摘要:教育的作用在于对灵魂的唤醒。在人工智能时代背景下,创客教育的最主要使命在于唤醒学生沉睡的创新力。本文主张“以创客理念经营创客教育”,提出从创客项目到创新文化迭代演进的路径,以“板块融合”的理念建设创客课程,以“金字塔模型”培育创新能力,用“表现性评价”来推动“创新育能、创客育人”。
关键词:创客教育;创新;课程;区域推进
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2018)21-0005-04
人工智能已经走上真实世界的舞台,它逐渐成为社会发展的巨擎,撼动着每一个传统的行业,教育也不例外。在人工智能时代背景下,教育者们不由地思考,如何让教育的成效穿越至更远的未来?除了关注学生的身心健康、社会能力外,教育是不是该把更多注意力聚焦在学生创新力的孕育上。为此,浙江省宁波市江北区紧随时代的步伐,以创客教育为载体,从环境、课程、评价等多个维度推进创客教育,鼓励孩子在生活中发现问题,借助技术将想法变成现实,激发每一个学生的创新动力。
规划——确定“创梦工场”发展路径
学校是学生践行创新、实现梦想的地方,大大小小的校园创客空间构成了区域的“创梦工场”。对于区域而言,要培育学生的创新思维和创新能力,“创梦工场”发展路径的规划是非常重要的一环。考虑到探索的成本和学校原本的特色基础,江北区采用创客试点校策略,通过试点校对创客教育的探索,摸索出创客教育的经验做法,然后通过资源的辐射和策略的复制,引领更多的学校加入创客教育行动方阵,直至整个区域的学校都走在创客教育的路上。
江北区的创客教育在推进过程中,以“联结现实、乐创未来”为核心,按年确定工作重点,希望通过逐年迭代,最终实现区域创客教育的愿景。第一年,培植创客试点学校。在区域还是零起点做创客教育的现状下,让一部分有条件的学校先行试水,是比较明智的一种选择。为促进试点学校的创客教育发展,明确探索的方向,区域给出发展的标准(如下页表),让学校明确发展的方向。第二年,建设创客教育课程体系。分解创客教育的内涵,落地于基础课程和拓展课程,使创客教育有课程、可实施。第三年,实现创客教育在区域的更多覆盖。让更多的学校成为创客学校,让更多的教师都拥有创客理念,让更多的学生都经历创客行动,并将创客文化融入全学科教育。在区域范围内,孕育创新驱动的学习文化,培育每一个孩子的创新思维和创新能力。
研训——引导技术教师能力升级
要推进创客教育,教师是关键。信息技术教师与创客教育有着较为亲近的血缘关系,因此,江北区推进的过程中,技术教师成为创客教育实践的先行者。但是,即便是技术教师,也是零起点。因此,通过研训促进技术教师的能力升级,使信息技术教师能胜任创客教育的技术指导,是创客教育能破冰的重要一环。
1.拥抱创新——内化创客理念
“创客就是将想法变成现实的人”,百度上的创客理念如此简洁与抽象。因此,教师研训的首要任务就是要让技术教师借助“创客”概念诞生的社会背景理解创客教育的由来,从创客理念最终育人的目标诉求角度理解创客教育的追求,从技术教师的视角理解创客教育的落脚点——以技术创作项目为载体让学生体验創客行动。狭义的创客行动是技术创新,如开源硬件、机器人制作和程序设计中的创新实践,而广义的创客行动应该是各领域的异构或更优的创新逼近。在实践过程中,教师团队越来越认识到,创客是一种文化现象,应以创客的理念来做创客教育,社会上的每一个人应在学习、生活、工作中体现“我创新、我分享、我快乐”的理念,激发每一个人的创新潜力,拓展每一个生命自我实现的厚度。
2.拓展视野——参访创客空间
