基于“互联网+”的粤港澳大湾区中小学创客教育优质均衡发展研究

金一强 鲁文娟 马红亮

摘   要：创客教育是培养创新型优秀人才的重要方式，对粤港澳大湾区创新驱动发展具有重要意义;然而创客教育在粤港澳大湾区的发展不均衡现象十分突出。文章从“互联网+创客教育”的角度研究大湾区中小学创客教育的均衡发展，在理论梳理和实践研究基础上提出建立“协同创新”创客教育合作机制、“跨学科”创客课程体系、“线上/线下”相结合创客学习共同体的建设方案，以期促进大湾区中小学创客教育优质均衡发展实践。

关键词：互联网+;粤港澳大湾区;创客教育

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2021）13-0055-04

一、引言

粤港澳大湾区涵盖香港、澳门两个特别行政区和珠三角为核心的九个城市（其中广州、深圳、东莞、佛山、珠海、中山等市经济社会水平相对发达，惠州、江门、肇庆等市相对落后），其发展被列入国家重大发展战略。2019年2月颁布的《粤港澳大湾区发展规划纲要》中明确提出粤港澳大湾区要实现创新驱动发展，打造教育和人才高地。自2015年始国家提出的“大众创业、万众创新”宏伟目标，掀起了创客教育的热潮，使创客教育成为培养我国创新型优秀人才的重要方式。[1]在创客教育轰轰烈烈发展的同时，亦暴露出一些误区和困惑，例如缺少师资和创客实践场所，一些学校创客教育教师多是其他学科转型甚至兼任，缺乏专业度。[2]地区之间的创客教育发展更是差异显著，呈现出发展不均衡的现象。

“互联网+”是互联网思维的进一步深化，是指运用互联网相关技术，实现互联网与其他行业融合发展，双方共同促进，形成以互联网为基础的经济新形态。“互联网+”渗透到教育领域，形成了“互联网+教育”思想。“‘互联网+教育是指运用云计算、学习分析、物联网、人工智能、网络安全等新技术，跨越学校和班级的界限，面向学习者个体，提供优质、灵活、个性化教育的新型服务模式。”[3]“互联网+”和“教育”的跨界融合发展，使其成为破除如何兼顾教育公平与质量、上规模与个性化等教育经典难题，为社会供给高质量教育公共服务的重要手段。[4]因此，研究利用“互联网+教育”的理念与手段、破解大湾区中小学创客教育均衡发展的难题、避免出现“创客教育”鸿沟、促进优质资源共享和教育公平，成为一项紧迫且有意义的事情。

二、粤港澳大湾区中小学创客教育发展状况分析

1.创客教育发展不均衡的表现

“创客”一词翻译自英文“Maker”，从字面上可理解为“制造者”、“创造者”。创客的出现与DIY思潮的兴起息息相关。DIY即Do It Yourself，可译为“自己动手”，最初主要指自主组装电脑，后面逐渐发展为一种生活方式。创客指在“自己动手”精神的引导下，自主提出或发现问题、使用工具解决问题，具有创新精神和实践能力的人。

创客教育是创客文化与教育的结合，是基于学生兴趣、采用项目学习方式、利用数字化工具，倡导造物、鼓励分享，以培养学生问题解决能力、团队协作能力和创新能力的一项素质教育。[5]“创客教育是实现创新能力提升和创新人才培养的有效途径，其核心在于通过动手实践培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。”[6]创客教育发展对粤港澳大湾区创新驱动发展具有重要意义。

作为一个整体，粤港澳大湾区经济发达，然而其内部存在较为严重的发展不平衡现象，港澳、广深等城市发展远超惠州、江门、肇庆等市。经济发展的不均衡也反映到创客教育领域。

港澳、广深等地的创客教育已经从单纯的创客课程和创客实践室建设，走向与学科教学融合的高级阶段。深圳市超過半数的公办中小学拥有独立的创客实践室，已经处在创客课程与学科教学深度融合的高级阶段。香港教育局从2016年3月开始，每年向各公立小学发放10万港币的创客教育津贴;从2017年4月开始，向各中学发放20万港币的创客教育津贴;香港所有的中小学都开展了创客教育实践。[7]

