教育创客空间生态模型的构建*

张立国 师亚媛 刘晓琳

（陕西师范大学 教育学院，陕西西安 710062）

一 教育创客空间的研究现状及存在的问题

1 研究现状

教育创客空间是面向应用的，构建以学习者为中心的，融合从创意、设计到制造的用户创新学习环境。学习者通过教育创客空间提供的技术和服务，推进项目的协作并开展各种学习活动，以促进相互之间知识和资源的互动、创造力的表达与分享[1]。对于教育创客空间，国内外许多专家学者已做了大量的研究。国外相关研究成果主要关注教育创客空间的实践性，具体涉及两个方面：①教育创客空间的案例研究。如Kurti等[2]对卑尔根县新米尔福德高中的创客空间进行了个案研究，总结、提炼出了创建教育创客空间的步骤；Eriksson等[3]采用个案研究方法，收集、分析了瑞典多个城市开展国家教育创客空间项目的数据，总结了创建教育创客空间应考虑的因素。②教育创客空间的设计与实施。如Fleming[4]梳理、总结了创建教育创客空间的相关策略；Forest等[5]针对乔治亚理工学院的发明工作室，设计了描述性的计划实施报告。

国内对教育创客空间的研究主要集中在以下三个方面：①对国外教育创客空间相关研究成果的借鉴，如杨建新等[6]对美国高校的部分创客空间进行了考察，提出在高校以创客模式开展创新创业教育的建议。②本土化教育创客空间的理论模型构建，主要成果有基于O2O的创客空间2.0模型[7]、创客空间的iSMART模型[8]、众创空间生态系统[9]等。③立足于我国实际的教育创客空间的实践经验总结，如杨绪辉等[10]介绍了教育创客空间的内涵与运营形态，并对教育创客空间的教育价值、构建路径及构建过程中可能存在的问题进行了探讨；钟柏昌[11]构建了混合教育模式下的创客空间，并在W中学进行了个案研究。

2 存在的问题

目前，我国对教育创客空间的研究还处于经验总结和实践探索阶段，所构建的教育创客空间理论模型虽然对教育创客空间的建设具有一定的指导意义，但忽略了对空间各要素之间关系的深入探究，故无法体现出理论模型的动态发展性；国外相关的研究虽然描述了教育创客空间建设的具体环节和步骤，但是较少从理论上阐释这些环节和步骤之间的联系，更未形成系统的、有说服力的理论体系，故无法为我国建设教育创客空间提供深层次的理论指导。为了弥补国内外教育创客空间研究成果的不足，本研究尝试借鉴生态学的基本思想，构建教育创客空间的生态模型，以期为我国创客教育的健康发展尽绵薄之力。

二 生态学与教育创客空间的关系剖析

生态学是研究生物与其周围环境关系的科学，它的研究对象是生态系统[12]。一个完整的生态系统主要包括：非生物环境和生物环境中的生产者、消费者、分解者[13]。非生物环境和生物环境中的生物主体之间不断交换物质与能量，由此形成一个循环的有机整体。同样，一个完整的教育创客空间也可以看作由非生物环境要素（资源、工具、物理空间等）和生物主体要素（教授者和学习者）构成，它们之间也存在知识、物质与能量的转换，从而维持着空间的整体运营。由此看来，教育创客空间具有生态系统的系统性和有机性等特征，本研究可以借鉴生态学的基本思想，来分析、构建教育创客空间。

1 资源和工具可被视为“生态因子”

“生态因子”是生物生存所不可缺少的环境条件，是对生物的作用范围、生长发育和生殖繁衍有直接或间接作用的环境要素的统称，如温度、阳光、湿度等[14]。在教育创客空间中，资料、技术、设备等环境资源为学习者开展创新活动提供了必要的空间环境保障，是教育创客空间中的“生态因子”。这些“生态因子”相互牵制、共同作用，如进行3D打印时，除了需要打印机、粉末状粘合材料等物理资源，还需使用计算机设备进行模型构建才能实现完整打印。因此，学习者创意方案及创作成果的生成，是各类资源和工具之间综合作用的结果。

2 学习者和教授者协作形成“生物群落”

在自然界，任何生物都不可能孤立地生存。所谓“生物群落（Biotic Community）”，是指在一定的环境空间中，由彼此联系、相互作用的各生物种群组成的复合整体[15]。虽然在教育创客空间中，学习者在学习同一概念时的步调并不一致，但面对挑战、寻求解决方案时却会产生一些共同的理解。正是基于这些共识，学习者才能彼此协作交流、实现创意。此外，教授者在创造活动中能为学习者提供指导和帮助，也进一步促进了学习者创作成果的完成。通过学习者之间、学习者与教授者之间、教授者之间的互动协作与智力交换，“生物群落”由此形成。

