处处长高洪旺,及来自多个兄弟省市装备部门负责人与嘉宾出席了开幕式。

开幕式现场,北京市高等教育学会技术物资研究会理事长、北京交通大学实验室设备管理处张家栋处长代表组委会致欢迎辞。展会冠名企业代表,北京中庆现代技术有限公司董事长宋东茂先生代表参展企业致辞。最后,北京市高等教育学会常务副会长时龙先生宣布2016北京教育装备展示会开幕,展示会在现场观众的热烈掌声中拉开帷幕。

展与会相呼应

此次展会在秉承往届展会特色基础之上,更是针对不同教育领域的观众,提供了全方位多角度的论坛交流活动,让观众及时了解到行业动态和发展趋势。

以论坛为理念架构,以装备为展会支撑,探讨教育装备技术与课程的深度融合。与展会的宏大相呼应,装备论坛也精彩纷呈。论坛内容紧跟时下教育热点话题,涵盖了高教、普教、职教、学前教育四个领域的7大主题,包括高等院校实验室建设、大学图书馆馆舍空间再造、校园室内空气环境治理、学校体育课程改革与创新体育器材应用、中国制造2025与人才培养、在游戏活动中促进幼儿健康、快乐发展、京津冀基础教育装备合作与发展等。清华大学实验室与设备处处长武晓峰、比特实验室创始人曹伟勋博士、北京教育学会体育研究会理事长陈雁飞等在论坛中做了重要报告。

如今,我国一些高校院所在仪器设备开放上历经多年探索,现已被纳入开放服务试点,发挥示范引领作用。武晓峰曾说,在仪器设备的开放共享上,清华大学从上世纪70年代就开始了探索。那时,由于大学科研经费有限,大设备又有运行维护费用,为支持科研、提高设备使用率,清华大学成立了分析测试基金,用来补助老师们的设备使用费。

“从刚开始的学校出80%,老师出20%,到后来学校出小头,老师出大头。学校支持的费用总额一直在增加,很好地发挥了政策引导作用。这种模式被很多所国内高校借鉴。”武晓峰说。

后来,清华大学在分析中心成功建设的基础上,陆续支持建设了10个校级公共平台。通用性强的设备,尽可能在公共平台上建设,专业性强的设备主要放在对应的院系和研究所里。

在武晓峰眼里,这种校级共享平台有多层意义:节约了资源,避免设备重复购置,提高资金使用率;集中管理以后,平台会有专人维护,提高了设备使用质量,延长了设备寿命;搭建了一个新的交流环境,推动不同用户间的交叉交流;为每一位老师及其研究团队提供利用仪器设备的机会,促进学校的人才培养和科学研究。

武晓峰表示:“我们就是想通过网络平台把尽可能多的大型设备纳入开放服务系统,因此要求各单位自身利用率不是很高的设备要注重开放共享。如果各单位拥有的仪器设备不开放,别的用户用不了,必然导致重复购置。更多高校一起做这项工作,肯定会极大提高设备使用率。”

值得注意的是,首届京津冀教育技术装备协作与发展论坛成为了展会的一大亮点。论坛汇集京津冀三地经验成果,从装备建设、课程改革、教学教研等多个角度探讨了当前课程改革下如何进行学科实验室建设、学生创新能力的培养、区域教育协同发展等问题,为京津冀教育一体化发展提供了宝贵的实践经验。

校园兴起的“创客”热

“创客”在近几年火热起来的同时,也逐渐进入了校园。“创客”一词指出于兴趣爱好,努力把创意转变为现实的人,经去年“五・四青年”节国务院总理回信清华大学创客空间协会学生,鼓励创客创新创业后广为流传。而校园的创客空间是一个具有情境体验、创意生成、原型制作、功能测试和展示交流功能的开放技术实践场所,学校提供足够的空间、设备、设施、材料,营造一种能共享所有资源,具备分享特质的创客文化氛围,树立一种开放、开源、协作、分享的人生理念,培养一种精益求精、一丝不苟、追求进步的创客精神。

从教育展会上获知,中教启星教育创客空间实现了校园的创客空间的情景体验、创意生成、开源制造等多项功能。

据中教启星教育创客空间负责人介绍:“情境体验的主要功能是营造一个了解科技发明历史,体验新兴科技发展前沿成果,激发设计灵感,寻求创新思路的学习场所。其主要课程包括状态调节能力、自主学习能力、益智思维、创新思维、社会探究(观察、调查、访谈、体验)、需求分析(SWOT分析、物-场模型分析)。”

而在创意生成中主要功能是给学生提供一个能独立思考、小组讨论并进行创意设计的空间。主要课程包括图形创意、二维设计、三维创意设计、发散性创新方法、半发散性创新方法、聚合性创新方法、装饰创意手工、手绘与纸模、快速原型与体验草稿。

