国内中小学创客教育问题分析与实施路径研究

谢慧娥 张倩苇

摘  要：当前，以实践体验和创造为核心的创客教育受到教育界的广泛关注。创客教育基于项目式学习理念，倡导造物、鼓励分享，是“互联网+”时代催生创新的教育新型态和智慧教育改革的突破口。尽管国内的创客教育正在如火如荼地开展，但创客教育发展的主力——社会、政府、学校和家庭之间的协同有待进一步提升。同时，受创客课程、创客空间、创客工具、创客活动和创客师资的影响，创客教育在推进过程中存在一些问题。鉴于此，文章提出以社会、政府、学校和家庭协同推进为抓手，以“创客课程开发”“创客空间建设”“创客工具应用”“创客活动组织”以及“创客教师培养”为核心的“五位一体”创客教育实施路径，促进了创客教育的健康发展。

关键词：创客教育;创客;创新;中小学;实施路径

中图分类号：G420       文献标志码：A         文章编号：1673-8454（2019）10-0001-06

一、引言

在2014年9月召开的夏季达沃斯论坛开幕式上，李克强总理提出，要借改革创新的“东风”，在960万平方公里土地上掀起“大众创业”“草根创业”的浪潮，形成“万众创新”“人人创新”的新态势[1]。

2016年6月，教育部发布的《教育信息化“十三五”规划》[2]明确指出：“有条件的地区要积极探索信息技术在‘众创空间、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用，着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力”。

创新是未来社会发展的核心驱动要素，是现代教育教学培养优秀人才的终极目标。创客教育作为一种催生创新、培植创新文化的教学新模式[3]，为优化创新人才培养体系提供了具体可行的新教育范式。然而，由于创客教育在我国起步较晚、教育发展的不平衡性以及传统教育教学理念根深蒂固等因素的影響，创客教育在推进过程中存在诸多问题。本研究通过对国内中小学创客教育发展过程中存在的问题进行分析，构建创客教育实施路径，明晰创客教育发展方向，优化创客教育教学体系。

二、创客教育概述

“创客”源自英文单词“Maker”，原意指“创造者”，现指利用互联网和新技术（特别是3D打印、激光切割和各种开源硬件），将创意转化为现实，勇于创造的一群人[4]。创客教育（Maker Education）最早起源于美国的创客运动，是创客文化与教育深度融合的产物。它以学生兴趣为导向，以数字化工具为手段，采用项目学习，引导学生在做中学和在分享交流的过程中将创意物化，是培养学生多学科解决生活实际问题、团队协作与创新能力的一种素质教育。

通过文献分析可知，国内对创客教育的研究主要集中在理论和实践两个层面：

1.理论层面

理论层面的研究现已趋于成熟，如创客教育的内涵、价值目标和特征等。具体表现在以下几个方面：①创客教育的内涵。基于现实生活情境，在问题解决的过程中实现知识的习得和创新能力的培养;②创客教育的价值目标。在创新教育理论的指导下，培养学生创新意识、创新思维、创新能力和创新精神;③创客教育的特征。即综合性、创新性、开放性、工匠精神等。

2.实践层面

实践层面的研究主要分为宏观和微观研究。

宏观研究主要体现在社会和政府两个方面：①社会方面。社会上从事创客教育的企业不断涌现，目前我国已有400多个主打机器人教育的创客品牌和7000多家主打机器人教育的创客机构，这些机构主要分为“创客教育硬件提供商”“创客教育内容提供商”“创客教育平台服务商”和“创客教育整合服务商”四大类;②政府方面。主要是政策文件支持，国家层面有《教育信息化“十三五”规划》《国家创新驱动发展战略纲要》等;地方政府层面，如深圳市教育局先后发布了《深圳市中小学创客教育课程建设指南（试行）》《深圳市中小学创客教育实践室建设指南（试行）》以及《深圳市中小学学科教育与创客教育融合指南（试行）》等，进一步在制度上保障了创客教育的稳步推进。

