基于深度学习的创客教育实践与尝试

凌秋虹

科技发展依赖于创新型人才培养，人才创新力培养源于教育的创新和实践。在深化教育改革、全面推进素质教育的当下，培养学生的创新能力和实践能力成为当务之急。创客教育是指在教师的引领下，学生围绕具有挑战性的创客主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。而深度学习指知识、思维、能力和情感的深度构建，以探究学习、整体学习和主动学习作为其有效实现策略。基于深度学习的创客教育能使学生掌握学科的核心知识，体验探究学习过程，把握学科的本质及思想方法，形成积极内在的学习动机、积极的态度、正确的价值观，成为既具独立性、批判性、创造性，又具有高阶思维与合作精神的学习者。

● 创客教育与深度学习的内在关联

1.价值取向的同等性

创客教育是创客文化与教育的结合，基于学生的兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享，培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。为此，立足我国教育实际的创客教育不仅要重视利用数字化去实践和创新，还要加强传统文化与人文情怀的培养，提倡人文引领的学科融合性的创客教育，彰显立德树人的价值追求，重视学生人文精神和良好品格的培养。深度学习最初指学习者获取和加工信息的思维方式达到深度水平，后由美国研究学会扩展为认知、人际、自我三大领域，国内亦有学者提出其是培养学习者情感、价值、精神的社会文化过程。可见，深度学习既强调学习者基本社会适应力的习得，也凸显其品格塑造、精神成长和价值观的形成发展。因此，创客教育和深度学习都以立德树人为使命，兼顾学习者的科学素养、人文精神和实践创新能力，以促进人的全面发展作为最终价值追求。

2.教育目标的互通性

以项目开展和问题探究为内核的创客教育具有批判性思维、创新思维、问题解决能力、沟通合作能力、人文精神等人才培养目标。广义概念上的深度学习提倡培养学生认知思维层面的高阶思维与复杂问题解决能力，人际交往层面的团队协作与沟通表达能力，自我发展层面的终身学习能力与深度情感，在很大程度上与创客教育目标相契合。为此，两者都是基于当下信息社会对人才的需求，都对学生能力的提升给予高度重视，最终都是以提升学生整体素质和实践能力为导向，培养学生面向未来社会的多维能力素养和必备精神品格，其目标具有高度的一致性。

3.教育过程的互融性

创客教育模式重视学习过程中的创新，并最终以物化的创新作品作为学习成效的分析;而深度学习，强调的是学习、理解知识的深度，以实际的应用和解决问题的具体实践为学习手段，以最终形成的对知识的更深层次的解释和能力的提升为目的。深度学习倡导教育过程的“探究性”“体验性”，创客教育在夯实学科知识的基础上，以真实问题为情境开展项目探究，为深度学习的发生提供支持。

创客教育以项目探究为核心，支持学生对各学科知识信息进行深度加工。首先，项目探究要求学生超越以辨识、记忆为主导的低水平的加工模式，通过对一系列问题进行多维表征，在观察、分析、动手操作等切身实践中对头脑中各学科知识信息进行深度加工。在这个过程中，知识整合深度随着学科广度与表征维度的拓展而加深，知识体系牢固程度也随着跨学科知识、新旧知识、知识与经验间联结的增加而提高，最终实现知识的深度理解与融会贯通，为知识的长期保持与迁移应用奠定基础。

● 创客教育实现深度学习的基本特征

1.学习主体的深度参与、积极思考

创客的教育意义是帮助学生在创客活动的过程中锻炼提出问题、分析问题和解决问题的能力。为了实现在创客学习中的深度学习，教师可创设生活化的探究情境，把生活中的问题形象地展示给学生，引导学生将经验与知识相互转化，帮助学生通过深度加工把握知识的本质，运用已有的经验与构建的知识去分析问题、解决问题。学生根据教师提供的丰富的感性材料基于面对的问题进行观察、比较、分析、理解与实践，这一过程也就是引导学生深度参与学习与思考的过程。

2.学生高阶思维的深度形成

深度学习源于高阶思维。高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力，它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。而创客教育不是简单地指向认知与领会，而是指向分析、综合、评价和创造等高阶思维，指向学生创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力的培养。学生在创客探究活动中，通过观察、分析各种现象，运用比较、综合、归纳等思维方法，自主推导各种方法与规律，运用新旧知识解决问题，这样的学习过程，不再是停留于认知、领会层面的浅层学习，而是进入运用、分析、综合、评价、创新等高阶思维的形成过程。