创客教育论文篇10

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2017)03-0034-05

山东省中小学客教育现状与问题

(一)调查目的

创客教育刚刚起步,基础教育是整个教育体系的基石,在开始阶段对创客教育现状进行调查,发现存在的问题并及时提出解决方案,能够帮助基础教育阶段创客教育的健康良好发展。

(二)调查过程

本次调查选取了山东省目前信息化发展速度较快的济南、青岛和淄博等地区的中小学校。基于已有的对创客教育的认知,制作了学生版和教师版调查问卷。调查问卷初次制作完成之后,首先在济南市部分中小学进行了测试,使用SPSS 19.0对问卷进行了信度分析,并经过专家访谈进行效度分析后,最终形成教师版和学生版的调查问卷。

学生版调查问卷主要从创客教育参与现状、态度、自我评价三个维度对学生进行调查。教师版调查问卷主要从创客教育开展现状、认识、态度三个维度对教师进行调查,同时配合对部分教师进行访谈,深入了解山东省创客教育的现状。本次调查共发放学生版调查问卷200份,回收有效问卷184份;发放教师版调查问卷100份,回收有效问卷93份。调查统计数据的录入、分析工具为SPSS 19.0。

(三)统计分析

本次调查的学生和教师的性别(约1:1)和学习阶段比例基本合适。因高中阶段课业压力较大,参与创客教育的对象较少,最终获得的样本数量也较少(学生9.2%,教师8.6%)。

1. 中小学学生调查问卷分析

(1)开展现状维度

中小学学生参与创客活动的情况方面,由图1看出,各类相关的创客活动都有学生参与,表明目前创客活动种类是较为丰富的。学生参与信息技术和创意制作相关创客活动的较多,而参与三模一电的则较少,表明学生参与的创客活动类型具有倾向性,可能与学生的兴趣、基础知识以及创客活动的难易程度有关。

通过参与创客的相关活动,大部分的学生(71.2%)达到了将创意转化为现实的创客教育目标。因此,目前创客教育的开展是有效的。

(2)态度维度

对于创客活动的赞同度方面,绝大部分学生(97.8%)是支持通过创客空间进行学习的,创客教育的学习方式是吸引学生的。

此外,大部分学生(62.0%)是根据个人的时间参与创客活动,说明提高学生的参与兴趣是很重要的。另外,创客空间的开放时间、活动时间、活动项目也对学生的参与频率有一定影响,表明应该注重创客空间本身的建设。有50.5%的学生认为,在创客空间进行实战训练更有效,同时认为开展相关课程、邀请有经验的创客进行报告分享、组织交流研讨会,也是有效的方式。因此,应综合开展各种活动满足学生的需求。

(3)自我评价维度

创客教育的开展有利于提高学生实践、合作、沟通等方面的能力。这些能力对于学生个人素质的提高和个人的成长是必不可少的。绝大部分学生(95.1%)对自己在创客活动中的表现是满意的,并认为自己的能力有所提升。这对于学生参加创客活动的持续性方面是有利的。

2. 中小学教师调查问卷分析

(1)开展现状维度

约一半(48.4%)的学校没有建设创客空间,说明创客教育的基础设施建设还有待加强。创客教育对于大多数教师来说属于新的领域,开展相关的培训是有必要的。仅有53.8%的学校对教师进行了创客教育的相关培训,学校在对教师进行创客教育的培训方面仍需要努力。

由图2可知,中小学开展创客教育的活动形式是较为丰富的,但是更多的是通过报告交流的方式开展,在实践操作方面较弱。理论上的交流讨论对于创客教育的开展是远远不够的,只有真正落实到操作实践上,学生和教师才能体会到更多创客活动的乐趣。因此,中小学的创客教育在实战训练方面仍需要加强。

(2)认识维度

调查显示,一半左右的教师认为其所在学校的创客空间在技术指导(50.5%)、资源共享(49.5%)、创意共享平台(44.1%)方面有优势。而其他方面尤其是辅助政策对创业的支持及学习活动方面比例较少,因此创客空间仍需要加强建设、扶持和指导。

(3)态度维度

对于在中小学推广创客文化的态度方面,近七成的教师(68.8%)支持创客文化的推广,说明创客教育的开展是有前景的;但仍有25%左右的教师持观望态度,表明创客教育仍需要努力,以得到更多支持(如图3)。有6.5%的教师不赞同通过创客空间进行学习,93.5%的教师则持赞同的态度,说明创客教育的教育模式得到了绝大多数教师的赞同,并认可通过该方式开展学习活动(如图4)。

