创客空间：来自新西兰的教育样本

吴丽玮

北十字中学的创意空间课由学生自己实践想法，诞生出很多高技术含量的创造与发明

完成自己的设计

见到11岁的布兰德利·刘（Bradley Liu）时，他正摆弄着手里用3D打印机制作出来的风车模型。“我们家住在农场嘛，每天需要用很多电，蛮贵的，所以我就想设计一个风车，以后可以用来给农场发电。”但怎样制作一个风车出来，哪怕是一个风车模型，包括他的老师马克·罗林森（Marc Rowlinson）在内，没有人会。

在马克的课堂上，最管用的老师其实是Google和Youtube。“每个孩子都有自己的想法，我不可能什么都会，我也是跟他们一起学习。”马克一点不介意这么说。他的课名叫Makerspace，或许可以翻译成“创客空间”，这是一个可以设计和工作的地方，学生们带着自己的点子过来，在马克的引导下，在半年或者一年的时间内将想法付诸实施，做出一个真正的成品出来。因此，他的课堂不但包含在电脑上做设计的部分，还有一个摆满各种机械设备的车间，一些孩子穿过一扇门，戴上大大的透明眼镜，开始操作切割机器或是磨砂机，把木块、纸板，或是3D打印的塑胶模型，加工成可以使用的精细零件。

布兰德利的风车是跟着Youtube上面的相关教学视频学习制作的。明白了风车外部结构的基本原理之后，他使用电脑里的3D绘图软件，绘制好自己的风车模型外观，使用一台小型3D打印机将其制作出来。在模型的连接处有很多粗糙的地方，他在车间里挑选了一根粗细适中的磨砂棒，把塑胶的边缘修剪整齐。“现在外观上唯一的问题就是风车扇叶连接的地方，我选的木棍材料不够结实，没法让扇叶根据风向很结实地随时调整角度。也许我可以去生物科技（Bio Technology）课程找一些新的材料。”生物科技是学校开设的另一门科技课，在课上，学生们会学习很多与生物技术相关的内容，同时还会在校园里栽种树木、庄稼、花卉等植物，一个学期的课程结束之后，学生们基本都会对包括树木硬度在内的植物基本性质有所掌握。

任课老师马克·罗林森坚信，项目制是更有成效的教学方式

最核心的是内部的发电部分。发动机本身是教室里现成的，不需要花时间琢磨。布兰德利需要设计出一个带动发电机发电的传动齿轮箱，通过大小齿轮的组合，实现发动机加速运转的目的。设计齒轮箱看起来是个挺难的活儿，尤其是对才11岁的布兰德利来说，他才刚读初中。老师拿乐高模型教布兰德利行星齿轮的基本原理，在一个环形齿轮圈中，三个行星齿轮围绕着一个恒星齿轮紧密嵌套，通过恒星齿轮的主轴与外部环形齿轮圈之间不同方向及转速的变化，调整恒星齿轮与行星齿轮的相对速度和转动方向。在基本原理之上更具体的计算方法，老师会鼓励布兰德利自己去寻找答案。依然是通过网上的教学视频，布兰德利学会了如何计算转速的变化，以及如何设计齿轮组合的大小。现在他还有最后一步没有完成，就是在3D电子图纸上把齿轮之间的咬合绘制精确，他指着电脑屏幕对我说：“你看，这个行星齿轮跟恒星齿轮之间有些地方还是脱节的，还需要再找一些关于绘制方面的教学片学习一下。”

“创客空间”是北十字中学（Northcross Intermediate School）刚刚开设一年的课程。北十字中学位于新西兰最大城市奥克兰的北岸地区，这所优质初中以多样化的科技课程为特色。新西兰的初中学制为两年，在该国的教学体系里，称为七年级和八年级。在七年级的8门选修课中，有6门是科技课程，包括食品技术、生物技术、艺术科技、机器人、材料学、电子工程学等等，没有任何传统上称之为“系统学习”的纯理论内容的灌输。学生们学的都是非常实用、操作性强的知识，比如材料课，学的内容分为软材料和硬材料两类：软材料指的是棉布、丝绸、纤维等软性织物，有的学生拿起缝纫机开始做衣服，但关于如何使用一台缝纫机，其实是学生之间的相互教习，老师们乐于看到学生尝试老师的角色;硬材料指的是木料、金属、塑料等材料，这就涉及车间里大大小小的机械设备的使用。

在这些课程的基础之上，今年由马克开设了独立的创客空间课程，每周五上午9点至中午1点，4个小时，40个学生，跨越年级，因为报名人数超过200人，是学校里少数需要选拔的课程。而所谓选拔的方式，当然不可能是考试，因为新西兰的小学和初中是没有期末考试这回事的，而且创客空间也不只是选拔学术能力本身。“批判思维能力、解决问题能力、创造力，是坚持还是放弃，是否勇于冒险，这些品质才是这门课所需要的学生。”马克说，“但是这些品质在学期评估中也不大能体现，需要我们几个科技课的老师在平时的课堂上多加留意。”