同处于粤港澳大湾区多数地区的创客教育仍处于概念推广的初级阶段，无论是硬件、软件建设还是师资、资源建设方面均较为落后。从2018年7月中国教育科学研究院发布的“中国STEM教育2029行动计划”入选名单可以看出：大湾区入选的领航学校、种子学校和种子教师中，来自深圳、广州、佛山、东莞四市的占据83.5%，其中深圳的占36%，发展一枝独秀;而同处大湾区的惠州、江门、肇庆则没有一个入选。

“广东省中小学校开展创客教育的认知、困难和对策”问卷调查也证明了这点。研究针对珠三角九市中小学创客教师发放问卷150份，回收132份。回收的文件经过SPSS软件的异常个案检测，没有发现异常数据;重复个案监测中发现有两份重复率较高，为保证数据的准确性，采取了删除重复个案的处理。130份有效问卷中，79.7%的受访者认为创客教育存在发展不均衡的现象;59.8%的受访者认为自己的知识结构，不足以支持创客课程教学;76.2%的受访者反映在周围很难找到合适的教师教授中小学创客课程;69.6%的受访者觉得很难找到满足创客教育教学需要的场地;80.3%的受访者提出创客教学设备数量不足，无法满足教学需要。

2.大湾区中小学创客教育发展面临的问题和困难

（1）创客教育的实现技术和空间建设问题

创客教育的实现技术非常繁多，常见的有以智能机器人为代表的开源硬件、Scratch编程和App开发、可穿戴设备、3D打印等;同时，除了较为传统的木工加工、车床机床之外，随着新技术应用的拓展，无人机、可拓展机甲也逐渐进入创客教育领域。面对纷繁复杂、眼花缭乱的创客教育实现技术，如何进行选择成为一个必须面对的问题。

与创客实现技术相对应的，是创客空间建设问题——需要多大的创客空间、空间功能的划分与布局、日常耗材的购置与保管、教学的安全保障等等。

（2）创客教育师资匮乏与激励机制

创客教育是多学科知识的交叉汇聚，对授课教师的实践操作能力、多学科的知识储备、终身学习能力和敬业精神都提出了较高的要求。就现状而言，前文提到的创客教育的实现技术，如开源硬件、Scratch编程、无人机等等，多数教师只是听说过，都谈不上不熟悉。因此必然需要投入大量时间和精力，重新学习和培训才能开展创客教育的日常教学，指导学生制作创客作品，参加各种比赛。

创客教育教师的人数大量增加与知识体系更新的快速变化，与中小学其他课程缓慢的知识体系更新速度，形成了鲜明的对比。如果没有配套的奖励激励机制，会影响教师的积极性和创客教育的可持续发展。

（3）课程内容和教学方法创新问题

作为处于起步阶段、实现技术繁多的创客教育，还面临的一个问题就是课程内容不完善，缺乏优秀的配套教材。以可编程的智能机器人为例，市面上有数十款形态各异的类似产品，每个产品的硬件操作和软件界面都不通用。选择了其中一家产品，一旦更换，就需要重新学习和熟悉。同时，多数产品的配套教材只是说明书的升级版，教学适用性不好。

创客教育教学方法创新也是值得重视的问题。创客教育需要学生开展大量的手动操作、相互合作、自主探究等活动，以讲授式为主的中小学课堂教学方法显然已不适应，必须探索新型教学模式和学习方式。

三、基于“互联网+”的粤港澳大湾区中小学创客均衡发展路径

1.“互联网+”是促进教育均衡发展与公平的有效实现方式

余胜泉等人[4]提出在“互联网+”时代，云计算、大数据等技术的革新推动着教育的供给转型与改革，促进了均衡发展、教育公平、质量提升等教育经典难题的解决。“互联网+教育”正在撬动传统学校教育封闭的大门，这需要重构教育服务体系。[3]“互联网+”在成为促进教育公平新助力的同时，也给教育公平带来了新的挑战：教育信息化基本配置水平的差异导致“互联网+”红利的不均衡，传统教学思维掣肘、“互联网+”认识的模糊性、信息素养的滞后性也影响着“互联网+”的效能。[8]刘忠民等人[9]以榆树市武龙中学为例，开展以“互联网+教育”摆脱农村学校发展困境、提高办学质量的探索与实践，提出“互联网+教育”精准扶贫、促进城乡教育均衡发展的策略。