由图5可知,有51.6%的教师认为创客空间在技术指导方面需要完善,有38.7%的教师认为创客空间在资源共享方面仍需努力。通过调查可知,创客空间的建设仍需要在各个方面进行加强,尤其是技术指导方面。

山东省中小学创客教育存在的问题

通过调查并进行综合分析可知,目前山东省中小学创客教育存在以下几个方面的问题。

一是创客教育在初中和小学开展的程度较高,而高中开展的较少。根据访谈,教师反映虽然很想把学校的创客空间做得有声有色,让更多的老师和学生参与进来,享受创客的幸福和快乐,但是无奈教学任务和各种繁杂的琐事占去了太多的时间和精力。从高中段来说,最大的压力来自高考。

二是学生自身方面,中小学学生具有一定的创新意识和能力,通过创客相关活动,操作实践、合作沟通等各方面能力都有所提高,但是学生参与的热情还有待提高,对于创客、创客活动的认知还有待加强。

三是学校方面,很多学校还没有建设自己的创客空间,不方便学生参与创客教育的活动,这在一定程度上影响了学生的参与热情。学校在对教师的培训方面没有特别重视,这对于创客教育的开展产生一定的影响。

四是创客空间的建设方面,创客教育的基础设施建设还不能够满足需求。政府和相关组织的政策和资金支持不足,多领域的技术、人才的参与还不能够满足需求。创客空间之间的交流^少,资源和成果的共享不足。

五是创客教育课程活动方面,中小学开展创客教育的形式是较为丰富的,但是多以组织报告分享的形式进行,在实践操作方面的安排有待加强。在创客课程的安排上,开展“三模一电”课程的学校较少。另外,根据教师访谈,创客教育课程和活动在各个学习阶段的设置缺乏健全完整的体系,无论是纸本教材还是网络课程的建设仍没有形成系统。

中小学创客教育的改进策略

创客教育的开展方兴未艾,山东省中小学的创客教育总体正处于不断改进发展的上升期。针对创客教育目前存在的问题,我们提出以下对策。

一是中小学学校要注重创客空间的建设,加强创客、创客文化的推广宣传。

建议有条件的学校建立自己的创客空间,使学生更加方便地参加创客相关活动。目前已有部分学者提出了学校创客空间的架构建议,雒亮、祝智庭构建了创客空间2.0结构模型,即线上虚拟空间和线下实体空间相互融合的个人――集体交互的学习空间。宋述强、钟晓流等提出了创客空间的iSMART模型,以共同的兴趣爱好或利益(Interest)为出发点,一种线上线下的融合空间(O2O Space),以创客活动(Making Activity)为中心,结合跨界导师(Interdiscipline Mentor)、资源(Resource Exchange)、制作工具(Making Tools),为创客们提供支持。此外,建议学校提高已有资源的利用率,在资源较为缺乏的情况下,更加精心设计课程和相关实践活动,明确创客教育的宗旨――探索创新的精神比使用昂贵的器材更为重要。

学校应加强创客教育、创客文化的宣传。目前,创客教育在中小学的开展基本以学生个人的兴趣爱好报名参与,学生的参与频率较低、普及率低,很多学生并没有或很少参与创客活动。创客活动不是少数人的特权,更不是理工类、技术类学科的专利,建议通过参观、成果展示、报告等多种形式让更多的学生参与进来,体会创客的乐趣。努力转变学生对于创客活动的认知,提高学生的创新意识,将自己的创意转换成现实。鼓励不同创客空间、学校之间利用互联网进行信息、资源、技术的分享,实现共同进步发展。

二是要加强教师的培训,形成专业师资队伍。

创客教育吸引了很多教师的兴趣,但是教师们空有热情而找不到实践方法。建议邀请有经验的创客分享经验,进行实践现场的指导,提高创客教育人才的总体素养,增加实践操作方面的安排,让教师深刻了解创客活动的开展进程。鼓励教师间更多地进行线上和线下的交流讨论,形成网络交流社区,分享教学经验,同时也应创新教学思路,共同探究更适合的创客教育开展路径。

专业化的教学策略对于创客教育的开展进程至关重要。比如,基于创造的学习可以分为四个阶段:第一阶段即开始阶段(Getting Started),教师的任务应该是着重引导学生的创造兴趣,让学生勇敢提出自己的创意;第二阶段即实验阶段(Experimenting),教师则需要关注学生的实验进展,给予他们相应的支持;第三阶段即原型制作阶段(Prototyping),教师应该帮助学生建立信心,学会管理、应用已有的资源,让学生了解创造本身就是一个复杂的过程;第四阶段即整合反馈阶段(Integrating Feedback),教师应该向学生传达“创造是一个过程、反馈是必要的”这一思想观念,让学生有机会展示自己的成果,通过讨论、反思获得进步。