3.学生的创意作品丰富且有深度

创意作品是创客学习实践的成果，是其思维方式、价值观念、知识结构与实践能力的外在显现。创客课堂有别于传统的知识学习课堂，其重视学生对知识内容的体验，通过体验加强学生对知识的理解，使其形成自我知识的良好建构，从而创作出具有个性、创造性的创意作品。在这个过程中，学生必须运用多样化的学习策略，如查阅资料、运用资源、交流思想，把单个的信息与整体的结构相联系，把知识应用于真实世界等，以达到创意作品的实现，这正是深度学习最好的样态。因此，深度学习的创客作品具有创意多样、个性鲜明的特点。

● 创客教育中深度学习的实现路径

1.创设趣味导入环节，激发深度学习的好奇心

培養学生的学习好奇心，是迈向深度学习的第一步。深度学习的目标是使学生对所要探索解决的问题有兴趣。在创客课堂上，教师可设计让学生感到新、奇、趣的创客活动，既体现信息技术学科特点，又激发学生主动探究的欲望。例如，在《神奇的灯》一课中，课前教师利用纸电路中的铜薄纸及LED灯，并结合各类传感器，制作了变幻莫测灯光。上课伊始，教师表演了魔术，用东北二人转的红方绢甩到事先准备的小盒子上，此时桌面上的孔雀瞬间开屏，美丽的羽毛瞬间变得五彩缤纷，该情境给学生带来了强烈的感观刺激，激发了学生的好奇心以及动手创作的欲望。这样的设计触发了学生学习积极性的“燃点”，找准学生的学习需求和兴趣点，并促进学生持续的、指向特定目的深度学习。

2.巧设创客探索主题，创新深度学习高阶思维

创客教育具有问题性、情境性和創造性的特点，特别适合探究式、体验式的探索活动，学生通过自主探究、创新实践更容易理解各类智能功能实现的原理。教师要提前设计好创客实践活动，事先设计好相关的探究主题。在选择主题时，要充分考虑诸多因素，可遵循以下原则：①实用性原则。选择的主题要贴近生活，让学生与主题产生共鸣，可模拟生活中的实际问题，让学生主动发现和提出问题，注意力从主题转向生活，从生活转向社会实践。②趣味性原则。探索主题越有趣，与学生的相关性越高，学生的学习效率就越高。

在探索过程中，教师不是知识的传授者，而是活动、问题解决的指导者，可以在旁边示范，也可以进行启发点拨，但要让学生独立经历科学探究活动的整个过程。每一件作品的完成都需要多方面知识的融会贯通，在制作的过程中，学生会不断地完善某一学科已有的知识结构框架，对各学科的知识框架进行交叉式嫁接联系，找到共通点，形成一个知识系统。这种在“做中学、学中思”的创客体验，既能够让学生巩固所学知识，也更容易让学生完成知识的内化建构，并将新知纳入知识体系，促进深度学习。

3.构建丰富的创客空间，为深度学习提供环境支撑

创客教育不是某方面知识的应用，而是实现学生创新能力培养的体系建设，初步融合科学研究、技术制作、艺术创作的全过程。作为创客教育的平台，创客空间为学生创新应用的实现提供了有力的帮助和支持。创客空间不是指在具有整齐桌椅的教室，而是充满电路板、各类传感器、结构件、3D打印机、激光雕刻机等新颖的教育科技产品的工作坊。在这样思维不受局限的空间中，学生通过实践应用会明白不只是要学会知识，还要学以致用;知识的获取方式不只有书本和课堂，现实世界也是重要的途径。在创客空间中，学生能够在教师的指导和同伴的协助下，使用创客空间所提供的数字化信息工具和其他资源，将课堂知识与实践主题相对接，通过实践过程实现创意作品，进行问题的分析和解决，以达到能力训练和知识巩固的目的。此外，教师还要强调学生的团队合作，让学生在交流中进行智慧的碰撞，使智慧的结晶最终变成创新的理论成果，在创客空间的设备、技术、资源的支持下，将创意变成现实。

总之，在万众创新的时代，要培养创新型人才需全面倡导创客教育，而深度学习为创客教育提供了新支点，创客教育又有利于学生深度学习的有效开展。因此，在实际教学中应把握深度学习的内涵，基于真实问题的创新解决，坚持“学中做”“做中思”“思中创”的有机结合，充分利用先进的数字化技术，促进创客教育高质量实施。