布兰德利是在这些方面表现都很出色的学生。马克说，他不但理解能力很强，而且非常坚韧不拔。他非常有好奇心，脑子里的新想法层出不穷，除了做发电风车，他最近还在做另一个纸板船的项目，准备在学期结束之前，把图纸设计出来，在圣诞假期期间，完成船的制造。“我家附近有条小河，我打算邀请我的表弟和我的两个朋友，一起坐船出去。”既然是一条可以坐人的船，纸板可以承受这么大的重量吗？布兰德利在Youtube上找来别人制作纸板船的视频给我看：“我看了他的测算方法，觉得是可以的，我的船比他的还要大些，我要设计两个空间，根据我表弟和我朋友的身高，让他们都能站得进去。而且在纸板外面入水的部分，我会喷上铝制的漆，原本我打算用学校的3D打印机喷漆，但是机器有点小，所以我会再想其他方法。”视频里的纸板船是用裁剪成既定形状的硬纸箱相互拼插而成的，布兰德利一面向同学们募集这样的硬纸箱，另外还准备放假之后，让妈妈带着他去各个电器商店、自行车店收纸箱子。“我这个方案是得到家人支持的，放假的时候家人会帮我一起锯这些大型纸箱。之前我还有做火车、飞机的想法，但因为太贵了，算下来可能要花几万纽币，我妈不同意。但是我特别想做类似的东西，看到有人做纸板船，发现这个很便宜，我妈就同意了。”

现在他还面临一个更主要的问题，就是船的发动机。教学视频里的发动机是悬挂在纸板船体之外的，因为纸板的牵引力不够，需要有个人专门负责拽着发动机，以免其落水。布兰德利不想这么麻烦，“想让表弟和好朋友好好地在船上玩”。他在网上搜了很多发动机的样式，但觉得哪一款都不尽如人意，后来他在网上无意中得到别人一句话的启发，准备用家里除草的吹叶机做发动机。“我查了查并不贵，我妈应该会买给我。用吹叶子的风力作为推动力，我算了算觉得够用。”

一年的学习即将进入尾声，马克根据布兰德利的表现，决定在全校颁奖典礼上，授予他年度3D设计创新奖，这让布兰德利非常开心。马克说：“布兰德利在3D设计上所表现出的实力已经远远超过了同龄人，可以轻松达到高中生的水平，他有非常强的自学能力，同时非常自律，善于反思。另外，他因为3D设计能力出众，有很多同学向他请教，他也很乐于与同学交流。更可喜的是，他并不是直接告诉对方答案，而是像老师那样加以引导。很快，他就在同学中间树立了权威，而且他也很乐于与他人合作。”

11岁的布兰德利·刘获得了今年全校唯一一个3D设计创新奖

“终身学习者”课程体系

马克来自英国，他在英国读了本科，专业是运动数据分析，在来新西兰之前，他在英国一家足球俱乐部做教练，为运动员进行数据统计分析。2012年，他决定移居新西兰，因为“想做一些更有意义的事”，于是选择了奥克兰的梅西大学学习教育学，在上学期间，曾在北十字中学实习6周，毕业之后就留在了该校工作。

北十字中学在校生人数约2000人，从学校规模来说，在新西兰数一数二。也正是因为学生人数多，学校才可以配备更多的老师，北十字中学光是科技课就有8名老师，相比之下，在一些学生人数少的学校里，科技课只有一名老师，显然，北十字中学在课程的丰富性上更具优势。

创客空间课堂上的学生设计，确实让我有点吃惊。课上的学生设计五花八门，技术含量都很高。一个韩裔女孩正拿着电线连接电路板的不同位置进行测试，她在编程软件里将一个个动作模块排列组合，最终可以让外部连接实现前进、后退、转弯、亮灯等等不同的功能。有的学生在设计检测房屋漏水的仪器，有的给听力障碍的运动员设计无线口哨，并已经申请了专利，还有的学生为了帮助学校清点募捐款，设计激光切割原理的硬币自动点钞机器。

新西兰的小学和初中阶段，并没有物理或化学的系统教学课程，可以说，做出这些巧妙设计的孩子们都没有传统观念上的扎实的理论背景。更进一步说，做出这些设计的孩子们并不是新西兰教育体系的精英群体，他们仅仅是住在附近，就近入学的普通学生，但在老师们眼里，每一个孩子都具有成为有创造力的发明者的潜力。马克说：“在我的课堂上，有不少孩子都说，‘我讨厌数学。他们在这里因为自己的项目，要自主学习很多知识，有些人会惊讶地发现，自己只是不喜欢一部分数学，而其他方面的数学不但觉得有趣，而且学得很好。”