三是创客教育管理机构要提供政策和资金的扶持,帮助搭建学校和企业、培训机构之间的桥梁。

美国是开展创客教育较早的国家,美国创客教育的持续发展与美国重视科学技术发展的背景和政策支撑密不可分。美国推行的STEAM教育,包括Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Art(艺术)、Mathematics(数学)五个部分,旨在培养学生动手、创新、综合运用科学知识的能力,这为美国创客教育的实施与推广提供了宏观背景。开展创客活动,材料设备和政策的支撑必不可少,建议相关管理机构加大政策和资金的扶持,支持创客空间、创客活动的持续运行。

另一方面,学校和企业之间的合作也有利于学校创客教育的开展。例如,济南市艾科瑞特培训学校是济南市从事机器人科技教育的培训机构,该机构与济南市山师附小等8所小学合作,帮助学校建立了创客空间,并提供了技术、师资等多方面的有效支持,推动了机器人教育的普及与发展。因此,建议相关创客教育管理机构能帮助学校和企业之间搭建桥梁,充分发挥各方优势,促进学校创客教育的进一步开展实施。

四是创客教育课程和活动设置方面,要探索适合不同学习阶段的创客教育课程和活动,避免模式化教学。

进一步加强创客教育在中小学的开展,尤其注重高中阶段创客教育的推进。根据学生的学习阶段、认知水平和发展取向,探索适合不同学习阶段创客教育开展的不同模式,设计符合不同学习阶段需求的课程和活动,以满足实际的需求,引导学生发现个人感兴趣的方面,避免模式化的教学,帮助学生发现自身的长处,充分发挥个人优势,使创新意识能够真正深入人心。

结 语

创客教育已经得到了学生和教师的普遍认可,可以帮助提高学生的各方面综合能力,但是目前仍存在很多不足。建议学校、教师、各相关管理机构共同努力,帮助创客教育更好发展。创客与教育的结合为教育改革提供了机遇和挑战,我国的教育环境复杂,创客教育的发展还需要各方协同工作,共同探索适合本地发展的创客教育之路。

注:本文系教育部人文社科2015年度课题《发展核心素养的科技类综合实践活动设计研究》(编号:15YJC880047)研究成果。

(作者单位:山东师范大学教育学部)

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创客教育论文篇11

2013年,我们发起了一个民间的教育论坛,在确定名称的时候,在“少年创客培养”和“STEAM教育”两个主题上讨论了很久,最终确定为“中小学STEAM教育创新论坛”,因为这样可以比较清晰地向大家介绍我们这个论坛到底在关注什么。第一届论坛活动就在温州中学举办,我主讲的题目是《创客文化和创新教育》。在讲座中我将STEM项目和创客项目进行对比,总结出创客项目具有高科技、贴近生活、综合性强、可玩性强、多人协作等特点,是最好的STEM教育资源。第二年,我和吴俊杰、管雪h等四人在上海创客嘉年华活动同台演讲,那也是中国创客活动中第一次出现的教师演讲。我们的演讲主题就是《创客文化和STEM课程建设》。

创客教育论文篇12

中图分类号:G40-01 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)07-0001-06

一、引言

当今,制造技术和工具的平民化以及在线社区的兴起推动了人类发展史上新一轮的创新和制造革命,使创客运动和创客教育成为可能的3D打印机、智能机器人、微处理器、可穿戴设备、智能手机和新的编程语言等新工具赋予了人们前所未有的创造能力,点燃了公众对创客运动的关注和热情,高等教育机构更是首当其冲,擎起创客运动的大旗,在各种场合以多种形式倡导创客文化,并发起创客活动以吸引更多的学生参与其中,重新谱写21世纪高等教育的职责和使命。然而,人们对创客运动环境下的创造或制造(making)一词的定义及其潜在影响的理解并不一致,往往从广义上把其理解为“修修补补、敲敲打打”(tinkering)的同义词,而与经过深思熟虑的、缜密的教学或研究方法无关,因此,当前急需从概念上澄清制造(making)和创客(maker)等词的涵义,使用人们普遍接受的语言来解释并理解创客,并严密地论述制造和创客在高等教育中的角色、范围和未来。正如Lee Martin(2015)指出创客运动尽管是新的社会现象,但其源起与人们的社会生活和社会实践密切相关,从教育的角度而言,其渊源更是深厚。

