创客教育的学习样态与实施策略

蒋雄超

摘    要 创客教育关注问题探究，注重实物作品导向，与设计性学习均强调学习过程的情境化、设计性以及成果化。在此基础上，依托设计性学习开展创客教育，通过设计来达成创客教育的育人目标，具有明显的优势和可操作性。基于设计性学习的创客教育学习样态主要表现为问题解决学习、实践操作学习和团队合作学习;学习框架主要包括学习任务理解与分析、方案设计表达与优化、实物作品创制与改进、量规评价设计与分析等部分。

关键词 创客教育 设计性学习 样态 策略

“互联网+”时代背景下，以开源、开放、共享、合作为理念，以提高学生创新精神与实践能力为目的的创客教育成为教育领域关注的热点。创客教育并非传统的社团小组、综合实践活动，更不是一门学科课程，它是以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。其核心在于强调实践创造的行为和精神，强调学习成果的物品化，它的进一步发展终究要落实到教与学的过程中。而不断兴起的设计性学习，为创客教育融入日常学校教育教学提供了有意义的模式参考。

一、创客教育与设计性学习的关系

1.创客教育与设计性学习具有共通的教育理念

简单来说，创客教育是基于学生兴趣，通过项目选题、设计和实践的完整过程，培养学生跨学科问题解决能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。设计性学习的关键是“设计”，学生在真实问题引领下，通过“设计”的方式创制作品，达成学习需求，其本身就是一种创造性的问题解决活动。两者均以“设计”作为学习的中介，而强调在探究中解决问题等理念上的共性，正是开展基于设计性学习的创客教育的前提和基础。

2.设计性学习为创客教育提供了可借鉴的模式

基于理念上的共性，设计性学习在具体方法策略上为创客教育提供了参考。在设计性学习中，学生需要经历选题、分析、设计、实践操作等阶段，并且每个阶段都包含具体的目标与策略方法，凸显了创客教育“问题导向、设计解决”的活动思路，也是学生以设计的方式形成创客素养的过程。因此，依托设计性学习来开展创客教育，是推动创客教育“落地”的有效途径。

二、基于设计性学习的创客教育学习样态

综合两者关系，基于设计性学习的创客教育强调真实情境问题，强调主动探究与相互协作，在问题解决过程中实现多学科知识的综合运用与能力发展，呈现出问题解决学习、实践操作学习和团队合作学习等学习样态。

1.基于问题解决的学习

基于设计性学习的创客教育中学生通过搜集、运用资源的方法去解决一个真实情境下的问题，或完成一个现实任务，注重物化的成果实现。因此，围绕观察生活、亲近自然、融入社会等维度提出真实的、有意义的、学生感兴趣的问题，进而在设计与创制的过程中融合科学、技术、工程、数学等学科知识来解决问题，促进学生发现问题与解决问题能力的发展。

2.注重实践操作的学习

祝智庭教授指出：“创客教育实质上是一种‘Learning by Doing的升级版，是对已有实践导向、创新导向的各类教育样式的继承与发展。” 在基于设计性学习的创客教育中，倡导学生动手实践，关注直接经验的“创中学”“学中创”。通过基于问题的设计、探究、创制、改进等环节，在亲身参与中把握技术、流程、工艺等操作方式，体验过程，实现知识的应用与再获取。

3.强调团队合作的学习

基于设计性学习的创客教育为学生提供了多方位的实践操作、探究创意的空间与机会，在团队成员相互合作与支持中实现“创”的过程。团队成员在问题的驱动下参与实践，并在与其他成员的创意激荡、交流研讨、设计实践中实现对知识意义的理解和建构，进而不断提升学生之间的团队合作能力。

三、基于设计性学习的创客教育实施框架

在基于设计性学习的创客教育实践中，学生运用已有知识、经验和技能，针对问题设计方案并开展活动。通过设计、创制、测试等多种基于创造的学习，培养学生的问题解决能力、合作能力和创新能力。

1.学习任务理解与分析

学习任务是基于设计性学习的创客教育的立足点，任务设计要以真实情境问题为起点，学生通过问题解构，理解其所蕴含的知识要点并开展方案设计分析，做到知己知彼，推陈出新。

（1）问题引领，理解挑战

设计性学习中的问题以解构性为主，旨在激发学生通过多种途径去寻找解决问题的方案，帮助学生从多角度理解问题。如《电子报警器的设计与制作》，教师由夏天夜间窗户开启引发的安全问题引发思考：我们怎样帮助居民设计一个报警器呢？接着，教师出示报警器，并认识报警器的组成，进而开展小组研讨，充分认识报警器各部分的设计要点与联系。以问题为起点，但又不规定正确答案，在富有启发性、创造性的真实情境问题中帮助学生明确任务挑战，正是基于设计性学习的创客教育开展的基础。

（2）资料查找，设计分析

设计分析是富有创造性的活动，是将项目设想进行清晰表达的过程，同时也是对问题解决过程、要求、方法进行表达的信息处理过程。

还是以《电子报警器的设计与制作》为例，在线下，学生采用传统的方式对学生、家长等群体围绕“夏天窗户开启的隐患”为题开展调查研究，包括设计问卷、访谈等方式;在线上，搜索与此活动相关的作品视频、图片等资料，了解相关部件的作用及原理。活动中，学生借助信息化工具与传统方式查找资料，在线上线下的融合学习中与同伴开展协作分析、分享设计信息。