2.基于“互联网+”的中小学创客均衡发展路径

在“互联网+”、创客教育、教育均衡发展的理论梳理和粤港澳大湾区中小学创客教育发展面临的困难分析基础上，研究提出包括“协同创新”创客教育合作机制、“跨学科”的创客课程体系、“线上/线下”创客学习共同体的中小学创客教育均衡发展方案。在研究过程中采用基于设计的研究（DBR）范式，在不断循环迭代中反复检验和完善建设方案。（见下图）

“基于设计的研究旨在通过形成性研究过程，采用‘逐步改进的设计方法，把最初的设计付诸实施，检测效果，根据来自实践的反馈不断改进设计，直至排除所有缺陷，形成一种更为可靠而有效的设计。”[10]“一个规范的基于设计的教育研究一般具备6个特征——干预、重复、真实情境、合作、理论建构与问题解决。”[11]本研究的干预是“中小学创客教育均衡发展方案”及其实施;行动研究中经历设计、实践、修正完善和再设计的数次迭代;整个研究发生在中小学创客教育实践的真实情境中;研究旨在促进中小学创客教育不均衡发展问题的解决。

（1）“协同创新”创客教育合作机制

“协同创新”即“通过突破创新主体间的壁垒，充分释放彼此间‘人才、资本、信息、技术等创新要素活力而实现深度合作”。[12]面对创客教育发展的困难和问题，单靠中小学一方的力量是无法解决的，必须引入相关高校和企业力量，建立促进创客教育发展的合作机制。在这个合作机制中，各方根据自身定位与特长各有分工：中小学主要侧重于创客教学和应用，作为高校、创客企业的理论和产品的實践应用基地;高校主要侧重于创客教育课程开发与研究，指导中小学课程教学，与创客企业形成产学研的合作关系;创客企业主要侧重于创客产品与技术研发。高校、中小学和企业三者之间形成紧密的合作关系，共同推进创客教育可持续健康发展。

研究联合深圳一家创客教育科技企业，以该公司出品的编程教育机器人程小奔为载体，联合深圳的1所小学、江门和肇庆的5所小学，结成了“协同创新”的创客教育合作共同体。合作中采用了“产品+服务”的创客教育解决方案，创客企业在编程教育机器人硬件产品的基础上，联合高校创客教育研究者开发教学案例和教材，把硬件所具有的“红外发射/接收器、齿轮电位器、内置陀螺仪、扬声器、光线传感器、声音传感器、颜色红外传感器”等功能与具体场景结合起来，以案例的方式编排使其具有教学性。同时，在合作学校中实际应用这些案例和教材，并反复迭代修正，增强其适用性。

（2）“跨学科”的创客课程体系

传统分科教学，在一定程度上出于方便教学、提高效率的考虑，并不能反映生活世界的真实性。创客教育作为一种培养学生解决问题能力和强调团队协作的素质教育，必然要打破现有分科教育思维，其课程内容呈现出“跨学科”的特点。“创客课程需要以真实的社会需要或现实生活中的问题为中心，将分散在不同学科领域内的知识与技能，以主题、项目或活动的形式来架构整个课程体系，并以综合性、关联性和整体性的形式呈现给学习者。”[13]

中小学创客教育的开展，一般有相关课程的开展模式和独立课程的开展模式。独立课程容易理解，指独立设置专门讲授创客的课程。相关课程指将创客教育的思想和内容融入到现有课程中去，例如在数学、物理、化学等课程中加入创客模块。