创客运动符合当前高等教育改革的趋势,也符合现代科学所揭示的人类学习的原理和规律,并且创客运动日益引起教师和教育研究者的兴趣,他们认为创客运动所强调的实践学习、创造性问题解决方法孕育着丰富的教学机会,但创客运动代表了对传统高等教育教学和研究方法的变革,甚至颠覆。然而,各个学校还在单打独斗、单兵作战,许多有价值的洞见和思想还没有得以纪录和传播,学术界迄今为止也鲜有对创客教学法的系统描述和研究,幸运的是,全球各地已有中小学和大学行动起来迎接创客运动所带来的挑战。在此背景下,本文尝试对创客教学从方法论上进行溯源,并提出、界定创客教学法,以抛砖引玉。

二、实施创客教学的方法论基础

经验表明,新技术、新Y源和社会环境的变迁是推动教育变革、形成新的课堂形态的重要力量。创客运动中3D打印技术的应用开辟了新的学习空间,学习者可以从创意、设计、制作、展示、参与角度全方位融入学习过程中,从而发展并提高其创新能力、设计能力、实践能力、团队意识和合作能力等。尽管到目前为止,各国教育体系中还没有正式的创客教育课程表或课程大纲,并且创客教育还主要体现在校园创客活动、创客比赛或创客大会上,但是教师以及教育研究者看到了创客文化重塑学习的可能性,因此正试图重新思考科学、技术、工程和数学(STEM)等课程的有效教学模式。支持者认为通过促使学生动手或实践学习科学、技术、工程和数学(STEM)等课程能够让学习更加生动和有趣,也就是说,应用创客教学法能够使上述课程更贴近学生生活和经验。

众所周知,创客运动主要集中在电子、机器人、3D打印以及像视频制作、金属加工、木刻、书法等传统艺术和手工艺活动,强调社会环境下通过实践进行学习,在很大程度上体现了皮亚杰的建构主义学习理论(connstructivism)、实践学习(experiential learning)、项目学习(project-based learning),更是建造主义学习理论(constructionism)和创客文化奠基人西蒙帕佩特教育思想的体现,即好的教育不是如何让教师教得更好,而是如何提供充分的空间和机会让学习者去构建自己的知识体系。(Martinez & Stager,2013)上述理论在很大程度上奠定了创客教学的理论基础,基于此,下文通过文献研究从创客教学的角度对实践教学法、项目教学法、建构主义学习理论和建造主义学习理论分别予以介绍以夯实创客教学的理论基础,在此基础上,界定并阐述创客教学法。

1.实践教学法

创客运动的深入发展使实践学习法成为教学的焦点,工程、艺术、音乐、戏剧、木刻、缝纫、烹饪等需要学习者使用真实工具和材料的课程和实践学习模式成为教师和学习者推崇的教学方法。实践教学法也叫“经验学习法”(experiential learning),是一种以学习者为中心的、通过实践与反思相结合来获得知识、技能和态度的学习方式。实践学习法强调个体经验对学习的意义,不是简单地主张要在做(实践)中获得新知识、新能力,而是更关注对实践经验的总结和反思,强调在掌握技能知识的过程中不仅是能知道、能行动,而且要求能从深刻的反思中获得经验的提升,使学习者通过反思与实践过程获得发展(Patrick Felicia,2011)。所以,实践学习法本质上是“做中学”与 “思考中学”的结合。自从杜威提倡的“在做中学”、“生活即教育”开始,实践学习法历经各种理论流派发展,不过直到20世纪70年代,这一学习理论才在David A. Kolb广泛借鉴并深入研究哲学家、教育家约翰・杜威、实验社会心理学的先驱库尔特・勒温和杰出心理学家让・皮亚杰之后得以系统发展和应用。(Nancy M.Dixon,Doris E. Adams & Richard Cullins,1997)杜威认为“知识不是由读书或人解疑而得来的结论”,“一切知识来自于实践经验”,“学校主要是一种社会组织。教育既然是一种社会过程,学校便是社会生活的一种形式”。(赵祥麟、王承绪,1981)实际上,通过实践进行学习并不是新概念,早在公元前350年,亚里士多德就在其《尼各马可伦理学》一书中写到:“就人类在实践之前必须学习掌握的知识而言,人类往往先通过实践而后学习掌握该知识。”

实践学习的一个经典例子就是学习者通过近距离观察动物园环境下的动物以获取相关动物知识,这和通过阅读有关动物的书本而掌握相关知识截然不同,因此,学习者掌握了第一手知识以做出进一步的发现和实践,极大地促进了学生对现实环境或世界的认知和理解。(P.R.McCarthy& H.M. McCarthy,2006)另一个实践学习的经典例子是学习如何骑自行车,这一例子贴切地说明了David A. Kolb的四步骤实践学习模型,如图1所示。根据这一模型,在“具体实践经验”阶段,W习者实际练习骑自行车,这一阶段奠定了“反思和总结”的基础,他或她有机会思考骑车的动作要领,琢磨如何提高骑车技能,这一阶段属于“概念抽象”阶段,随后的每一次骑车练习都受到前期经验、反思和总结的影响,这属于“积极试验或实践”阶段。