“孩子们绝对比我们想象的能干多了。”马克说，“当我听到孩子们有了一个新想法，我可能下意识地会有一个否定的答案。但我绝不能说任何负面的话，因为我只知道自己认为不可能的东西，而不能知道他们脑子里在想什么。我会给他们提供帮助，可以说我的角色就是一个‘脚手架，帮他们把一个大目标转化成多个小步骤，告诉他们从哪些途径可以寻求答案，并且帮他们去找一些能够帮上忙的人。当一个孩子获得了激情，知道自己真正想做的是什么时，他/她会有异于寻常的雄心去实践。而且就算结局失败了，也要让他们尝试过程中的各种滋味。在这个过程中，我会在旁边观察他们的讨论，鼓励他们拍照、写文档，记录自己的操作过程，并且要求他们，在宣布放弃之前，至少尽力尝试了2～3种不同的方案。”

这种告别传统、实践性强的教学模式是新西兰教育最重要的特色之一。在2017年由经济学人智库发布的全球首个“未来教育指数”评估报告中，新西兰得分为88.9，排名世界第一，被认为是助力学生未来发展最有效的教学体系，排名2至5位的分别是加拿大、芬兰、瑞士和新加坡。这份报告总结道，新西兰能在这次评选中脱颖而出主要有两方面的原因：一是该国对于未来教育的重视程度颇高。“新西兰国土面积较小且地理位置相对偏远，在国际竞争中并不具备绝对的优势，因此该国举国公认面向未来的教育体系是极为重要的战略。”另一方面，新西兰政府制订了相关政策，通过对科学技术、教学方法、课程设置、行业对接等方面的管理与应用来保证该国教育系统更具针对性和目的性。

“我认为新西兰的課程设置是世界上最好的。”马克说，“因为它的课程涵盖的范围太广阔了，而且非常超前。”经济合作与发展组织在2015年启动了“教育2030：未来的教育与技能”项目，里面提到了未来教育培养的若干方面，涉及知识、技能、态度与价值观三大领域的11种能力，“但这些在新西兰的教学大纲里早就提到过了”，马克说。

新西兰教学大纲上的标志是一只鹦鹉螺。鹦鹉螺是一种海洋软体动物，有一圈漩涡形的壳，随着生长，它的壳内会逐渐增加一个又一个壳室。鹦鹉螺的图案在1993年改版的大纲封面上首次出现，之后便成为新西兰教育观的一个形象代表，正是在日复一日的生活中，人类的心智逐渐得到充盈，这也阐述了新西兰教育中“终身学习者”的理念。而作为一个合格的“终身学习者”，需要具备5个方面的能力：思考能力;使用语言、符号和文本的能力;包括自我激励、了解自我能力范围、积极向上的态度等在内的自我管理能力;包括倾听、辨识、协商与分享在内的与人相处的能力;从自身出发，到家庭、社区、国家以及全世界范围内的参与和贡献能力。这与“教育2030”项目提出的要求不谋而合。

创意空间的课堂需要很多来自社区和社会力量的帮助，图为为北十字中学的学生提供帮助的艺术家玛格丽特·刘易斯

这些宏大的目标又继续被分解到日常的课程体系中。新西兰的教学大纲把小学到高中的一至十三年级的课程划分为8个级别，每个级别涵盖大致3个年级所应达到的能力范围。就拿科技课为例，第三级要求中，对科技课有实践、知识和素质三方面的要求。科技实践方面，学生要能够做出一个科技项目的设计，能够掌握项目的大致进展情况，并对结果有所评估;在科技知识方面，学生要会科技建模，熟悉科技项目中所使用的材料及其性质，学会使用科技类符号语言工具;在科技素养方面，理解一些社会和环境因素与科技之间的相互关系，明白科技成果会受到物理和功能性质两方面共同作用的影响。

在每一级别每一门课程的几类要求之下，学生需要达到的目标还会有更为具体的解释。比如第一级别的数学，分成数字与代数、几何与测量、统计学三方面，在数字与代数之下，既要求学生学会基本的数数、分组、平分，并且能够用文字、数字和图画的形式解释这些基本代数方法，同时要求掌握1～100的正数和倒数，100以内的数字会五等分和十等分，并且能够掌握一定的规律，比如在一串有规律的数字或图形后填出下一个数字或图形，或者算出这一串数字的总和。