研究以独立课程的方式，开发了《玩转智能机器人》。该课程针对中小学生机器人教育和人工智能课程，在情境化教学、项目式学习和“做中学”理论的指导下，设计了跨越“计算机、生物、天文、数学和物理”等学科的5类主题，15个学习项目，让学生学会动手编程控制智能机器人，以培养他们的计算思维、设计思维等能力。其中学习项目是基本单元，包括任务情境、知识要点、动手实践及总结提升4个部分。任务情境旨在创设学习情境和任务，激发学习兴趣;知识要点则重点介绍本项目使用的传感器及编程知识;动手实践部分则分步骤引导学习者完成本项目的学习任务;总结提升部分会对本项目所学内容进行归纳总结，并以知识树的形式呈现出来。

（3）“线上/线下”创客学习共同体

创客教育发展不均衡的一个很大原因是缺乏有经验的创客教师。以形成、采用学习共同体的方式开展教师培训被证明是一种有效的方法。“学习共同体是具有共同目标、观念、信仰的人们，采取适应性的学习活动方式，共享学习资源和学习工具、共同学习的学习环境，是以共同体的形式组成的文化生态系统。”[14]

“线上/线下”创客学习共同体中，线下的创客学习主要以合作学校创客教师的校本教研方式实现，同时辅以校际实地交流学习;线上主要通过woteach在线教学平台（www.woteach.cn）和微信（群）、QQ（群）等互动工具，将不同区域间、不同学校间的创客教师和学生联系起来，开展创客学习交流，集合教师的教学智慧，进行知识共享。Woteach在线教学平台是基于开源的moodle课程管理系统，内容涵盖Scratch编程、机器人、3D打印等多个创客主题，其中绝大多数课程资源基于知识共享許可协议（又叫cc协议）免费开放使用，用户无需注册即可自由浏览和学习。合作学校的教师在教学网站上了解创客项目任务，学习关键知识点，在这过程中伴随着社交工具的交流和讨论，进而在教学网站中上传作品，完成测验。

“线上/线下”创客学习共同体的建立，不仅有助于促进学习信息的交流，更重要的是减少学习孤独感，满足学习者的归属需要。“线上/线下”创客学习共同体，学习者遵循共同的价值取向和偏好，开展类似的学习活动，增强对创客学习的参与感，使学习维持得更久。

参考文献：

[1]蔡慧英，谢作如，李渔迎，顾小清.创客教育教师准备好了吗——智能时代创客教师知识发展的影响因素探析[J].远程教育杂志，2019（3）：86-94.

[2]王同聚.走出创客教育误区与破解创客教育难题——以“智创空间”开展中小学创客教育为例[J].电化教育研究，2017（2）：44-52.

[3]陈丽.“互联网+教育”的创新本质与变革趋势[J].电化教育研究，2017（2）：44-51.

[4]余胜泉，汪晓凤.“互联网+”时代的教育供给转型与变革[J].开放教育研究，2017（1）：29-36.

[5]梁森山.中国创客教育蓝皮书[M].北京：人民邮电出版社，2017：5-6.

[6]何克抗.论创客教育与创新教育[J].教育研究，2016（4）：12-24，40.

[7]方旭，史妮娜，苏咏梅.协同深入推进STEM教育的发展——基于我国香港特别行政区政策和实践的启示[J].信阳师范学院学报（哲学社会科学版），2019（2）：70-76.

[8]俞明雅，叶波.“互联网+”能促进教育公平吗？——兼论“互联网+”教育公平的挑战与应对[J].教育科学研究，2017（4）：15-18，23.

[9]刘忠民，王喆.“互联网+教育”精准扶贫 助推城乡教育均衡发展——以吉林省武龙中学为例[J].中国电化教育，2016（8）：98-101.

[10]梁文鑫，余胜泉.基于设计的研究的过程与特征[J].电化教育研究，2006（7）：14-18.

[11]张倩苇.设计研究：促进教育技术研究的方法论[J].电化教育研究，2007（4）：5-10.

[12]李祖超，梁春晓.协同创新运行机制探析——基于高校创新主体的视角[J].中国高教研究，2012（7）：81-84.

[13]张文兰，刘斌，夏小刚，万松林.课程论视域下的创客课程设计：构成要素与实践案例[J].现代远程教育研究，2017（3）：76-85.

[14]郑葳.学习共同体——文化生态学习环境的理想架构[M].北京：教育科学出版社，2007：59.

（编辑：王天鹏）