在Kolb看来,知识是个人在具体环境中通过经验或实践而获得,他认为,学习者要想从经验中获取知识必须具备四种能力:第一,学习者必须有主动进行实践的意愿;第二,学习者必须具备反思经验的能力;第三,学习者必须拥有并使用概念化经验的分析能力;第四,学习者必须拥有决策和问题解决能力以应用从实践经验中获取的新知识或新思想。

卡内基梅隆大学研究人员Daragh Byrne和Catherine Davidson(2015)在美国创客学校联盟所的《美国高等教育机构创客运动现状》中援引受调查机构和专家的观点认为,几乎所有的大学都认为创客活动是有价值的、重要的、不同于传统的有效学习模式,是“可重复的、实践性的学习和做事方法”(宾夕法尼亚州立大学)、“真正的、灵活的学习方法”(Sierra学院),能够产生高质量的学习效果并能够培养“实践能力强的问题解决者”(田纳西理工大学)。然而,长期以来,社会、学校和家庭忽视了实践学习或动手学习的价值,而把学生困在教室环境中,把学生视为消极的知识接收容器,迫使学生每日为考试做准备,并以分数为标准测评其知识掌握程度,然而,同样的技术、技能和概念知识可以在创客空间、微观装配实验室、工作室或者机动车维修店里学习、掌握。毋庸置疑,培养创造力的关键在于激励学生使用真实的工具生产、制作有意义的物品或开发、设计有趣的项目。对科学、技术、工程和数学科目而言,采取实践学习法无疑是实施创客教育的有效途径,当然艺术创作、历史研究、写作教学等学科也是不同形式的创造实践,理应属于创客教育的范畴。

2.项目教学法(Project-based learning)

项目学习法中的“项目”指以一套独特而相互联系的任务为前提,通过有效利用实物、智力、知识和技能等多种资源,为实现特定目标所做的努力,在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。由此可见,项目学习法中的“项目”是管理学科中的“项目”在教学领域的延伸、发展和具体运用,是以学科概念和原理为中心,以制作作品并将作品推销给客户为目的,在真实世界中借助多种资源开展的探究式学习和实践活动,并在一定时间内解决一系列相互关联着的问题的一种新型的探究性学习模式。

项目学习法强调学生主动参与、自主协作、探索创新,是对传统死记硬背、以教师为中心的教学模式的变革。研究人员认为项目学习法能够促进学生深层学习能力的发展,拓宽其知识面,提升其沟通能力、社交技能和领导力,并能够培养、强化学生的创造、创新以及写作能力。Markham(2011)认为项目学习法有效整合了知识和实践,即学生能够应用所学知识解决真实环境中的问题,此外,运用项目学习法进行学习的学生能够充分利用数字工具,协作生产高质量实物产品。更重要的是,项目学习法让学生重归教育的中心,而不是课程,这一教学理念符合当前全世界对学生创新能力、创造性、自信心、同理心、学习动机和学习热情的重视和倡导,而这些品种的培养和塑造需要通过课程学习,更需要通过实践得以激发和体现。Blumenfeld(1991)等研究人员认为项目学习法的显著特点和优势是其激励学生通过探究进行学习,在这一理念的引导下,学生通过提出问题、辩论、预测、设计计划或试验、收集并分析资料,得出并传播结论或想法,然后提出新的问题、创造实物或产品。传统的教学理论把知识从具体的生活情境中抽取出来,不利于学习者全面地了解知识的生活原型,一旦面对复杂的现实问题往往束手无策,更不用说创新了。而项目学习法强调学生之间在课堂上或其他学习空间相互协作以解决实际问题,并且问题的成功解决往往需要学生利用跨专业知识和技能,这和创客运动中所体现并强调的不同专业背景的人针对具体项目取长补短、相互协作以创造更多的知识和解决实际生活中的问题,用知识创造财富的目标有异曲同工之处。此外,创客项目蕴涵着丰富的知识、技能和学习机会,学生在完成创客项目过程中需要充分施展想象力、创造力,把握学习机会,通过创客项目掌握新知、拓展技能。实践中,上海STEM云中心的创客学习项目“声音不‘见’了”、“发光的单车安全衫”、“神奇的力学导电墨水”、 “植物职能反馈系统”、“水火箭的奥秘初探”、“简易污水过滤系统”、“低温环境下新型建筑材料的探究”、“四旋翼无人机超声波探障技术”等融合了科学、技术、工程和数学知识及技能的创客学习项目为学生提供了知识性、趣味性的学习机会,深受各年龄段学习者欢迎。

3.建构主义学习理论(constructivism)

