面向4C能力培养的创客教育教学模式设计

摘 要 “4C能力”作为21世纪学生适应新学习环境和信息时代所必须具备的能力，不仅对学术研究至关重要，还对个人职业发展和成长具有深远影响。创客教育理念与“4C能力”的培养需求高度吻合，成为当前培养学生“4C能力”的重要教学途径。基于此，结合“4C能力”及其在信息社会中的价值分析和创客教育与“4C能力”的内在关联分析，构建面向“4C能力”培养的创客教育教学模式，细述模式的实施环节与注意事项，以期为一线教师开展创客实践，培养学生“4C能力”和进行相关教学研究提供借鉴。

关键词 4C能力；创客教育；项目式学习；批判性思维；创新创造能力；沟通能力；合作能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）18-0114-06

0 引言

时代与科技变革能够显著地影响人们的生活方式与工作方式，对公民素养提出新的要求，迫使人们提高综合素养，不断学习更新技能，以适应未来变化莫测的挑战。2002年，美国率先启动21世纪核心技能研究项目，建立了21世纪学习框架（Framework for 21st Century Learning）[1]。虽然该框架能够较为全面地展示人们在新世纪应具备的能力，但是其包含要素众多、内容庞大，不便在学校实践中传播和应用，因此将其核心部分简化为“4C能力”，即批判性思维能力（Critical Thinking）、沟通能力（Communication）、合作能力（Collaboration）、创新创造能力（Creati-vity）[2]。“4C能力”是学生适应新学习环境和信息社会所必须具备的能力，也是未来衡量核心人才的关键标准。

传统教育模式常常侧重课程内容和标准化的考试，而忽视对21世纪核心能力的系统性培养，这会引发对创新性教育模式的强烈需求。在这样的背景下，创客教育逐渐崭露头角。创客教育是一种与传统教育模式截然不同的全新教育范式，以“开放创新、探究体验”为发展理念，与信息技术相结合，着重采用“创造中学”的学习方式开展学习活动。作为一种新的教育模式，创客教育具有无限的价值和潜能[3]。创客教育的关键目标是通过实践性学习培养学生的创新创造能力、批判性思维能力、沟通能力和合作能力，帮助学生更好地应对日常生活中的问题和挑战。创客教育已经在国际范围内引起广泛重视，成为培养学生“4C能力”的有效途径。

我国关于创客教育教学模式的设计与研究起步较早，国内学者与专家主要围绕对传统教学模式的改造和社会对创新教育的新需求进行研究论述。例如：王旭卿[4]将起步较早的STEM教育与创客教育融合，构建面向STEM教育的创客教育模式，使创客教育的目标与方向、实施过程更加清晰；杨

刚[5]在技术创新驱动社会发展转型背景下，基于利益驱动的社会创客教育链和基于专业驱动的学校创客教育链，提出“双螺旋”创客教育教学模式，旨在培养具有创新意识、创新思维、创新素养的应用型人才。

综上，国内目前关于创客教育教学模式应用于“4C能力”培养的设计与研究成果还不多，在项目主题选择、教学流程、教学评估、资源条件等方面的理论框架尚未充分发展。因此，有必要对各个组成部分进行深入探讨，设计一种有效的教学模式，将创客教育理念成功应用于以“4C能力”培养为基础的教育实践中。因此，本文基于创客教育的内涵和“4C能力”的培养需求，结合教学模式的构成要素与构建原则，以“4C能力”培养视角下的创客教育为切入点，具体设计面向“4C能力”培养的创客教育教学模式。

1 “4C能力”及其在信息社会中的价值分析

信息社会的特点是信息爆炸、知识更新迅速，个体需要具备较强的适应能力。培养“4C能力”有助于个体更好地成长，同时推动整个社会向更加开放、创新和协作的方向发展。

1.1 “4C能力”的内涵

1.1.1 创新创造能力

创新创造能力是指个体能够独创性地生成新的观点、想法、概念或解决办法的能力。创造力不仅是创作艺术或文学作品的能力，更是对问题和挑战提出创新解决方案的关键。创新创造能力主要包括以下三个方面：

