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教育要践行| 杨现民:建设创客课程:“创课”的内涵、特征及设计框架

[日期:2016-07-24] 来源:京师书院  作者: [字体: ]

[摘 要]创客课程是创客教育生态的重要组成部分,是推进我国创客教育“落地”的重要抓手,同时也是新课程改革的重要方向和推进动力。当前,国内创客教育研究者和实践者对创客课程缺乏清晰的认识,阻碍了我国创客教育的顺利开展。创课特指服务于创客教育的创客课程,是一种有别于传统学科课程的新型课程,具有整合性、研创性、协同性等核心特征。而创客思维既是一种技能也是一种思维倾向,强调创新、创造,鼓励冒险尝试、勇于探究,注重知识的整合性运用,倡导问题意识和批判性反思。创课资源的建设,一方面需要应用创客思维对传统课程进行创客式改造;另一方面应在体验式学习理论和建造主义理论指导下,遵循趣味化、立体化、模块化和项目化四大理念,按照创课内容体系建构、创课项目设计、创课活动设计、创课评价设计这四个环节,设计全新的创客课程。

[关键词]创客教育;创客课程;创课;创客思维;建造主义;设计框架

       2015年,正式拉开了中国创客教育运动的帷幕。国内各种形式的创客教育基地联盟、中国青少年创客教育、上海创客教育联盟、青岛市中小学创客教育联盟等相继成立,创客教育生态系统构建高端论坛、全国首届青少年创客教育论坛、首届中小学创诺克教育课程与师资建设高级研修班、国际创客教育高峰论坛、全国创客教育高峰论坛等一系列创客教育论坛与培训此起彼伏,国内创客教育的研究文献也呈快速增长态势。

与此同时,创客教育也引起了国家有关部门的高度重视,教育部办公厅出台了《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)》,提出要“有效利用信息技术推进‘众创空间’建设,探索STEAM教育、创客教育等新的教育模式,使学生具有较强的信息意识与创新意识”。[1]

创客教育在我国的迅猛发展,大大提振了广大教育工作者开展创新教育、培养高端创新人才的信心和勇气。随着创客教育的有序推进,其对个体发展、课程改革、教育系统变革以及国家人才战略的影响必将逐步显现。[2]然而,在令人欣喜的局面背后,创客教育的发展也面临诸多挑战,其中挑战之一便是创客课程的建设与应用。因为,无论是对于旨在培养创客人才的“创客的教育”,还是旨在应用创客理念与方式改造教育的“创客式教育”,都离不开高质量、可应用的创客课程资源的支撑。

根据对现有数据库的搜索与调研发现,当前,国内外有关创客课程研究及文献很少,无论是创客教育的研究者还是一线的实践者,都对创客课程缺乏清晰的认识,阻碍了我国创客教育的健康发展。基于此,本文重点探讨创客课程(创课)的内涵、特征与价值,利用创客思维改造传统课程的思路以及创课的通用设计框架与一般流程,期望能对我国创课资源的建设提供一些指导和借鉴。 

         一、什么是“创课”

        (一)创课概念的由来

提到“创客”大家并不陌生,但“创课”对于大多数人来说却是个新名词。文献搜索发现,2014年,国内开始出现有关“创课”的文章和报道。孙建锋在题为“‘创课’·‘创客’”的文章中首次提出了“创课”概念,[3]随后,又在《中国教师报》发表了题为“有一种课叫‘创课’”的文章。[4]在他看来,创课的核心是将一种新的教学想法转化为教学现实;创课是一项“综合创新工程”,包括创想法、创教材、创设计、创教学、创反思以及创发表,合称“六创”。这里的“创课”,实际上是个行为动词,即创造一切与课程教学相关的要素。管雪沨结合常州中小学的创客教育实践提出了“创课”教学法[5],该方法的实施包括四个关键步骤:根据情景或问题提出创新项目,设计完成项目的路径,通过学习、实践完成项目,组织分享和完善。这里的“创课”可以理解为“创客课堂”,是在课堂教学中开展创客教育的一种方法。除了上述有关对“创课”概念的不同解析之外,2015年,教育信息化市场上也出现了以“创课”命名的软件产品,将“创课”视为一种在线的信息服务。[6]由此可见,“创课”一词在不同的语境、不同的人看来,其内涵有着质的差异,但都有一定的合理性。