新西兰的小学和初中都没有课本，很多华人家长对此都很不适应，也不太能够理解。“但有这份详尽的课程设置就足够了。”马克说，“老师们有很大的自由度去组织自己的课堂，不必拘泥于课本，所以新西兰的课堂才更加突出实践性，因为老师普遍认为这种教学方法能让学生更好地掌握知识。期末也不会有书面性质的考试，我们认为那太局限了，有些得高分的学生，可能是因为短期记忆力好，但是并不一定比那些得低分的学生能力更强。有了这样的一份课程设计，老师们可以对照着上面的能力对每个学生整个学期的表现做出评估，我们相信这才是更客观、更有说服力的。”

可见的项目学习

是否有证据表明实践性课堂比理论性课堂的教学效果更好呢？

马克在一年前还是负责某个班级整体教学活动的老师。新西兰的小学和初中的课堂，每个班分配一名班主任，由这位老师全权负责教室内各个科目的教学活动。小学没有选修课，小学生的所有知识几乎都是一个老师教授的，初中有了像北十字中学这样丰富的选修课程，除此之外的时间，学生们在自己教室的活动仍由班主任负责。班主任会根据教学大纲里的级别要求，在学期初对每个同学进行评估，将二三十人的班级分成若干个不同进度的学习小组，老师实行分组教学，学期末，再进行评估。没有考试就没有排名，而且也没有人与人之间的较量，只有自己跟自己的比照，老师最欣慰的事情是你的进步有多大，而不一定是你达到的水平有多高。

马克以前做班主任时，特别喜欢带着学生们通过好玩的实践来学习知识。有一次他在讲几何和测量时，为了让学生掌握线性标尺测量长度、高度、面积和体积的能力，学会识别不同的形状，学会测量角度，他决定带着全班同学给学校做一次全面的测量。每个小组负责一个不同的区域，把所有的数据测量回来之后，在谷歌地图上根据这些数据绘制出学校的模拟图，如果与真实情况不符，或者数组不足以绘图，学生会再回去重新测量，修正和补充数据。而在一个学期之后，全班同学掌握知识的平均进步幅度达到了1.86，与同年级的其他班级相比，第二名与马克的班级仍有0.37的幅度差。著有《可见的学习》一书的新西兰知名学者约翰·哈迪（John Hattie）对教学效果做过很多定量分析和数据统计，他认为在一个学期的数学教学之后，只要在课堂上能够达到0.41的进步幅度就是一个成功的教学过程，马克的课堂远远超过了这一要求。

没有考试就没有排名，而且也没有人与人之间的较量，只有自己跟自己的比照，老师最欣慰的事情是你的进步有多大，而不一定是你达到的水平有多高。

但没有统一的考卷，如何判断每一个学生的能力等级呢？新西蘭采用的是澳大利亚教育心理学家约翰·比格斯（John Biggs）提出的SOLO分类法，全称叫做Structure of the Observed Learning Outcome，它是一种质性的评价方法，虽然学习行为是不能被测量的，但是学习行为的结果变化是可以被观察和评判的。

比如马克教过的一门微电子课，按照SOLO分类法分成5个等级：前结构水平（Prestructural）指的是无法连成电路的学生;单点结构水平（Unistructural）指那些需要老师的帮助，才能准确识别电路的主要部件，并让LED灯成功亮起的学生;多结构水平（Multistructural）是指可以正确连接控制LED灯的电路并且写出正确的程序，可以焊接电路板，但是准确性有待加强，这个层次说明学生能够像一个技术人员那样进行学习;关联型水平（Relational）是指可以设计和制作电路，并且使用很多软件来操控电路，可以精确地进行焊接，并能够识别电路板上的焊接错误，这可以认为学生已经达到了一个技术人员的思维水平;最高级别的抽象拓展层次（Extended Abstract），达到这个层次的学生凤毛麟角，它意味着学生能够像技术人员那样去创造和发明，在这个水平上，学生需要能够设计、描述并搭建一个复杂电路，这个复杂电路里包含额外的传感器，可以通过程序设计将其激活，同时可以精确焊接电路板，不但能够识别，还可以改正焊接错误。

“在一个学期中，老师们每周会跟学生进行3到5分钟的谈话，据此对学生的能力，以及学生的自我认知进行摸底。”马克说，让老师知道学生达到何种水平，让学生知道自己的下一段目标，以及如何才能达到这样的目标，这是北十字中学提倡的“可见的学习”的要义。马克会用很灵活的手段，引导和强化学生对自己能力的认知与提升。比如从单纯的讲授和做练习，改为针对一段相关主题教学片进行评论，马克鼓励同学在平板电脑上使用软件，一边画，一边讲述，将声音和图像一起录制成小短片，发到班级的共享平台上。“这是一种很好的训练方法，不但可以了解他们的理解程度，还可以锻炼交流和组织语言的能力，包括如何有逻辑地讲述一件事，这种形式比完成简单的书面作业有趣多了。正是在这些一个又一个的尝试中，我越发笃定地认为，大大小小的项目，比单纯的讲授和练习题有效得多。”马克说。