1）具有创新人格，愿意接受新思想、新观念，对未知和未解决的问题有强烈的兴趣，愿意冒险尝试新方法；

2）拥有创新思维，能够独立、灵活、跨学科地思考问题，并提出新颖、有创意的解决方案；

3）勇于创新实践，在实际工作和生活中采取新的思维方式，将创新理念付诸实际行动，不断尝试、学习和适应[2]。

1.1.2 批判性思维能力

批判性思维是一种有组织的、分析性的思考方式，用于评估信息的准确性和可信度，理解问题的本质，并作出明智的决策[6]。批判性思维能力包括以下四个方面：

1）质疑批判，指对信息、观点、假设或结论提出疑问，深入分析和评价，不轻信表面现象；

2）分析论证，指能够对问题进行详细系统研究，理解事物之间的复杂关系，通过逻辑推理和合理的论据支持或反驳一个观点；

3）综合生成，指能够将分析、评价和推理的结果整合在一起，形成一个全面而有逻辑的综合性结论或解决方案；

4）反思评估，指对思维过程、决策和行为进行深刻和批判性分析与评估，包括对个体思考和行为的偏见、局限性进行认知。

1.1.3 沟通能力

沟通能力指能够有效地传递信息和思想，不仅指口头表达能力，还指书面表达能力、非语言沟通能力和数字沟通能力。沟通能力包括以下三个方面。

1）同理心，指能理解并感受他人感受，理解他人立场或情感的能力，具备同理心有助于减少误解、冲突和沟通障碍，促进建立更积极有效的人际关系；

2）深度理解，指能超越对信息表面层次的理解，深入挖掘信息的本质，包括说话人的意图以及可能存在的复杂性的深刻认识；

3）有效表达，指以清晰、明确、得体的方式将想法、意见或信息传达给他人，包括使用适当的语言、非语言方式，还包括考虑听众背景、知识水平和文化差异等因素。

1.1.4 合作能力

合作能力是指个体能够与他人合作，共同解决问题，实现共同目标的能力。合作能力包括以下三个方面：

1）愿景认同，指处于一定团体的个体成员对于团队共同的愿景、目标和价值观的理解和认同程度，共同的愿景认同有助于提升团队凝聚力、推动团队发展；

2）责任分担，指团队成员在合作过程中对任务和责任的分配、承担以及完成程度的认知与实际表现；

3）协商共进，指团队成员在合作中协商、讨论、决策，最终推动整个团队向前发展。

成员之间需要开放、有效的沟通，共同参与决策，以合作的方式解决意见分歧，并保持相应的灵活性，根据实际情况作出决策。

1.2 信息社会“4C能力”的教育价值

信息社会充满不断演化和扩展的信息，拥有创新创造能力有助于学生从这些信息中脱颖而出。创新创造能力是解决问题的关键，可以鼓励学生思考不同的解决方案，学习不同领域的知识和技能的交叉融合，培养学生解决各种问题的能力和跨学科思考、创新的能力。创造性的学习方法还可以让课程更有趣，激发学生的兴趣和创新思维，提高学习效率，让学生能够应对未来的挑战。

当今信息大爆炸、泛滥的社会环境中充斥着各种虚假信息和误导性信息。拥有批判性思维能力能够帮助学生过滤和筛选信息，理解问题的本质，进行逻辑推理，并构建有说服力的论点，有助于学生更明确地作出决策。

在当前社会中常常需要跨越地域和文化的合作，以解决复杂的问题和实现共同的目标。许多任务和项目需要多人协同工作，合作能力是实现集体智慧的关键。培养合作能力和沟通能力可以提升学生与他人协作的技能，提高学生的社交能力。通过沟通和合作，学生能够学会尊重不同文化和背景的人，加深跨文化的理解，同时学会在小组或团队中合作工作，也可以更好地应对职场和社会生活中的挑战。