笔者认为,创课的定位应该是“课程”,是一种有别于传统学科课程的新型课程。创课特指服务于创客教育的创客课程,有广义和狭义之分。广义的创课是指以培养学生创客素养为导向的各类课程,既包括电子创意类课程,也包括手工、陶艺、绘画等艺术类创意课程;狭义的创课则特指以智能信息技术(Scratch、Mixly、Arduino、Galileo等)应用为显著特征的电子创意类课程,科技含量较高。从目前的情况来看,创课还未正式进入我国的中小学课程体系,也无指定的课程大纲和相关教材,各级各类学校所开设的创课,基本都采用校本课程的模式。

所谓校本课程,是学校在实施好国家课程和地方课程的前提下,自己开发的适合本校实际、具有学校自身特点的那些课程。[7]北京景山学校与浙江温州中学是国内创客教育的先行者,目前,已经开发了多门创客类校本课程。这类课程主要通过项目或专题的形式,引导学生对某一领域开展深入的探究与实践,并通过体验运用信息技术解决实际问题的方法和过程,最终提升学生的动手实践能力。[8]校本课程具有更强的灵活性和自主选择性,短期来看,它仍将是顺利推进我国创课建设与运行的最佳途径。

        (二)创课的基本特征

创课作为一种新形态的课程,究竟有何特征?国内已有学者对此进行了阐述。蒋莘和谢作如老师认为,创课应具备三个核心特征,分别是跨学科(打破学科界限,用综合的学科知识去解决一些具体问题)、智能化(利用互动媒体、机器人、物联网、可穿戴设备等智能技术)和软硬结合(混用电子技术和编程技术)。[9]

从上述特征描述可以看出,这里所谈及的创课特征更多指向狭义的创课,即电子创意类课程。如果从广义的概念来看,创课除了上述特征外,还具备另外一些特质。结合创课教育的核心理念以及创客活动固有的特点,笔者将创课的核心特征进一步提炼、归纳为“三性”,即整合性、研创性和协同性。

1.整合性

创课的设计打破了学科界限,不再仅局限于传统的数学、物理、生物等单一的课程模式,而是整合艺术、电子、控制、网络等不同学科知识。因此,创课的内容体系需要具有较强的包容性、综合性和交叉性,学习的出发点应该具有更强的生活性,也就是要基于现实生活问题,统整各相关学科知识。创课考察的重点,绝不是单纯的知识记忆与理解,而是多学科知识的综合迁移应用以及创新实践。如何整合多学科内容,也是创课设计的重点和难点。考虑到我国国情以及课程的操作性,目前,建议多采用一科主导的统整型课程设计模式,即以某个学科(比如物理)为主导,有机融合其他学科知识(比如化学、生物、电子)。

除了内容整合外,创课的成功实施还需要整合多学科教师力量,组成创课教学团队,协同开展创课教学设计与学习指导。虽然创课倡导探究式、项目式学习,但不应局限于单一的学习模式,教师需要根据具体问题的类型、创意作品的实现方式等灵活设计、有机整合多种学习活动。

2.研创性

“互联网+”时代的学生,将从知识的消费者转化为知识的创造者。知识传授固然重要,但绝不是课程教学的终极目标。每个孩子都是天生的科学家,他们对世界充满了无比的好奇,拥有探究一切的欲望。创课要彻底改变传统课程存在的过分传授、形式固化、单调无趣的现状,给学生更多自由探索的空间,激发孩子内在的创造潜能。开源软硬件、传感器、3D打印、可穿戴设备、虚拟现实(VR)增强虚拟现实(AR)等各种新科技的涌现,给学生的创新、创造插上飞翔的翅膀。学生不再是被动的学习者,而是可以像科学家一样以研究的方式去认知外部世界,体验探究过程,解决现实问题,创造新的知识。

“学—研—创”是实施创客教育的理想模式,学习、研究和创造形成一个良性循环,持续提升学生的创新创造力。研究性学习旨在创造有意义的学习经历,引导学生通过知识发现、经验发明、集体学习、自我激励和社会认知等机制,逐步优化知识结构、提升创新能力,培育创?煨云犯瘛10]基于项目的研究性学习,将是创课的主导学习模式,每个学生既是学习者又是研究者和创造者。