微观研究主要体现在学校和家庭两个方面：①学校方面。积极加入创客教育实施计划，如探索创客教育教学模式、开发创客教育校本课程、建设创客空间或创客实验室等;②家庭方面。注重孩子动手实践和编程能力的训练。父母在孩子童年时便会给他们买一些动手拼接的玩具或参加编程兴趣培训班等，如乐高积木、Scratch编程和Python语言培训等。

三、创客教育中存在的问题

创客教育的理论研究成果指导着实践的开展，同时实践的不断探索又推动着理论体系的发展和完善。我国对创客教育的研究表现出理论为主、实践为辅的特点。直至近几年，全民创客热情持续高涨，国内创客教育领域的专家和学者才逐渐将关注点由理论研究为主转向实践探索为主。

本文通过对国内中小学创客教育实践活动进行分析，发现存在以下一些问题：

1.创客课程不完善

国内有关创客教育的课程虽然随着创客文化的发展在不断丰富，但课程内容仍主要以知识点的传授为核心，且大多是以各个学校感兴趣的教师自我探索为主，普遍形成了创客课程重工具应用、轻项目创新，能力训练单一、僵化的局面。此外，在教学内容的组织和安排上，也是以竞赛为焦点和目标，忽视了教学规律、人文素养与人文精神的融入，未能形成“创客知识学习-创客工具应用-创新能力培养”为一体的较为系统完善的创客课程，学生的理论学习与实践操作相互脱节。

2.创客空间封闭和缺乏人文气息

创客空间（Maker Space）是创客开展创作活动的地方，是创意转化为现实的空间场所。在这里，学生可以开展以兴趣为导向的创造活动，共享知识和资源。然而，受学校场地和教育经费等因素的制约，全国仍有许多中小学校未能拥有自己的创客空间或创客活动室，学生创意的发挥没有固定的场所和创造氛围的熏陶。此外，一部分拥有创客空间的中小学校却将其当作工具、设备、学生作品的存放空间，缺乏人文气息。还有一部分中小学校的相关主管部门，忽视了创客空间对创新能力培养的重要作用，将创客空间作为领导参观的场所或上级视察的展示厅，限制对校内师生开放或开放时间严重不足，造成了资源的浪费。

3.创客工具的使用表现出功利性

创客工具是创客将创意转化为现实的物理手段，主要可分为机械加工类、电子智能类和软件编程类三种[5]。工具的设计与开发为创客教育理论和创造实践架起了一座桥梁，将二者有机地联结起来。然而，由于国内中小学校创客课程内容设置的竞赛化，学校教师更多地是将创客工具视为一种比赛的手段，忽视了创客工具以培养学生创新能力为本质目标的真正价值，在实际教学中表现出功利性的特点，其应用价值未能实现统一规范和充分挖掘。

4.创客活动课时不足

当前中小学校可用于创客实践活动的“课时”较少。大多数学校只能以校本课程或课外活动的形式开展创客教育，或依附于信息技术课、科学课或综合实践课进行。缺乏固定的课时，使学校创客教育的实施难以持续推进，学生对创客知识的学习和创新能力的提升表现出间断性和碎片化。

5.创客教师匮乏

创客项目源自真实生活情境或主题，往往比较复杂且需要综合应用多学科知识才能解决或实现。由于造物的复杂性和综合性，要求创客教师在开展创造活动的过程中，采用项目合作、协同探究等方式挖掘学生的创造潜能。

我国创客教育起步较晚，国内对创客教学实践缺乏指导经验。2015年，钟柏昌所带领的课题组对69个中国青少年创客教育联盟学校发起了《全国中小学校创客空间发展现状调查》，结果显示69.57%的受访者认为创客教育师资缺乏是当前中小学创客教育面临的一个很大障碍[6]。此外，创客师资力量分散也是创客教育实施的“拦路虎”。

目前，我国中小学创客教育的开展主要由信息技术和通用技术领域的教师牵头，学校创客团队大多为临时组建，教师之间缺乏实质性合作。因未受系统性的创客训练，创客教师整体上存在创客素养不高、动手实践和创新能力参差不齐等问题。国内中小学中能承担创客教育工作的教师严重缺乏，创客教育在实施的过程中因师资短缺表现出动力不足。