建构主义学习理论认为知识和意义的产生是学习者经验和已有概念相互作用的结果,这一理论对心理学、社会学、教育学和科学史等学科产生了持久、广泛、深刻的影响。在广泛实证研究的基础上,众多专家指出建构主义学习理念和实践比传统教学方法更能够促进学习者的知识掌握和建构,并显著提高其学习成绩。(Hmelo-Silver,Duncan& Chinn,2007;Guthrie et al.,2004;Jong Suk Kim,2005;Do[g][ˇ]ru& Kalender,2007)也因此,建构主义学习理论成为近半个世纪以来全球教育教学领域每一次变革运动的驱动力,对众多学习理论和教学实践产生了强大的、不可替代的影响。严格地说,建构主义并不是具体的教学法,具体而言,不论学习者是利用其已有经验理解课堂知识传授还是按照说明建造汽车模型,建构主义学习理论都认为这是学习者从自身经验中建构知识,也就是说,学习不是知识由教师向学生的传递,而是学生建构自己知识的过程。学生不是被动的信息吸收者,而是意义的主动建构者,这种建构不可能由其他人代替。建构主义学习理论认为教师不单是知识的传授者,他应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们的看法,洞察他们这些想法的由来,以此为根据,引导学生丰富或调整自己的理解。教师还要激励学生结成学习共同体,在教学实践中通过合作、沟通对问题进行探究式学习。另外,由于学习者经验背景的差异,他们对问题的理解常常各异,在学习共同体中,这些差异本身便构成了一种宝贵的学习资源,而教学就是要增进学生之间的合作,使他看到那些与自己不同的观点,从而促进学习的发生。(《教育心理学》冯忠良等著,人民教育出版社,2000)尽管不少人常常把其和Seymour Papert吸收皮亚杰的建构主义和实践学习理论后发展的建造主义学习理论(constructionism)混为一谈,但研究人员认为建构主义学习确实和积极学习或实践学习等教学方法在很大程度上有共同之处。

4.建造主义学习理论(constructionism)

Seymour Papert的建造主义学习理论(constructionism: learning by making)是创客教学法的理论基础之一。从构词上看,Seymour Papert的建造主义学习(constructionism)和Jean Piaget的建构主义(constructivism)密切相关,这也是Seymour Papert命名其理论为建造W习理论的内在原因,然而,这也导致了建造主义迄今没有得到广泛的承认和接受。建造学习的过程涉及两种类型的建构:首先,学习是积极、主动的过程,在此过程中,学习者根据自身的经验积极建构知识,他们不是获得知识,而是创造知识,这点等同于皮亚杰的建构主义学习观,在此基础上,Seymour Papert补充了第二种类型的建构,即学习者在建造对其个人有意义的物品时所进行的学习效果更佳。建造主义学习理论突出强调了学习过程中学习者的创造性、动手能力、探究能力和建构能力,认为学习者通过和同伴共同参与建造过程能够实现最佳学习效果。(Kafai,Peppler&Chapman,2009)

建造主义诞生在个人电脑应用的初期,因此,这一理论的发展主要围绕着电脑、编程以及电脑和现实世界物品之间的关系。数字时代的到来和网络技术的发展使人们成为信息的生产者,而不再只是信息的消费者,数字工具的应用开启了学生创造力、想象力和自主学习之门,创造了大量的学习机会,从根本上变革了传统的教学模式,因此,创客运动大环境下积极创新并应用符合创客教育特点的教学理论成为教育工作者的首要任务,Seymour Papert的建造主义学习理论也因此成为创客教学的必然选择。(Jonan Donaldson,2014)

建造主义学习理论认为传统的、日复一日的、毫无新意的教学模式越来越令人无法忍受,也就是说,学生被当作斯金纳箱子中的小白鸽通过操作性条件反射进行学习,在这一学习模式下,死记硬背成为测评学习结果的主要手段。具体而言,建造主义理论吸收、融合了皮亚杰的建构主义学习观,即学习者自身是知识的建构者,Papert和Harel (1991) 进一步解释道:“建造主义学习理论也认为无论在任何环境下学习都是‘知识结构的建构过程’,这点和建构主义学习理论一致,但不同点在于建造主义学习理论还同时认为学习者是在特定的环境下通过积极参与建造物品的过程进行学习,这一物品建造过程可以是在沙滩上垒城堡、在家制作糕点、搭积木、编程、做诗或构思高深的宇宙理论。”近年来,这一理论极大地推动了基于项目的学习研究和应用电脑进行学习的研究。不过,对于电脑在教学中的作用和角色,历来有两种说法,一种是“催化剂”说,另一种是“媒介”说,然而,按照西蒙・派珀特的观点,电脑与其说是一种到达学习最终目标的“催化剂”,不如说是一种“媒介”,是学习者用来完成学习任务或项目的必备原材料,也是学习者用来制造物品、生成思想的原材料,这一观点契合创客运动环境下电脑作为“媒介”或工具的角色和地位。综合上述分析,可用图2简单表示创客教学法的理论基础。