创课的设计与实施常以现实问题为基点,以研究项目的形式组织学生开展协同探究。创课的实施要让学生融入创造情境、投入创作过程,利用身边的一切资源,努力将各种创意转变为产品。这种创造绝不是对教师演示操作的简单模仿,而是在研究中不断产生新的创意与想法,并最终形成具有创新意义的产品。

3.协同性

创课的内容与活动设计更多围绕复杂的现实问题展开,鼓励学生结合兴趣组成项目小组,在指导教师团队的集体指导下开展协作探究。教师需要尽可能的创设各种条件、利用社会资源(家长、学科专家、科研机构等),帮助学生破解创作过程中所遇到的一系列难题,通过不断的动手设计、制作、修改与完善等,最终将创意变成现实的产品、方案与服务。

当然,除了团队项目外,创课也会包含一些复杂度较低的个体研究项目,鼓励学生自主探究。但学生的个体项目之间并非完全孤立,也应保持一定的关联性(比如,涉及到同一个知识点或者同一种操作技能),以便于开展过程中能够互帮互助,提高创作的自我效能感。此外,创课实施的环境应是线上线下相结合的,线下提供用于学生探究创造的物理空间和相关设施条件,线上提供作品3D呈现的展示,提供交流、分享以及教师指导的网络空间。网络化时代,无论是广泛的创课还是狭义的创课,都需要新型技术的嵌入,教师对创课活动的设计应当有机连通现实、虚拟两种环境。

        (三)创课的三大价值

创课不是简单的一个课程新代号,它的提出具有强烈的时代感与现实需求,符合21世纪的人才培养目标,也是推进我国创客教育进一步“生根落地”的重要抓手;同时,它也是新课程改革的重要方向和推动力,具有以下三大价值:

 1.创课的兴起与发展是“大众创业、万众创新”所需

自李克强总理在2014年夏季的“达沃斯论坛”提出“大众创业、万众创新”以来,全国迅速掀起一股创新、创业热潮,中国的创新时代正在悄然到来。高素质的创新、创业人才培养离不开创新教育,创课的出现为创新型人才培养提供了更科学、实效性更强的实践模式。人的创新创造力从来不是一夜生成的,而是在持续的课程学习与实践过程中不断浸润、萌生的。创课顺应了创新、创业时代所需,不仅能够推动学校创新教育,还将带动社会公众创新素养的提升以及社会创新创业文化的形成。

2.创课是实施创客教育的重要载体

近年来,以MOOC、微课为代表的信息化课程在教育领域的快速扩展与应用,成为助推各级各类教育变革的重要动力源。课程信息化是教育信息化的重要组成部分,也是信息时代教育变革的核心。创客教育的核心在于培养各式各类创新型人才,它的形成与发展为教育的创新发展开启了“一扇窗”。当前,我国创客教育发展的短板在于相关课程资源的匮乏以及专业教师队伍的缺失。大批高质量专业创课资源的建设,以及众多传统课程资源的创客化改造,将为我国创客教育的快速、健康发展提供重要的支撑。

3.创课符合新课程改革理念,助推课程体系重构

新课程改革坚持以学生为中心的核心理念,鼓励学生采用自主、协作、探究的方式进行主动性学习(Active Learning)。区别于传统的知识型课程,创课是一种以培养学生创新、创造能力为主的能力型课程。60多年来,我国已先后实施了八轮新课程改革,虽然在课程内容、教学方式等方面有了一定的改进,但仍未取得实质性突破。学生的动手实践能力与综合素养仍有较大的提升空间,应试教育到素质教育的转型远未完成。创课与新课改的核心理念及其倡导的学习方式高度一致,将有可能作为一个“支点”,来撬动整个基础教育课程体系的重构。