3 教育创客空间也是一种生态系统

生态系统是生物与环境集合的整体，生物与环境之间通过物质、能量的流动，保证了系统的生态平衡。创客与环境之间也存在知识能量的流动，故教育创客空间也是一种生态系统。在教育创客空间里，学习者既可以看作是这个生态系统中创意产品的“生产者”，也可以看作是各种资源的“消费者”；而且，学习者在不断的思想碰撞中会产生新的想法、方案，故还可以看作是知识的“分解者”；而各种资源可以看作是“非生物的物质与能量”。

4 教育创客空间中各要素之间需维持生态平衡

生态系统是自然界的基本功能单位，时刻不停地进行着物质、能量、信息的交换和流动，保持着相对的动态平衡[16]。在教育创客空间中，各要素之间也存在着知识能量的流动与资源的交换，它们对维持空间的健康运行、保持空间的动态平衡有较大的影响。如在教育创客空间中，不同个性的学习者之间通过交换思想、知识和情感，一方面提升了自己的创造能力，另一方面形成了健康的文化凝聚力和创新文化空间边界，从而为教育创客空间的健康发展提供了保障。

三 教育创客空间生态模型的设计

基于以上分析，本研究认为生态学的基本思想为解决目前教育创客空间中存在的问题提供了新视角。吸收生态学的基本思想，正确把握教育创客空间中各要素的关系并保持动态平衡，能够促进教育创客空间的良性运转。基于此，本研究依据生态学理论，从动态的、有机的角度构建了教育创客空间生态模型，如图1所示。教育创客空间生态模型是一个循环生态系统，主要包括：①社会生态系统，是指个体所处的文化、社会、制度等大环境，属于宏观系统；②创客生态圈，是指学校、教育机构等提供的各种经济条件支持和相关制度保障等支持环境，属于中观系统；③教育创客空间，是指各要素之间互动、交往的直接环境，属于微观系统。其中，教育创客空间的生态要素与生态主体要素之间的关系是教育创客空间生态模型的主要内容。

图1 教育创客空间生态模型

1 教育创客空间的生态要素

创客种群与资源种群是教育创客空间的核心要素；而为了吸引学习者参与其中，教育创客空间也离不开服务终端和基础支撑环境的支持。这些生态要素之间有知识能量的转换，使整个教育创客空间更趋于有机化、系统化。

（1）创客种群

①教授者。在教育创客空间中，教师作为策略的提供者，在学习者的发明创造过程中起着指导性的作用。教师的指导使得学习者的思维活动不仅仅停留在好奇、有趣的层面上，而是能够引发学习者进行更深层次的思考。在传统意义上，人们总是认为教师是对教授者的最好诠释，但这并非全部——当有经验的学习者向另一个处于困惑中的学习者提供解决问题的方法与策略时，这个有经验的学习者就成为了典型的“教师”，也是教授者。

②学习者。学习者是整个教育创客空间中创造活动的执行主体。在教育创客空间中，有些挑战如果只靠个体的力量去解决，可能会比较困难，因此需要不同的学习者相互协作、分享知识，以发挥集体的力量，一起去克服困难、完成创造活动。需要说明的是，学习者主动迎接挑战，“消费”设备、资源来丰富自身的知识能量，或者“生产”二次资源供其他学习者使用，这些仅仅体现了学习者、生产者与消费者之间的角色任务转换，主体角色实际上仍然是学习者。

（2）资源种群

资源种群主要包括物理性资源和虚拟性资源。其中，物理性资源主要指3D打印机、机床等实体设备，虚拟性资源则主要指电子版资料、网络信息等线上资源——这些资源通常被认为是生态模型中的“非生物的物质和能量”，严格来讲它们都是“无机物”。但在现代社会，资源逐渐趋于开放，不论是实体设备还是线上资源都处于不断的更新、升级状态中，这些资源也不再是静态的“无机物”，而是进化、成长的生命“有机体”。

（3）服务终端

服务终端可以看作是教育创客空间中“非生物环境”的一部分。随着计算机、移动网络等技术的不断发展，市场上出现了各种各样的终端设备。不断涌现的具有“非生物环境”属性的终端设备为创客群体进行线上交流，完成资源共享和协作活动，并逐步形成传递、交流、生产之间的“动态平衡”创造了条件。同时，不同创客种群的学习者和教授者可以利用服务终端展示、交流作品，相互帮助和鼓励，从而更好地促进创造活动的顺利完成。