综合来看，当今社会的特点之一就是技术与信息快速发展，“4C能力”可以为个体提供在信息过载和复杂性信息中处理信息的能力，有助于促进创新的有效决策的制定和全球性合作。这些能力不仅在教育中至关重要，还在个人职业生涯和生活中发挥着关键作用，帮助学生适应并成功应对信息社会带来的挑战和机遇。

2 创客教育与“4C能力”的内在关联

2.1 创客教育的内涵与“4C能力”的培养要求相吻合

沟通能力需要个体具备能清晰表达思想、倾听他人、理解并回应等能力，有效的团队沟通能使团队成员快速且灵活地适应他人的工作或学习风

格[7]。合作能力需要个体具备与他人共同解决问题和共享知识的能力，能很好地进行分工协作且对团队有强烈责任感。批判性思维能力和创新创造能力需要个体具备分析问题、评估信息、进行逻辑推理、作出明智决策、解决复杂问题和提出创新解决方案的能力[8]。创客精神涵盖积极主动、不断进取、勇于尝试、敢于挑战、坚持不懈追求真理，勤于反思、乐于合作的品质。创客教育是蕴涵创客精神、遵循教育规律与原则的一种教育形式，其内涵是在实践中创新创造，在协同学习中共享资源和成果。创客教育在培养个体创新人格以及发展个体的推理与思考能力、人际沟通能力、团队合作能力等方面具有重要作用。这与“4C能力”的培养目标相吻合，成为当前“4C能力”培养的重要教育途径。

2.2 创客教育与“4C能力”的培养遵循共同的教学设计原则

创客教育与“4C能力”都遵循以学生为主体、促使学生全面发展的设计原则。

1）在教学目标上，从宏观视角来看，创客教育与“4C能力”从人本的角度出发，关注“如何培养人”的问题，将学生发展需求置于首位，同时兼顾社会发展需求；从微观视角来看，创客教育强调培养学生的三维创新能力，而“4C能力”强调沟通交流、创新创造、批判性思维、团队合作和问题解决能力等方面的发展。这些能力的培养具有内在的一致性，两者相辅相成。这种综合考虑使得教学目标更加符合人的发展要求。

2）在教学内容上，“4C能力”注重知识的深度理解，强调挖掘知识间的内在关联和运用方法；而创客教育也通过深度挖掘知识的方式，帮助学生掌握知识之间的内在联系。

3）在教学方式上，创客教育和“4C能力”都倡导群体建构和合作共享的探究式项目学习方法。这种方式使学生能够通过与客观世界、同伴和自我的对话主动构建意义，增强学习效果。

4）在教学评价上，创客教育和“4C能力”都强调学生在实际情境中的能力表现，注重跨学科、项目导向和个性化的评价方式，遵从多元主体评价、多样方式评价和过程导向评价理念。

总的来说，创客教育与“4C能力”在确定教学目标、选择教学内容、设计教学方式和实施教学评价等方面都存在相似的设计原则，创客教育是提升学生“4C能力”的保障。

3 面向“4C能力”培养的创客教育教学模式 构建

本文分析创客教育教学模式的构建原则，阐述教学模式的构成要素，设计合理的评价方式和教学需要的实践环境，最终形成完整的创客教育教学模式。

3.1 面向“4C能力”培养的创客教育教学模式构建原则

3.1.1 学生主体性原则

在基于创客教育理念的教学方式中，强调以学生为中心，教学过程应将学生置于学习的主体地位，让学生主动参与学习，通过自主学习和自主实践促进学生全面发展。学生主体性原则的核心是尊重学生的个性和发展需求，倡导教师和学生之间的平等互动。以学生为主体，并不是让学生完全放任自流，而是在教师的引导和支持下，培养学生的学习兴趣和学习策略。

3.1.2 真实性原则

批判性思维能力、沟通能力、合作能力和创新创造能力的培养都强调在真实问题的解决中实现。首先，创客教育教学模式下的项目应该紧扣现实情境，使学生在解决实际问题过程中逐步推进项目；其次，项目活动的设计应该是真实可行的，活动是学生可实际操作的；最后，项目学习结束后，对学生的表现应该进行有针对性且有效的评价与真实的反馈，立足学生真实的表现，以评价促进学生开展有效学习。