四、“五位一体”创客教育实施路径的构建

科学严谨的设计活动是创客教育有效实施的重要保障。基于上述问题，本文提出以“创客课程开发”“创客空间建设”“创客工具应用”“创客活动组织”和“创客教师培养”为核心的“五位一体”创客教育实施路径。

创客教育以培养学生创新能力为本质目标，创新能力的培养具有综合性、多维性和表现性。创客教育综合性的特点，要求创客教育的实施需在全员共同参与下方可健康持续发展。因而，创客教育发展的主力军——社会、政府、学校和家庭，需明确角色定位，高度配合形成协同发展机制。

1.“五位一体”实施路径提出的理论依据

（1）中国学生发展核心素养

中国学生发展核心素养是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展所需必备的品格和关键能力，主要分为文化基础、自主发展和社会参与三个方面。

从创客教育的定义可知，创客文化的基础是创客教育有效实施的必备要素。文化环境的建设需要政府主导和社会参与，与学生发展最为紧密的学校和家庭，是学生创造活动开展与实施的重要场所。自主发展是创意的源泉和动力，学校和家庭应给予学生发展自我的空间和机会，鼓励学生培养兴趣，实现创意的物化。因此，社会、政府、学校和家庭成为创客教育实施的主力。

（2）设计型学习

设计型学习（Design Based Learning，简称DBL），又称基于设计的学习或设计中学习。在设计型学习中，设计的思想贯穿于整个学习过程，学习得到的结论用来检验设计的合理性与有效性，从而不断深化与改善设计[7]。

创客作品的创作是一个不断迭代的过程，需要依托创客活动进行，同时也需要创客工具的正确应用、多学科融合、创客教师的指导和系统化创客课程作为支撑，创客空间下的创客教育更能激发学生的创造潜能，为学生创意的碰撞提供一个轻松自由的空间。因此，创客课程开发、创客空间建设、创客工具应用、创客活动组织和创客教师培养决定了创客教育实施路径的内容和范畴。

（3）创新教育理论

创新教育理论（Creative Pedagogy）是指在现代教育理念的指引下，运用创新性教学手段，激发学生创造潜能，培养学生创新意识、创新思维、创新精神和创新能力的一种新型教学形态[8]。创客教育基于项目式学习理念，倡导造物、鼓励分享，引导学生在“做中学”的过程中实现创新意识、创新思维、创新精神和创新能力的培育。创客教育与创新教育的培养目标一致，因此创新教育理论为创客教育实施路径指明了方向。

2.“五位一体”实施路径的基本内涵

“五位一体”的创客教育实施路径，着力于培育学生的创新思维，促进学生多方面能力的协调发展，实现学生“全人发展”的终极培养目标。其中，“创客课程开发”是基础，“创客空间建设”是保证，“创客工具应用”是关键，“创客活动组织”是灵魂，“创客教师培养”是根本。

3.“五位一体”五个要素的基本要求

在“五位一体”创客教育的实施路径中，创客课程开发、创客空间建设、创客工具应用、创客活动组织和创客教师培养的基本要求如下：

（1）创客课程开发：构建“知识-实践-能力”为主线的较为完善的创客课程

教育主管部门或学校应聚焦于优质创客课程的开发，创客知识内容要由“以竞赛为主”向“知识的系统性学习与创新能力培养为主”进行转变，遵循教学规律的同时，融入人文素养和人文精神，將割裂化的知识进行高效整合。

在课程设计上，每个环节应设有即时反馈（提炼出每个环节有价值的具体经验）。当经历失败时，学生懂得这是设计活动的必经之路，然后根据反馈信息动态调整设计或制作思路与方法[9]。

在课程内容的选择上，要以生活真实情境为出发点，应富有创造性，激励学生做中学、学中创、创中求进步，从而形成以“创客知识学习-创造实践活动-创新能力培养”为主线的较为完善的创客课程。创客课程的开发应遵循图1中的“六中心”原则。

（2）创客空间建设：建设互联互通且充满人文气息的创客空间

融入人文气息的创客空间，不仅为学生的创造活动提供了技术和工具支持，也为学生的思维碰撞和造物分享搭建了一个宽松自由的舞台。

谢作如提出创客空间建设应满足三个条件：一是要有足够大的场所来容纳4-6张工作台、多种加工工具以及学生作品等;二是应提供足够全的工具，比如各类金属、木制、塑料及其他电子工具;三是需有足够长的开放时间[10]。