2.方案设计表达与优化

设计方案表達与优化是基于设计性学习的创客教育的关键部分，也是最具挑战性的环节。学生在先前的学习中明确任务目标和限制条件后，开始着手制定设计方案，获取相关反馈和建议，并对设计方案进行修正完善。

（1）创意构思，设计表达

设计表达是学生从需要实现的作品结构、功能、材料利用等方面出发，进行创意构思并尝试设计，提出解决问题的多个设想，制定符合一般设计原则和相关设计规范的完整设计方案。

《环保小台灯》的设计中，学生首先根据前期台灯的调查使用情况，对大家的需要、小台灯的技术与外观等基本要素进行分析，明确设计方向，确立设计定位是环保与节能;其次，在学生小组中发挥个人特长，分工协作、相互启发，提出多种小台灯的创意构思，并绘制设计草图;最后，根据个人所设计的小台灯的可实现性、美观性、创造性和安全性等评估标准对初步设计方案进行分析、比较，在组内选出最佳创意方案。

（2）协同对比，设计优化

创客教育中的设计作为一项创造性的活动，在设计对比与优化过程中，学生个人与小组、新知与旧识、创新与改进等交叉融合，不断循环往复。

《LED小夜灯》设计中，通过组间比较，学生发现小夜灯底座、支架、灯罩合为一体整体效果好;灯罩设计成磨砂、半透明可以使光线更加柔和;选用低亮度LED灯光有颜色比较温馨等优点。以此为标准，学生在小组最佳创意方案的基础上开展产品详细设计，协同开展创造性的设计实践活动，确定设计方案并展示，再次听取其他小组的建议，最终修正完善并形成最终设计。

3.实物作品创制与改进

基于设计性学习的创客教育重视动手实践操作，在设计中应用多学科知识，实现可视化的物品创制，并在不断改进更新中加深对知识的理解。

（1）选择资源，分工制作

选择合适的工具材料，以合作的形式开展学习是完成创客项目的重要保障。在制作中，要考虑作品制作成本，采用学生机床、激光雕刻机、3D打印机及传统工具等多种工具或工艺，选择多样化、低成本、高效率且可靠的方法按照设计开展实践操作。一方面，通过传统与现代工具的结合实现学习成果的可视化，提升学生创造性;另一方面，通过小组分工、同伴合作实现学习过程任务化，体验解决现实问题的过程。

《LED小夜灯》制作中，学生使用3D打印机打印小夜灯底座，以发光二极管作为光源，以运动检测传感器作为控制开关，用焊接及热熔胶等方式进行连接组装。在整个项目实施过程中，学生根据需要选择不同的材料，了解不同工具的性能、用途和方法，结合软件与硬件设备，将习得的知识应用于项目中，在合作中实现作品创作。

（2）测试改进，作品优化

通过测试，首先，可以检验作品设计中的造型、结构和工艺等基本要素的科学性、合理性;其次，根据测试过程中发现的问题，通过团队讨论提出多种解决方案并进行改进，直至将最优方案反馈至设计环节，从而不断更新设计与制作，以此提升学生的知识应用和迁移能力。

在《空气动力车》制作完成后，学生从调整车轴长度，轮子数量，喷气管长度、方向，出气口大小，车身重量等方面测试，进而了解设计的达成度。最重要的是，学生需在测试后分析设计制作中存在的问题，借此理解技术对于创意与设计的影响。在这一阶段，通过评估问题，再次回到设计，以小组讨论挑选更新的设计或其他选择，再次制作，重新测试，在循环改进中不断优化作品。

4.量规评价设计与分析

基于设计性学习的创客教育的本质是面向真实世界的问题解决，其学习评价并不适合采用标准测试这一传统方法，而是将过程性和总结性评价相结合，综合运用多种方法进行评价。其中，使用评价量规来评价学生的学习行为和表现更适合创客教育。

良好的评价量规包括反映各项标准的具体内容和活动概念生成的成分，也包括某些无形的方面。学习目标的各个达成程度在评价量规中细化，可以帮助学生理解、分析个人在整个活动中的学习情况，还能让教师发现指导中存在的问题并进行后续改进。

以设计性学习为依托，构建学校创客教育的学习样态与实践策略，转变了教师“教”与学生“学”的方式，促使学生自主发现问题，并对问题开展设计分析与实践，发展了学生的创新实践能力，培养了学生的创客思维，提高了教师的创客教育能力，也为创客教育在普通学校落地提供了有意义的参考。

参考文献

[1] 杨现民，李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代遠程教育研究，2015（02）.

[2] 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（07）.

[3] 傅骞.从创新实践到人格培养—创客教育目标发展综述[J].电化教育研究，2017（06）.

[4] 陈鹏.创客学习：一种创造有意义学习经历的学习范式[J].现代远程教育研究，2016（06）.

[5] 闫寒冰，郑东芳，李笑樱.设计思维：创客教育不可或缺的使能方法论[J].电化教育研究，2017（06）.

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

[7]叶兆宁，杨元魁.创新与融合：STEM教育、创客教育、创客课程的再思考[J].江苏教育，2017（19）.

[8] 李作林，姜凤敏，郑晓.从创客运动的发展看通用技术课程建设[J].教育研究与评论：技术教育版，2015（05）.

[责任编辑：白文军]