创客空间是创客者活动的重要场所,它是创客硬设施与创客软文化结合的实体,是创客理念物化为环境的体现。因此,参访创客空间,不仅可以沉浸在真实环境中发现创客理念的对应实体,通过真实的空间进一步理解创客理念,发现创客理念分解落地的载体与途径,还可以通过实地观察和询问了解该创客空间中行动者的足迹,由果索因,推测出创客们的行动主题和研究方向。
目前,各行业都有自己的创客空间。参访孵化创新企业的创客空间,可以感受一种“大众创业、万众创新”“创新改变命运”的氛围,也可以领略到较为前沿或面向商业级的智能技术应用;参访大专院校的创客空间,往往可以了解更为全面的创客工具和材料,如激光切割机、机械加工床、大型3D打印设备等,观察过程中会让参访者感受到传统技术与智能技术的关联以及创客实践的广度和深度;参访中小学校创客空间,可以让参访者感受课程实施与空间建设的关系,创客空间应为创客们的活动和成长提供有效支持,它强调的是环境激发人的创造行为,而不是成为一种展览馆式的单向输出的摆设。
3.驾驭技术——实作创意项目
让创客教师驾驭创客相关技术,是研训项目的重点。飘在上空的理念能否内化为创新和技术能力引导学生的创客行动,与教师自身的技术水平有很大关系。在研训过程中,让教师以组团的形式,以项目制作的方式推进技术学习,以“仿制+自创”的模式打造集中研修学习,以“最简项目”切入学习并不断拓展,以翻转课堂的理念让教师分散自主学习,不仅可以让教师有技术学习的获得感,而且可以创设整个团队创客技术研习的氛围。
4.提升运营——策划创享方案
技术的提升可以让教师胜任课程,但校园创客的推进仅依靠技术教师的单方面力量是不够的,还需要让其他教师、家长及社会力量进来,才能为创客教育推进注入更为磅礴的力量。因此,教师培训内容除了理念、技术外,还需要有运营力的培训,即策划活动、制订方案、沟通对接、持续跟进、宣传推广等综合能力的培训。校园创客教师运营力的研训,主要通过真实范例让教师了解活动方案策划要关注的要素、值得借鉴的策略和可以借力的资源,然后通过实际运营的及时反馈和跟进,来帮助教师提升校园创客活动的运营力。
创课——建立各大板块互融课程
广义的创客课程化有形为无形,关注的是一种创新精神;而狭义的创客课程关注的则是以技术为支撑的创新行动,在创客教育初始阶段,狭义的创客教育课程不可或缺。
1.创客课程的板块融通
根据技术实践的内在性质划分,狭义创客课程可以分解为程序设计、机器人制作、人工智能、创意智造等板块。
程序设计将现实问题的解决转化成算法求解,机器人制作将机械和程序融合来模拟现实问题的创新解决,人工智能是借助图像识别、语音识别、自然语言处理等技术,实现机器“像人一样思考”,创意智造借助开源硬件、结构搭建、程序设计和人工智能实现创意物化。这些板块既相对独立,又互相融通。
程序设计板块可以从图形化编程入手,让学生掌握顺序、分支和循环三种程序设计的基本功,然后进一步学会穷举、排序、贪心等基础的问题求解算法,如通过Scratch工具创作数字化故事和互动性游戏,它是学生编程入门的较有亲和力的工具。机器人制作可以从仿真机器人入手让学生尝到甜头,然后引导学生在场景任务中挑战机器人工程项目,如从VJC、萝卜圈等虚拟机器人过渡到能力风暴、乐高等实体机器人。对于中小学而言,人工智能板块意在启蒙,让学生体验人工智能并借助其技术实现现实问题的解决。创意智造可以利用Arduino、Micro:bit、NodeMcu等智能硬件平台,通过Mixly、Ardblock、JavaScript Blocks Editor等图形化的编程工具,借助3D打印、亚克力板、KT板、颗粒积木等材料,让学生体验硬软结合实现现实问题的创新性解决。