（4）基础支撑环境

基础支撑环境包括服务器、云平台、软硬件技术支持等，是教育创客空间中的“生态因子”。基础支撑环境支持种群之间的活动开展和知识能量的传递，保证“生物循环”过程的持续，从而为整个空间的良好运行提供保障。

2 生态主体要素之间的关系

教育创客空间生态模型主要包含三大生态主体要素：①创客种群，是教育创客空间的活动执行者，与整个空间的存在、价值及发展密切相关；②资源种群，为创客活动提供工具、资源等方面的支持；③服务终端，主要提供线上活动，是链接创客群体与资源种群的中介。

（1）创客种群与资源种群之间的关系

创客种群与资源种群之间是一种相互促进、相互依存的关系。创客种群的强大，有利于教授者、学习者对资源进行二次开发，实现资源的优化；创客种群的扩大，则意味着有更多的教授者、学习者参与到资源的建设中，为提升资源的品质创造了人力条件。资源种群中各种资源的不断丰富、更新，便于学习者从中获取更多的知识能量，进一步促进了学习者创意解决方案的完善和实践能力的提升。在教育创客空间生态模型中，创客种群通过“生产、消费”资源种群，来实现创意；资源种群则通过为教授者、学习者提供知识能量，来提升创客种群的知识技能。离开资源种群的创客种群，将无法开展“生产、消费”活动；同样，离开创客种群的资源种群，也将只能是静态的“无机物”，而无法成为动态的“有机体”。

（2）创客种群、资源种群与服务终端之间的关系

创客种群、资源种群、服务终端这三个要素之间存在一种“三角”循环关系。当创客种群中的教授者指导学习者“消费”资源种群开展创造活动之后，创客种群便利用服务终端实现资源种群的呈现、传递与分享，并在服务终端中进行交流、互动——这个循环的“三角”促进了资源种群的“再生产”和知识能量向创客种群的流动。其中，隐性知识流、资源流的贯穿，维持着教育创客空间的“动态平衡”，为空间的稳定提供了保障。

四 教育创客空间生态模型的优势

教育创客空间生态模型促使传统教育创客空间从“无机”走向“有机”、由“静止”走向“动态”。具体而言，教育创客空间生态模型有以下几个方面的优势：

1 注重要素的关联性

借鉴生态系统中生产者、消费者、分解者及非生物环境这四个要素之间的动态关系，教育创客空间生态模型注重创客种群、资源种群和服务终端等生态要素之间的相互作用，体现了教授者与学习者开展教与学活动的完整性。只有各要素相互协调、相互促进，教育创客空间才能获得有机发展，才能避免由于个别条件的突然出现或消失而扰乱整个空间的健康运行。

2 强调资源的有机性

从生态学的角度出发，教育创客空间生态模型将资源看作是可持续的、动态发展的“有机体”，打破了人们对资源的僵化认知，赋予了资源新的涵义。现有的教育创客空间理论模型仅对资源要素进行了简单介绍，并未意识到资源的生成性和发展性；而教育创客空间生态模型既强调创客与资源两大要素的独立性，又凸显了动态生成资源的有机性，使得整个教育创客空间的更新与升级成为可能。

3 保障空间的趣味性

生态学思想的渗透为教育创客空间生态模型的构建增添了生机，使得教育创客空间的创造氛围更加活跃，可以进一步激发学习者的好奇心和学习积极性。此外，在教育创客空间生态模型中，学习者既是知识的接受者，同时又是知识的创造者、生产者，能够根据自身的学习需求实现深度学习和知识创造。而学习者的深度学习体验可以激发他们的学习兴趣，并让他们体会到创造的乐趣，有利于形成持续的学习、创造内驱力。

需要特别说明的是，教育创客空间生态模型的构建不一定需要配备一些特殊的设备、资源，也不一定需要专业的技术人员加以引导。实际上，教育创客空间生态模型主要考虑的是环境氛围能否激发学习者的好奇心、能否启发学习者的创新思维、能否赞赏和尊重学习者的创意方案——毕竟，构建教育创客空间生态模型的主要目的是希望学习者能够在轻松愉快的氛围中获取知识，培养学习者的创造、创新能力和思维。本研究构建教育创客空间生态模型的初衷是期望能为教育机构开展创客空间实践提供一定的理论指导，后续研究将利用该模型进行教育实践探索，以验证该模型的有效性。

[1][10]杨绪辉,沈书生.创客空间的内涵特征、教育价值与构建路径[J].教育研究,2016,(3):28-33.

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[13]百度百科.生态系统[OL].

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[16]钱俊生,余谋昌.生态哲学[M].北京:中共中央党校出版社,2004:8.