在此基础上，本文提出人文素养和人文精神的重要性。创客空间的建设应融入人文素养和人文精神，使之成为一个整合软硬件技术与工具、社会性资源和人文气息的综合性创造空间。

同时，学校创客空间要避免成为摆设，应面向校内全体教师和学生免费开放，不能只作为上级领导参观的场所或验收的展示品。另外，各学科教师之间应加强联系，也可和校外、社会、企业以及家庭创客空间实现互联互通，使学生的创客实践从课堂走向社会，即达到图2的目标要求。

（3）创客工具应用：转变创客工具使用观念，摆正创客工具应用位置

为充分发挥创客工具的应用价值，首要任务是转变创客工具的使用观念，摆正创客工具的应用位置。在实际教学中，创客工具的应用应实现三个转变：一是使用对象，创客工具的使用权应由以教师为主转向以学生为主，教师主要起指导和支持作用;二是使用目的，由以竞赛为主转向以创新能力培养为主;三是使用范围，工具的使用应由以创客空间为中心转向更大的场合，保证学生的创造活动不受限制，可以随时随地开展。

同时，教师在指导学生使用创客工具时，要注重学生创造热情和动机的激发，使学生不仅会用，而且能在工具运用的过程中分析和感知背后所运用的多学科知识，也可以借用人工智能技术的实时监控和反馈，为学生工具的使用给予智能引导和反馈。常见的创客工具如图3所示。

（4）创客活动组织：构建以创新能力培养为本质目标的创造活动

创客教育的理论和设想需要在实践活动中得到落实，丰富多样、操作性强和多学科融合的创新实践活动是培养学生创新能力的重要条件。在进行创客教学活动时，教师要调动一切积极因素为学生提供更宽广自由的创造环境，活动对象也不应仅限于同年级或同班级的学生。当学生有想法时，教师要积极鼓励，并引导学生交流分享自己的作品，打开学生创造思维的大门。

定期开展多种主题的阶梯式创客活动是提升学生动手操作能力的有效途径，活动参与对象可扩大至临近学校甚至更大范围，开拓学生视野，激发学生的发散思维，促进各个学校的资源整合和优势互补。创客活动的组织应实现图4所示的三个目标。

（5）创客教师培养：培植具有创客素养的专业师资

创客师资是创客教育有效实施的重要保障。因此，培养高素养的专业化创客教师至关重要。创客教育是一个融合多学科知识的新型教学形态，进行创客教学的每一位教师都应具备良好的“STEAM+”素养。

当前，从事创客教育的教师大多是从校内选拔的、具有潜力的各学科教师，他们虽精通自身领域的学科知识，但对于创客相关的知识和技能掌握较少，所以必要的培训是帮助教师快速融入创客教学实践的有效策略。学校可适当邀请创客教育领域的专家、学者对校内创客教师进行培训，形成职前、职后一体化的创客教师培养体系，也要定期组织校内创客教师座谈交流会等，做到既要有专家做演讲的单向式培训，也要有创客教师们交流互动的双向式学习。

专业化创客教师应具备较高的创客素养，如良好的空间管理、课程开发、活动组织、项目设计和作品评价能力，以及实时的技术支持和工具指导的态度和技能等，具体如表1所示。

除此之外，一名优秀的创客教师不仅应具有深厚的知识和卓越的创造技能，还应懂得教育教学规律，即如何指导学生成为一名小创客。

4.“社会-政府-学校-家庭”协同发展机制

创客教育自身的综合性决定了其发展需要多方面的力量共同参与。作为创客教育发展主力的社会、政府、学校和家庭需高度配合，形成自上而下的协同发展机制，促进创客教育绿色发展。

在具体实施中，社会、政府、学校和家庭在创客教育中的角色定位和价值主要体现在以下几个方面：

（1）社会方面：全员参与，文化带动

创客教育的推进离不开全社会的支持，广大社会成员都可参与到“创客教育发展”行动计划之中，营造社会创造气息，以创客文化带动创客教育的开展。特别是社会上从事创客的企业或组织机构，应主动与学校保持紧密联系，支持学校创客教育的开展，为创客教育的发展出谋划策，共同推动创客教育的健康发展。