3.1.3 过程导向性原则

“4C能力”的培养强调培养过程的重要性，注重学生在培养能力的活动中的实际参与和行为表现，即他们在解决问题、展示创意和实施想法时所付出的努力和表现，而不是仅仅追求最终量化能力提升的结果。重视学习过程，让学生参与知识体系的整体构建，在过程中学习知识、习得能力。

3.2 面向“4C能力”培养的创客教育教学模式构成要素分析

3.2.1 教学目标分析

本研究的主要关注点在于学生“4C能力”的培养，能力通常都是外部可见的、可实际操作的。沟通和合作能力可以直接从学生的表现中显现出来，批判性思维能力和创新创造能力则需要在学生学习合作和交流过程中体现。为确保对学生“4C能力”的培养得以实现，研究参考北京师范大学中国教育创新研究院与美国21世纪学习联盟构建的4C素养框架，将每个能力目标都进行进一步的拆解和描述，如表1所示，更加清晰地揭示教学目标的组成，为教学模式的构建、教学过程的设计、教学评价的开展提供相对明确的参考。

3.2.2 教学过程分析

本文以培养学生“4C能力”为目标，在已有的创客教育教学方法基础上融合项目式教学，将能力的培养融入教学的各个环节。研究设计的教学过程共分为八个步骤：项目引入与启发、问题定义与目标设定、创意和设计、实际制作与实施、合作与团队工作、批判性思维与问题解决、沟通与表达、反思与改进。面向“4C能力”培养的创客教育教学流程如图1所示。

在实际教学实施过程中并不一定严格按照流程图线性进行，而是具有一定的灵活性。项目引入与启发通常是教学的起点，通过激发学生的兴趣和好奇心，引导学生进入课题，为整个教学过程建立学习动机。问题定义与目标设定紧接着引入阶段，帮助学生明确项目目标和解决问题的方向，为后续环节提供基础。有了明确的目标，学生可以开始进行创意和设计，提出各种可能的解决方案。学生根据设计进行实际制作，将想法转化为实际作品。当学生进入实际制作阶段时，团队合作和分工合作的重要性更加明显。在整个项目过程中，学生将会遇到各种问题，批判性思维能力和创新创造能力需要贯穿始终，特别是实际制作阶段，批判性思维会被频繁激活。此外，在项目完成过程中，学生需要清晰地向他人表达自己的观点和想法，因此，沟通与表达环节也应该伴随整个教学活动的进行。最后，学生需要回顾整个项目学习过程，思考哪些方面做得好，哪些方面还需要改进，不断提升。

3.2.3 教学评价分析

面向“4C能力”培养的创客教育教学模式中的教学评价相较于传统教学模式应该更为多样，注重过程性评价与总结性评价的结合，强调学生综合能力和实际应用能力的评价，以评促学、以评促教。具体体现在以下几个方面。

首先，评价主体应该多元化，通过不同评价主体的参与，获得更全面的评价视角。例如：教师评价可以获得知识习得和技能掌握的客观专业反馈；自我评价则反映学生对学习内容的理解和认识；同伴互评让学生在收获更具洞察力的意见的同时提高团队合作和交流的技能。

其次，评价方式应该多样化，综合运用不同的评价方式衡量学生的学习进展、理解程度和技能掌握情况。例如：评价项目作品成绩；评价课堂观察到的行为表现；借助多种不同类型的评价工具等。多样的评价方式可以更好地满足不同学生的需求，确保每位学生都有机会发挥优势。

最后，评价内容应该全面化，包含课程所要求的对基础知识的理解和应用、技能的熟练程度等，覆盖学生在创新创造能力、批判性思维能力、沟通能力和合作能力等各个方面，确保“4C能力”的不同层面得到全面发展。