   4.创课符合“土著一代”的特质,使之爱上学习和创造

数字土著是指伴随网络时代所成长起来的一代人,他们生活在一个被电脑、视频游戏、数字音乐播放器、摄影机、手机等数字科技包围的时代,并无时无刻不在使用信息技术进行信息交流和人际互动。[11]数字土著早已习惯了互联网生活,天生具有创客基因,喜欢玩高科技、爱“瞎”琢磨;同时,乐意将自己的创意成果自由分享。创课符合数字土著的特质,能够赋予孩子们更多自由畅想以及实践体验的机会,带给他们更多学习的乐趣。伴随着创课学习成长起来的学生,他们的创造潜能将得到持续开发,有助于他们在创新时代有所作为。 

 

        二、  用创客思维改造传统课程

        (一)创客思维的构成

创客思维是随着创客运动发展而引申出来的新概念。目前,学术界对创客思维的理解还比较模糊,未达成一致。马晓途认为,创客思维是一种有别于传统思维的新型思维方式,强调创新创造、强调问题意识、强调思辨与批判。[12]美国学者戴尔认为,创客思维是培养创新思考者和实践者的关键,创客教育应注重培养学生的创客思维模式(Maker Mindset)。[13]斯坦福大学心理系教授卡罗尔·徳韦克将人的思维模式分为两种:僵固型思维模式和成长型思维模式。[14]创客思维模式属于成长型,即面对困难和挫折时能够灵活转变解决策略和思路,善于利用周边环境和条件,保持开放、乐观心态。还有学者将创客思维视为在创客活动过程中所形成的勇于创新、乐于分享、不畏困难、敢于实践等思维倾向(见图1)。[15]
       上述观点均符合创客的理念和终极目标,只是从不同的角度对创客思维进行了解释。从本质上来说,创客思维既是一种技能,也是一种思维倾向,具有四个明显特征:强调创新、创造;鼓励冒险尝试、勇于探究;注重知识的整合性运用;倡导问题意识和批判性反思。

——创客思维既是一种技能同时也是一种思维倾向。思维是对新输入信息与脑内储存知识经验进行一系列复杂的心智操作过程。[16]创客思维首先表现为创作过程中一系列相关心智技能(如比较、甄别、变换、想象)的综合运用。其次,创客思维还表现为人类活动过程中善于批判思考、探究创新的内在思维偏好。

——创客思维强调创新、创造,破旧立新。创客从来不因循守旧,提倡采用新的技术和方式方法解决以前难以解决或解决不好的现实问题。某种意义上来说,有点破坏性创新(Disruptive Innovation,一种与主流市场发展趋势背道而驰的创新活动)的味道。创客思维就是要打破旧的观念束缚,提出创造性的解决思路和方案。

——创客思维鼓励冒险尝试、勇于探究。创新创造过程往往是曲折的,一件看似简单的创意作品,其背后可能会遭遇诸多挑战、困难和挫折。不断的尝试探究、永不言败既是创客精神所在,也在植根在众多创客头脑中非常可贵的思维品质。浅尝辄止、知难而退者成不了创客,创客思维倡导直面困难、灵活应对、坚持不懈。

——创客思维注重知识的整合性运用。一件作品的创造往往需要跨越多个学科,综合应用多种知识和技能,在不断的探究、体验、实验和检验中完成。创客思维倡导多学科知识交叉运用,多视角观察分析问题,体现思维的综合性和灵变性。单一化的思考问题方式和固化的做事风格不适合创客,交叉、整合和跨界才是创新创造的有效途径。

——创客思维倡导问题意识和批判性反思。创新创造从来不是无本之木、无源之水,现实问题往往是创新的起点和源头。或许有些创客喜欢天马行空,但绝大多数的创客都具有强烈的问题意识和批判反思能力。创客思维提倡用批判的眼光看待世界,善于从生活中发现问题,并积极寻求解决问题之道。

        (二)创课与传统课程的区别

如上所述,创课不是传统课程的拷贝移植,其在课程目标定位、内容组织结构、开展方式、评价方式等方面与传统课程存在明显差异(见图 2)。
       1.目标定位不同

传统课程的目标更多指向“双基”(基础知识、基础技能),不能否定新课改的三维目标除了“双基”还包括过程、方法、情感态度等,也提出要注重创新能力培养。但传统课程的创新能力的培养目标具有较强的“间接性”和“隐匿性”,其内容组织、教学模式、评价方式等难以对创新目标形成有力支撑。创课则直接指向创客素养的培养与创新创造力的提升,目标定位更加清晰、直接,更有利于课程其他要素(内容、活动、评价等)的设计与组织。

