创客教育的科学做法（六）

向世清，博士，中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。长期从事激光物理与工程技术的前沿研发，是参与产业经济战略与决策咨询.基础教育改革咨询.科技创新中心发展战略设计等多领域战略专家，也是上海市最为活跃的科技创新教育专家之一。

前一讲我们将孩子引入了“动手做”，一旦做起来，我们会发现，光靠人的一双手是远远不够的。因此，在接下来的两讲中，我们将重点简明地阐述在动手做中最为关键的两个基础要素，即工具和技术。由工具和技术我们分别可以展开到很开阔的内容，但因为这里以创客教育的早期培养和发展过程为核心，因此将重点先讲解处于基础层面的工具选择使用概念，以及技术的作用与选择使用。这一讲，我们首先讲解工具。在创客教育中，对孩子完成工具技能和思维的教学建构是必须完成的任务。[不会工具使用的人不可能成为创客，因为创客玩的就是不断的制作（做）和修改（改进改善），而其中最多用到的就是工具！]（也顺便说一句，这里的内容和国内的通用技术课、劳技课等已有教育形式可以形成很好的融合哟！）

创客教育的必备课程：创客工具技能和思维的循序渐进建构

工具，一个大家熟悉的概念，其最基本的涵义就是指工作时所需用的器具。在此基础意义上，又进一步可引申为达到、完成或促进某一事物的手段。工具是一个相对概念，因为其概念不是一个具体的物质，所以只要能使物质发生改变的物质，相对于那个能被它改变的物质而言就是工具。当然，在创客教育的初期，我们首先还是意指完成工作时的基本器具。

我们的世界已经存在许许多多的工具。从最简单的螺丝刀、筷子、眼镜，到特复杂的汽车、飞机、宇宙飞船，都可算是帮助或辅助我们完成某样事情的工具。工具还特别指原本这个世界上没有、后经我们人工制造出来的物品和器具。有了工具，我们自然就大大地加强了我们人自身的能力，比如有了螺丝刀，我们用手怎么也拧不动的螺丝钉就可很容易地拧下来；有了筷子，很烫的东西我们也可以很容易地从火锅里夹出来送到嘴边；有了飞机，我们可以快捷地到达我们用走路很难到达的远方；等等。总之，工具是我们人的帮手，可以让我们完成更多更难更神奇的事情。随着时间的变化，随着科学技术的不断发展，我们已经人工制造出越来越令人惊叹的富有高科技含量和各种先进功能的工具，让我们人类自己完成了许多不可能和做不到。

在创客“做”的过程中，自然就需要用到与制作东西有关的各种工具，从易到难，从少到多，从简单到复杂。但是，一个人生下来不可能懂得每一种工具的特点和用法，因此就需要学习和掌握各种工具的使用，这一定是循序渐进的，一定是经历长期学习甚至一辈子都在不断学习和进步的。所以，创客需要完成这样的学习过程，而创客教育的任务之一也是首先帮助创客实现这样的目标。

根据每种工具本身所具有的用途、复杂性、相关性、组合性、技术性、科学性和可操作性等，创客教育首先要帮助创客从简单的工具开始学起。学的过程自然是采用实际和真实情境下的方式训练、帮助理解、推动熟悉和熟练掌握。较低层次的是做到“会用”，而高层次的是做到“会巧妙地用”和“懂得如何更好地用”。要做到后者，需要的不仅仅是模仿的操作训练，还有教会真正理解工具本身所具有的科学性和技术特点，以及高级的使用技巧和经验等。真正的创客从小就会很着迷地去“玩会”工具，而且在很多时候展现出对工具本身更高水平的理解和“感悟”。我们就在此过程中予以助推。

一般情况下，现代对工具可以用很多分类方法予以界定，并按照专业使用领域一一循序渐进地学习和掌握。最基本的分类法包括机械类、电工类等，也包括木工类、金属类等，还包括简单类、精密类、生活类、交通类、测试类等。一个创客学习的工具越多，他在制作技能上的能力就越强，在完成制作物品上的可能就越大，做到的水平可能就会更高。所以，创客使用或者会用工具的水平越高，某种意义上已经界定了他创客水平的高低。在这样的意义下，创客教育中的工具教育显得尤其重要和基础。

在掌握工具达到一定水平后，创客一般都会出现一个将工具用到更好的水平和更“艺术”的能级的“把玩”时段。这个时段中，他会更加痴迷于“玩好”工具。以一个简单的例子就足以说明这一点。一个孩子开始学自行车后，先是通过一段时期的练习达到会骑，然后就有一段时间会很疯狂地练习各种技巧，甚至想着如何超越他人，把自己的自行车技术玩到极致。从创客教育的角度而言，我们特别期望一个孩子能够具有这样一个学玩工具的“把玩”期。在这个过程中，孩子实际形成了更好的工具思维，也就是会对工具本身所具有的功能理念、使用方法、科技内涵等作出更多的思考，并逐渐建立起稳定而高层次的工具使用能力甚至智慧。

经过了“把玩”，创客还有可能再进入一个新的阶段。他会不满足于只玩原来的工具，还会动脑筋去想改善、改进、改变原来的工具。这个时候因为他可能已经是一个高超的工具使用者，他就有可能为这个世界思考、设计、改进制造出新的更好的工具，从而再次加强自己对工具的理解力、思维力和应用力。在此过程中他不仅通过工具改善了制作本身，还创造出了更多的新工具。这一过程其实也是工具发展史中最为普遍的情况，很多工具就是经过这样的历程而被发展起来的。很清晰，这本身就是一种创新。

工具实质上反映的是技术的进步，其背后也就更多地反映了科学的先期探索和发展进步。所以，工具技能和思维的高低实际上可作为反映一个创客能力水平的核心指标。任何创客的培养中绝不可以忽视工具的教育。当然，任何一个孩子也不可能掌握所有的工具，可在掌握基本工具的前提下，有选择性地学习与自己对路子的各种高级和专用工具。

开展工具教学，有一个小小的诀窍，就是真实地反复练习，而后达到“熟能生巧”。在这样的理念下，我们可以设计一系列循序渐进的工具训练内容，在促进孩子主动玩学的前提下，实现孩子的工具技能和思维发展。其中，渐进性、适合性、安全性和训练强度都要合理考虑，并且一定要照顾到孩子的主动积极性，不能要求孩子过快、过多地掌握很多工具。

现代创客已经多了许多可用的新颖先进工具，例如3D打印机、激光雕刻机等，而且原本只在高等级实验室才能用到的工具，例如高级示波器、扫描显微镜等，也已经在现代创客运动中经由网络社区向平民化可使用趋近。因此，现代的创客教育不仅要教孩子传统的工具，还要教现代的工具；不仅要教孩子用到自身可获得使用的工具，还要教孩子通过互联网络和创客交流社区获得工具使用的可能，甚至，还要教孩子学会使用“代工”，即自己做不了的，请别人代做。当然，代做的前提是，做的东西是自己设计的，最终做好后也是用在自己做的东西上的。

最后加上一条，要教会孩子选择使用工具。选择首先应该以对象具有什么功能需求为要求，然后根据各种工具的功能性和技术指标予以对应选择。然后專业性的对应也是一个主要原则。最后，适合、可用、可完成任务、可更好地完成任务也是选择的更多原则要求。由此，要做什么就可以知道自己需要用什么适合的工具了。在一个创客空间中，建设好工具平台自然就更是极其基本和重要的啦！