3.2.4 教学实践条件分析

教学实践条件是指在进行教学活动时需要的各种条件和要素，以确保教学的顺利开展和有效进行，通常包括师生关系、教学环境、教学资源等多个方面。相对于传统教学模式中教师传授者和指导者的角色，面向“4C能力”培养的创客教育教学模式中的教师更像是学生的导师，是学习资源的支持者、协同合作的倡导者、批判性思考的引导者、学习问题的反馈者。而学生相较于传统模式中的接受和被动学习，在创客教育教学模式中始终处于主动地位，积极进行研究、实验和探讨，主动进行创造、合作和沟通。教学环境涵盖学习活动发生的场所、条件、氛围、资源和人际关系等因素，对于教学的质量和效果具有重要影响。在面向“4C能力”培养的创客教育教学模式中，教学环境需要具备一些特定的要求，以支持学生主动学习和思维能力的培养。首先，应该尽可能设计成开放式布局，给学生足够的空间供学生团队合作、进行实践活动和展示创意成果；其次，依据教学内容提供丰富的材料和工具，配置需要的技术设备，支持学生进行实践性创作和制作活动；最后，营造积极的学习氛围和合作氛围，鼓励学生自由表达思想。

总的来说，创客教育教学模式要求下的学习环境更为灵活、开放、鼓励创意和协作，更利于激发学生的主动性。

3.3 面向“4C能力”培养的创客教育教学模式

面向“4C能力”培养的创客教育教学模式的设计遵循以学生为主体的设计原则，在教学过程中将学生置于学习活动的中心，倡导教师与学生平等互动。项目设计紧扣现实情境，创设在真实背景中的团队任务，强调培养过程的重要性，注重学生在培养能力活动中的实际参与和行为表现。

该模式主要包括教学目标、教学过程、教学评价和教学实践条件等模式应该具备的基本要素。教学目标在实际的项目实施中又被拆解为更细致的层面并提供每种层面详细的行为描述，方便在使用模式时展开对“4C能力”的有效培养和客观评价。在进行教学流程设计时，本研究将“4C能力”的培养要求融入教学流程的相应环节，描述每个环节所对应的教师活动和学生活动作为参考。在教学评价设计上，做到评价主体多元化、评价方式多样化、评价内容全面化，教学评价贯穿整个项目，实现以评促教、以评促学。对实践条件的要求包括学生主体性的彰显、教师引导者的体现、开放式布局的教学环境、积极的学习氛围、丰富的支持学习资源和易获取的技术设备。

综合以上创客教育教学模式的各个构成要素的设计，形成最终的面向“4C能力”培养的创客教育教学模式模型，如图2所示。

4 结束语

在全社会高度重视培养综合型人才的今天，本研究深入探讨面向“4C能力”培养的创客教育教学模式，旨在满足信息社会对于具有全面技能素养的人才的迫切需求。

首先，明确了研究背景，指出“4C能力”作为现代社会的核心素养，对于个体职业成功和社会参与至关重要。其次，强调培养“4C能力”在教育领域的重要性，不仅有助于个人发展，还有助于推动社会创新与进步。再次，深入分析创客教育与“4C能力”培养的天然契合性，强调创客教育的TqI6/a3lAdna6c16fmU4CygONUupYw4Eztpeqo46Q24=实践性、合作性和创新性，通过创客活动，培养学生在解决实际问题过程中的创新创造能力、沟通能力、合作能力和批判性思维能力。最后，总结创客教育教学模式构建需要遵循的原则和构成要素，提出学生主体性原则、真实性原则和过程导向性原则，详细讨论创客教育教学模式的组成要素，包括教学目标、教学过程、教学评价和实践条件。基于原则合理安排要素的设计，将“4C能力”的培养需求合理体现在教学流程的每个环节，并设计相应的教学评价检验能力的形成。同时，通过模式构建图清晰地展示创客教育教学模式的整体结构和内在逻辑。

综上所述，本研究对面向“4C能力”培养的创客教育教学模式进行深入研究和探讨，为教育实践提供了有益的理论支持。通过设计和实施创客教育教学模式，有望在培养学生创新创造能力、沟通能力、合作能力和批判性思维能力等方面取得积极的教育效果，为教学改革和人才培养提供有益的借鉴。

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