        2.内容组织不同

传统课程具有明确的学科分类,这种学科之间泾渭分明的关系,容易导致学习者思维僵化,从而使得学习者难以跨越学科间的藩篱,也就很难实现利用不同学科知识体系与技能解决实际问题。[17]内容组织常基于线性思维模式,注重知识的体系化、递进性和逻辑关联性,以便于双基目标的达成。创课则强调多学科知识的交叉整合,是一种统整性课程而非有学科限制的单一性课程。创课的内容以现实问题为主,呈现松散模块化、非线性组织等特征,多以主题、项目或活动的形式来架构整个课程体系,以便于灵活重组和开展个性化教学。

        3.开展方式不同

传统课程的开展方式多以教师说教为主,学生被动地接受知识。这种“满堂灌”的课程教学模式,不仅难以调动学生的学习积极性,也在一定程度上抹杀了学生的个性和创造力。创课则完全摒弃传统的空洞与单一说教模式,转而采用项目式学习、研究性学习、问题导向式学习、探究式学习等能够激发孩子兴趣、促进深度参与的课程实施方式。动手操作是创课实施的常态活动,但它并不局限在对教师操作的简单模仿,而会拓展到综合性项目训练和自由创作的高度。此外,创课实施也将改变一个老师单打独斗的局面,由多个学科教师组成授课团队,开展协同式教学。

        4.评价方式不同

纸笔测验是传统课程的主导评价方式,教师、家长常以成绩作为评判学生学习结果的唯一指标,而忽视了学生其它方面的进步,不符合“多元智能”的发展理念,也严重阻碍素质教育的落实。创课则主要采用成果导向的评价机制,根据预设并动态调整的评价体系,综合评判学生创作的外显成果,重在考核学生的知识迁移、运用能力、批判思维能力以及创新创造力。成果导向既注重结果评价,也将课程学习的过程性表现纳入考核指标,以实现结果评价与过程评价相结合。此外,创课鼓励学生也参与到课程评价中,通过同伴互评(Peer Assessment)的方式实现互助互学。

        (三)传统课程向创课的转型

以考试为目的的传统课程过于强调背书、做题,而忽视了学生动手实践能力以及创新创造能力的培养。创课作为创客教育的重要载体,恰恰能够弥补这一缺陷,让学生在玩中学习、乐中探究、研中创造。创课不是一门课程,而是由低阶到高阶的一系列课程的组合。笔者认为,创课的价值发挥单靠开设几门课程是无法完整体现的,而需要对整个传统课程体系进行创客式的改造。具体改造思路如下:

        1.课程目标:融入创新创造能力,着眼创新型人才培养

课程目标是课程构成的第一要素,目标的制定直接影响到课程内容的设计、过程的实施以及结果的评价。新课改提倡的三维目标包括知识技能、过程方法以及情感态度价值观三个方面。然而,在大众创新、万众创业、工业4.0以及创客运动等大时代背景下,培养大批创新型人才是当前国家教育事业发展的首要任务。因此,创课的三维目标应融入凸显更多有利于创新、创造力培养的具体要求。比如,知识与技能维度应既包含知识的获取、理解与运用,也应包含具体的动手实践技能以及问题分析与解决能力;过程与方法除了体验学科知识的发展过程以及学习方法外,还应特别增加创新思维过程与创造方法方面的具体要求;情感态度价值观则需要融入无拘无束、自由发挥、开放共享、乐观向上的积极心态与价值追求。

        2.课程内容:注重问题引导,体现生活化、时代化

学习内容的情境化、生活化与趣味化是新课程发展的重要方向,也是创课内容设计的关键。无论是传统的数理化史地生课程,还是音美体劳课程,都应注重问题启发与引导,融入更接地气的生活化内容,以彻底改变当前课程内容干巴巴、索然无趣的现状。比如,化学课程实验可以进行生活化改造,从现实生活中的常见问题(如,厨房污渍的清洁、冰箱食品的保险)出发设计化学实验。江苏徐州的李为才老师在这方面做了积极的探索(详见http://www.jssjys.com/liweicai/),改进了100余项化学实验,取得了较好的教学效果和社会影响;音乐课程不再局限于某个曲目的练习和声乐知识的学习,而要从生活感受和生活事件出发,让学生体验音乐的奥妙,同时鼓励学生利用FL Studio Mobile等软件创作属于自己的音乐。