程序设计、机器人制作、人工智能、创意智造这些板块至少有基础、进阶和综合三个层次。其中基础水平内容适合编入基础课程,让每一个学生都入门了解、夯实基础;而进阶和综合水平内容相对适合编入拓展课程,让学生按自身的兴趣偏好进行选择。基础课程和拓展课程都需要关注到程序设计是其他几个板块的基础,计算思维的提升有助于学生在机器人制作和创意智造等板块的深入学习,而机器人板块中的工程构造、程序设计的算法研习和人工智能技术的应用,则会促进创意智造的提升与飞跃。
2.创客课程的创新追求
程序设计、机器人制作、人工智能、创意智造等创客课程板块都有一个共同的追求,那就是以项目为导向整合科学、技术、工程、艺术、数学、语言等多学科元素,培育学生的技术驾驭力和创新思维力。
创客课程培育学生综合问题解决能力和创新能力不是一蹴而就的,一般需要经过由易至难的层次,犹如金字塔的养成模型(如图1)。初级层次是让学生解构问题(项目),通过研究他人的创客项目,解构其技术性和创新性。中级层次是让学生解决具体的问题(项目),旨在让学生应用基础层次中习得的技术实现生活创意再现。高级层次是让学生创造性地解决问题(项目),关注的是直面现实和发现问题,创新驱动技术实现问题的最优或创造性解决。
搭台——成就每个孩子智慧创新
创客教育是让学生在真实的问题情境中寻求创新求解的行动,因此通过“搭台”实现表现性评价是与之最为契合的一种评价方式。如果说环境、课程是一種输入,那么分享、展示和应用则是一种输出,其实现的是创新育能、创客育人。
1.讲演历程——感动自己
讲演使创客从一个学习者转变为表达的中心。创客借助一个项目的实现历程来讲述创新发生的真实故事,讲演内容可以涉及问题起因、创新设计、智造模型、创作历程、成品演示和创客感悟,借助TED讲演舞台,加上发自内心的表述与展示,其塑造了创新行动的一种崇高的仪式感,不仅可以给他人以思维上的启迪和行动上的触动,而且这种输出本身就是一种自我反思性的学习和最令人陶醉的评价。当创客者经历从无到有、从有到优、从优到精的创新历程,参与者除了收获诸多技术外,还有对自主、创新、合作、坚持等方面有了更为鲜活的画面和真切的感悟,这些理性和感性的交融会成为学生更广泛学习和更深入创新的动力。
2.摆展演示——倍添自信
如果说TED创客讲演的仪式感让创新行动升华为高大尚的“事业”,那么走进社区的摆展演示,则是将社会作为舞台,零距离地在大众面前通过“创客物”和“真实人”向外界传达创客精神和创客行动的一种表现。大众对小创客的热情关注、求知询问和真诚点赞都会让小创客感受到之前的付出与努力都是值得的,从中增强自信,树立正确的价值观。例如2018年,江北区22所试点学校在宁波市来福士广场摆展创客项目,激昂的创客歌、吸睛的创客项目和全开放式的展示,让一个个小创客更自信地走向更宽广的舞台(如图2)。
3.推广应用——成就创梦
创客行动的终极目的不是获奖,更不是一种炫耀,而是将创新想法变成现实,让世界更美好。因此,在创客教育推进中,江北区将学生的创客项目变身为创客空间的软环境装饰,将学生的创客项目作为下一轮课程实施的范例资源,将学生的创客项目编入创客拓展课程的教材,将学生的创客项目真正投放在它可以应用的场所,这种从现实问题中来再回归真实世界的应用让每一个孩子都更为强烈地触摸到创新的意义,成就每一个孩子的创客梦。
“让每一个生命都迸发澎湃的创新之力”,这是创客教育行动者的理想追求。创客教育实施过程中,可以尝试将创客教育“线索”上的环境、课程、评价等节点有机联结,构成一个智能迭代的循环系统,环境生发出课程,课程又延展出评价,评价使每个人有获得感,又使创客行动中的人、物和软环境实现升级,而新的环境又将孕育新的课程……如此这般螺旋上升,在传承与创新中生生不息,终将唤醒每一个人的潜能,使其在存在的有限时刻,因为更勤勉的创新而发现自己,成就更美好的生命。
作者简介:费海明,宁波市名师,浙江省优秀教研员,曾获全国信息技术优质课大赛特等奖。