在上文论述的基础上,笔者尝试从概念上对创客教学法进行界定,即创客教学法是指在创客空间里通过实践教学、项目教学并在同伴互助的基础上进行的社会化学习,这一教学法鼓励学生通过创客项目把创意制造成实际物品,并在此过程中掌握知识、拓展能力。具体地说,创客教学法倡导以兴趣为导向的学习模式,学习者可以按照共同的兴趣爱好结成学习小组,解决感兴趣的问题、任务或挑战。这一学习模式能够充分调动学习者的积极性和首创精神,并在解决问题的过程中体验快乐、培养合作意识和行为,促进学习者之间的信息交流、知识构建和技能掌握。其次,创客教学法强调学习的经验性和创造性,学习者在问题解决或任务完成过程中相互激励、激发彼此的创意,促进集体知识的发展。第三,创客教学法强调实践学习,鼓励学生进行既有普遍价值又有意义和趣味的项目学习(project-based learning),从而使学生的创造、设计和制造能力在学习过程中得以培养和挖掘。

从学生的角度,具体而言,创客教学法的好处可以体现在如下方面:第一,创客教学法支持以学生为中心合作学习和迭代设计,有助于增强他们应对学习、生活和未来职业发展中的压力和挑战。第二,创客教学法有助于培养学生批判性思维、问题解决和决策制定能力。在把创意制作成物品的过程中,由于在书本中找不到现成答案,学生的问题解决和批判性思维能力得到锻炼和发展,并促进了教师和学生之间的互助互学。此外,以学生为中心的创客教学使课堂充满活力和乐趣,也使学生成为变革传统教学模式的推动者而不再是传统教学模式的变革对象。第三,创客教学法有助于学生掌握复杂的技术知识和应用。学生在教室环境下把创意制作成物品使学生有机会应用各种先进的技术工具,了解并掌握全球技术变革的尖端信息和知识。

对教师和教学管理人员而言,创客教学法的好处有:首先,创客运动热潮和创客精神激励下的教学环境使教师的职业发展充满挑战,同时也带来了新的学习和发展机会。其次,通过深入了解创客运动,教师能够掌握更多的技术工具和技能,从而更有效地教导学生克服数字学习环境下的困难和挑战。在很大程度上,从教学的角度而言,创客运动所带来的显著成就和变化是基于项目学习模式的复兴,尤其是对科学、技术、工程和数学等科目。最后,创客运动使教学管理人员认识到大学要想保持或成为数字时代的领导者必需营造支持创客学习的校园环境和氛围,把创客大会引入到校园文化和生活中,重新设计基于创客空间或微观装配实验室的学习空间,强化教师和学生迎接挑战、追求卓越的创客精神。

三、结束语

创客运动的持续发展带来了新的教学理念和实践,社会、学校和家庭第一次认识到创客精神在教育中的价值和意义,纷纷跳出传统的思维定势,鼓励学生从制作中学习,把思想和创意转化为具体的实物,用亲手实践的发明创造解决现实问题。教学的重点也转向提供并创造真实的跨学科体验,而不再是关上门进行某一知识点的讲解。换言之,创客运动影响的不仅仅是教学方式的变革,还有教学内容的改变。因此,全社会,尤其是学校和教师在完善教育过程的同时,也需要对教育内容进行改进,以适应并最终引领创客运动在教育领域的发展、演化。同时,必须认识到,培养创客本质上并不需要技术创新或者酷炫的技术工具,不管学校是否有创客空间和工具等创客资源,每一个教师都有责任和使命引导、培养并发展学生的创客思维和对创客文化、创客活动的兴趣与热情。此外,进行创客教学时还应遵循下述原则:首先,道德黑客原则,即为创造知识解构或重构现有技术,而不是为私利剽窃、抄袭、盗用现有技术和思想;其次,设计原则,即为解决问题选择并试验多种想法和工具,而不是因循守旧、固执己见;第三,创造原则,即通过创客教学过程实现有效学习、知识掌握和创造。

然而,尽管当前发展并应用创客教学法的环境和条件已经成熟,必要的创客活动工具――从开源代码到3D打印机――都已唾手可得,整个社会和公众对创客文化的支持程度也日益增强,但是,全面接受并在现有正式教育体系中融入创客文化还有待时日,需要人们转变观念,此外,创客教学法的成熟也无法一蹴而就,有待持续探索和试验。

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