        3.课程实施:强化动手实践,开展课题研究

传统课程的实施大多是“动脑不动手”、“重静不重动”,创课在实施过程中则要求调动每个学生的能动性,通过项目与活动的设计,让学生充分利用信息技术以及周边的各种资源(家长、专家、社会机构等),像科学家一样无惧无畏地探索世界。传统课程可以根据学科特性及教学需要,尝试采用项目制的方法进行改造。创课实施应以项目为单位重新架构课程内容体系,合理设计若干针对性强的研究课题,让学生开展课题研究的过程内化学科知识、提升创新意识和能力。一个好的创课内容应具备八大要素:相关性(与学生切身实际相关)、充足的时间(提供足够的课上+课下时间)、复杂性(涉及多个学科知识)、高投入(吸引学生长时间、高度投入)、关联性(学生协作互动、联系外部专家)、可获得性(随时访问、使用任何材料、工具、软件、硬件等)、分享性(与他人分享一切)、新颖性(不重复已有研究)。[18]

        4.课程评价:转向成果导向,凸显制品化

传统基于测验的结果评价方式可以衡量出学习者系统知识的习得程度,却很难测量出学习者创新问题解决能力的增长和个体在小组中的贡献程度高低。[19]评价机制是影响课程改革的主导力量,传统课程的创客化改造可以从“评价”切入,通过倒逼的方式引导其他要素发生改变。成果导向的评价模式非常适合创课,但要考虑不同学科的内在特性与规律,对成果的形式及评判标准进行明确说明,以引导学生沿着正确的方向进行探究创作。比如,信息技术课程可以考核课件的创作、网站的制作、软件的开发等,美术课可以考核实物造型的设计、油画作品的创作等,语文课可以考核小说、散文、诗歌文艺作品的创作,社会课可以考核实践调研报告的编制。 

 

         三、  创课的通用设计框架

        (一)创课的四大设计理念

为了保证创课能够真正服务创客教育、在创新人才培养中发挥实效,创课设计应遵循四大理念,分别是趣味化、立体化、模块化和项目化(见图3)。这四种理念之间不是简单的并列关系,而是相互贯通、相辅相成的,共同指导高质量创课的设计、开发与应用。
图 3  创课的四大设计理念 

        理念1:趣味化设计,让学生体验学习的快乐

创客教育是一种兴趣导向的教育模式,趣味性是创课设计的首要原则。爱玩是孩子的天性,创课就是要还原学习的“乐趣”,解放孩子的天性,让孩子们在快乐的探究活动中掌握学科知识、培养创新创造能力。创课的趣味化设计可从两个方面入手:

(1)内容趣味化:创课的内容设计至关重要,既不能脱离大纲要求,又要激活学生的内在学习动机,让他们感受到课程学习的乐趣。为此,一方面,可以将知识进行问题化转换,即通过设计有趣的问题来调动学生的积极性,以问题贯穿课程内容而非采用传统的知识点组织方式;另一方面,可以将知识进行生活化转换,即建立知识与生活情境之间的有意义关联,让学生真正感触到知识的生活价值。

(2)活动趣味化:传统课堂上干瘪瘪的知识讲授绝对不适合创客教育,创课鼓励采用那些能够让学生亲自参与、动手实践的活动类型,比如,调研、实验、组装、模拟、比赛、游戏等。学生只有深度参与,才能有真实的“获得感”和身心愉悦的学习体验。需要说明的是,这里并非完全排斥传统的说教和练习活动,而是要以动手体验类活动为主,在此过程中可根据学生的实际表现和需要灵活融入讲解、练习等活动。

        理念2:立体化设计,超越传统课程单一形态

创课不是传统课程的翻版,而是一种融合多种学习理念与多种信息技术,以提升学生创客素养和创新创造力为核心目标的全新课程形态。创课的设计不应该是二维平面,而应具备三维立体的视觉效果和使用体验。创课的立体化设计体现在:

(1)课程目标立体化:在课程目标设定上,创课既遵循新课改倡导的三维目标,同时又将在每个目标维度融入更多创新创造方面的具体要求,形成创造导向的立体化课程目标。

(2)课程内容立体化:创课内容来源渠道多样,绝不局限于教科书,互联网、学习社区、创客空间等都可以提供丰富的学习内容,甚至学生也可以通过SGC(Student-generated Content)的方式创生更贴合学生需求的课程内容。创课要与学生的知识经验紧密关联,要与学生的社会生活有机连通,建立“知识—经验—生活”多向度联结的内容体系。

(3)课程资源立体化:除了纸质教材和相关配套辅助材料,创课还应提供足够丰富、足够便捷的数字化学习资源,比如,学习手册、微课、软件工具、历届学生作品、移动APP等,以全方位支持学生随时随地的探究学习。除了数字化资源,创课还应尽可能整合更多校内、校外的学科专家资源,以便给予学生更专业的指导,帮助他们破解探究创造过程中遇到的难题。

(4)课程教学立体化:创课的实施环境不再局限于传统教室,更多的教与学活动将发生在实验室、创客空间以及社会场所。创课教学采用O2O模式,除了物理空间的教学外,在线创客社区、网络学习空间等虚拟环境也是开展创课教学的重要场所。教师团队利用技术搭建起融合多种教学方法、整合各种学习资源的立体化教学环境,同时,营造平等民主、开放分享的学习氛围,以促进每位学习者的积极深度参与。

(5)课程评价立体化:创课要改变传统课程的单一化评价模式,鼓励教师和学生协同开展立体化的学习评价,强调评价方式多样化、评价主体多元化、评价数据全面化以及评价目标个性化。创课评价的目的是衡量、诊断、预测每个孩子的学习与成长情况,倡导利用学习档案袋持续采集学生的学习过程与结果数据,进而开展基于数据的全面、个性评价。

        理念3:模块化设计,灵活组装满足不同层次需求

模块化设计思想早已在软件编程、产品设计等方面得到了广泛应用。简单来说,模块化就类似我们小时候玩的积木,通过少数几个模块便可以组合出很多种形状。创课的模块化设计,即根据程序模块化的构想和编制原则设计课程,充分考虑课程编制和课程实施的要求,将课程内容分解成适度松散而又相互关联的子模块。

由于每个孩子的知识基础与兴趣点有所不同,统一步调的单一课程组织形式难以支持学生的个性化学习。创课的模块化有助于增强课程的灵活性、开放性和适应性,让每位学生都能从整个课程体系中选择自己感兴趣的模块组成个性化的课程。学生之间可以根据兴趣自由组成兴趣小组,集体选择、重组课程模块形成团队课程,开展项目合作学习与作品创作。创课的模块化设计需要注意以下几点:

(1)单个模块之间应当具有一定的独立性,但从整个课程来看,模块之间又是有机联系在一起的,在保证灵活性的同时又不失课程知识体系的完整性。

(2)围绕相同的主题知识与技能要求,应尽量设计指向不同问题与生活情境、包含不同难度级别的项目模块,以便给学生提供更多的选择空间,达到“条条道路通罗马”的目的。

(3)每个模块应保持合理的开放性,允许不同学科的教师根据教学需要以及学习者的实际情况,进行灵活的内容改编和配套工具资源的快速调换,以扩大课程模块的适用范围,提高课程模块的利用率。

        理念4:项目化设计,像科学家一样的研究创造

项目不是大人的专利,小孩子同样可以玩转项目。美国的很多中小学课程都采用项目制,老师布置项目任务,学生在教师指导下协作开展项目,最后提交项目报告、进行课堂成果汇报。项目式学习(Project-based Learning)旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中,让学生积极地学习、自主地进行知识的建构,以现实的学生生成的知识和培养起来的能力为最高成就目标。[20]

近年来,我国中小学的综合实践活动课,也慢慢开始采用项目式学习模式,促进了学生协作能力、沟通交流能力、批判思维能力的提升。但项目式学习在我国仍不是课程实施的常态模式,不利于全面调动学生积极性以及持续激发学生的创新创造潜力。