（2）政府方面：建立健全的保障体系

为确保创客教育的可持续发展，政府相关部门应将创客教育纳入国家创新驱动发展战略，使创新成为显著的民族特质。推动我国创客教育发展，当务之急是加快形成制度体系，促进创客教育与学校对接、与社会融合，使其成为贯通各级各类学校的新型教育形态和有效的创新教育载体。另外，政府应建立健全的支持保障体系，设置独立的资金用于学校创客空间的搭建，为创客教育的研发和配套设施提供支持，实现政府带动创客理念在全国范围内的普及。

（3）学校方面：完善师资培养体系，建立校内激励制度

学校作为创客教育开展的主阵地，对推动创客教育的发展起着举足轻重的作用。学校的工作主要有以下几个方面：①积极配合政府，制定系统的专业化教师培养体系，解除创客教育持续发展师资缺乏的“短板”问题。需要注意的是创客教师的培养非一朝一夕之功，高创客素养的专业化教师培养是一个长期工程，需要在顶层规划和设计方面予以重视，在国家制度和政策驱动下齐头并进;②建立校内奖励和激励制度，激发创客教师的激情和动力。学校要对在创客教学中有貢献的教师给予适当的奖励或激励，鼓励他们将创客教育视为一项终身事业，并为之不断奋斗;③引导多学科教师参与到创客课程的开发当中，定期举办创客教师培训会和交流会;④注重创客空间物理环境和文化氛围的建设;⑤设置独立的创客活动课时，保障创客教育顺利开展。

（4）家庭方面：尊重孩子兴趣，配合学校工作

父母是孩子的第一任老师，家庭是教育实施的首要场所。家庭氛围、父母的言行举止都在潜移默化地影响着每一位孩子。父母应尊重孩子的兴趣爱好，积极支持孩子的创造性行为，配合学校和教师工作，协同学校共同实现学生创新能力的培养和提升。

5.“五位一体”实施路径的构建

由以上分析可知，国内中小学创客教育需在社会、政府、学校和家庭的协同推动下，以“创客课程开发”等为核心，着力培养学生的创新意识、创新能力、创新精神和创新思维。基于此，本文构建了“五位一体”创客教育实施路径（见图5）。

五、结束语

创客教育是培养学生创新意识、创新思维、创新能力和创新精神的有效实施途径，是我国未来教育发展的重要方向，也是教育教学改革的重点突破口。作为教育领域新型态的创客教育，因其自身的复杂性和综合性决定了其在实施的过程中难免存在诸多问题。

本研究通过对我国创客教育发展现状进行分析，提出以“创客课程开发”“创客空间建设”“创客工具应用”“创客活动组织”和“创客教师培养”为核心的“五位一体”创客教育实施路径。同时，创客教育要想健康发展，实现充满智慧与创造力的培育目标，还需在“社会-政府-学校-家庭”协同发展机制下开展。

参考文献：

[1]李盈盈.“大众创新 万众创业”呼唤创业教育[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/gjs_left/s3854/s5673/201507/t20150709_193193.html.

[2]教技厅函[2015]76号.教育部办公厅关于征求对《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）》意见的通知[Z].

[3]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，2015，36（7）：5-13.

[4]李凌，王颉.“创客”：柔软地改变教育[N].中国教育报，2014-09-23（5）.

[5]陈染.选择合适的创客教育工具[J].中国科技教育，2017（12）：54-55.

[6]李彤彤，王志军，邹蕊等.创客教师专业素质结构研究[J].中国电化教育，2017（6）：80-86+142.

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[8]张井义，宋丽.试论创新教育的开展及其在课堂教学中的运用[J].中国校外教育，2018（27）：75.

[9]陈刚，石晋阳.创客教育的课程观[J].中国电化教育，2016（11）：11-17.

[10]谢作如.如何建设适合中小学的创客空間——以温州中学为例[J].中国信息技术教育，2014（9）：13-15.

（编辑：李晓萍）