创课的项目化设计,就是将传统说教的课程知识与技能融合在一个个创客项目中,学生通过完成一个个富有挑战的创客项目来达成课程目标。在创课实施过程中,项目式学习是最基本的常态化学习模式。期间,学生和老师的角色都将发生质的改变。学生从被动的聆听者转变为主动的探究者,教师从说教者转变为项目指导者和教练。创课项目的设计也有一些基本要求:要与学习者生活环境存在切身性,同时具有一定的新颖性以激发学习者的学习热情;要具备由浅入深的难度和复杂性,给学习者可承受的挑战力,以调动学习者的动力;要让学生调用各种资源,通过分工让学生互动协作,鼓励学生分享经验和学习成果;要保证一定的任务强度、合理的时间分配以及良好的空间条件,支持学生创作出满意的作品。[21]

       (二)创课设计的指导理论

        1.体验式学习理论

体验式学习(Experiential Learning)理论由美国社会心理学家库伯在杜威、勒温以及皮亚杰的学习理论基础上提出。[22]该理论认为,任何学习过程都遵循“经验学习圈”,包括经验(Experience)、反思(Reflection)、概念化(Theorization)与实践(Action)四个阶段,要求学习者从日常生活或他人构建的程序里获得亲身体验,并在此基础上进行反思、概括、讨论与评价,最终产生新的认识、情感或行动。[23]

体验式学习改变了以往传统教学中学生被动获取知识的学习方式,它主张学生要主动利用已有的知识和经验探索问题,获得新知。在这个过程中,学生需要从现实生活出发,通过发现问题、提出问题、研究问题、解决问题,逐步获得探索与创造的感性经验,并且在探索过程中增加知识储备、提高问题解决能力。体验式学习更加注重为学习者创造真实或模拟的环境和活动,强调学生作为学习的主体,通过个人在交互活动参与中获得个人的经验、感受、觉悟并进行交流和分享,然后通过反思再总结并提升为理论或成果,最后将理论或成果投入到应用实践中,实现在体验和反思过程中的成长发展。

体验式学习理论与创客教育的核心理念不谋而合,对创课的设计与实施具有重要指导意义。创课要给学习者亲身体验的机会,让学生在不断的探究、实验、检验的过程,真正体验知识的创造过程和应用价值,获得个体在知识经验、技能方法以及情感上的成长和发展。教师要根据学生已有知识经验创设趣味化的、真实的问题情境,激活学生原有认知,让学习者全身心投入,在观察、思考、探索、领悟、应用的过程中,深刻理解和建构学科知识。

        2.建造主义理论

建造主义理论(Constructionism)由麻省理工学院媒体实验室的创始人之一、LOGO语言的发明人西蒙·派珀特教授在皮亚杰的建构主义(Constructivism)的基础上提出。建造主义支持建构主义的观点,即学习者是一个主动的知识建构者,但也更强调外在作品的建造和学习者分享创意。[24]

建造主义认为,在学习过程中,学习者必须有意识地透过建造外在、可分享的人造物与知识建立个人关系。不仅如此,建造主义亦富含社会建构主义的意向,认为人际间的互动是知识学习的重要历程。西蒙·派珀特教授认为,好的教育不是如何让老师教得更好,而是如何提供充分的空间和机会让学习者去构造自己的知识体系。当孩子们在制作一些对自己有意义的作品时,如,做小机器、编故事、编程序或是作歌时,孩子们正处于学习知识的最佳状态。西蒙·派珀特把计算机作为帮助学习者形成算法、解决问题并在此过程中学习和锻炼智力的强有力的工具。建造主义认为,知识不是简单地由教师传达给学生们,而是学习者主动的心智建构,学习者不仅是去获取创意而且是去开发和实现自己的创意。虽然没有外在作品的创作,学习者仍然可以建构且表达知识,但是有更多的证据显示借由外在作品的创作,学习者可以有更互动,以及分享他们所了解的事物及想法。

建造主义是创客教育的重要理论基础,也是创课设计的关键性指导理论。创课绝不是将固定的知识强行灌输给学生,而要在稳定的课程计划基础上,通过灵活的课程设计,让学生积极参与,学会自主设计和创造制品,在此过程中生成较为完备的知识体系和创新创造能力。建造主义主张通过不断制作来学习,让学生主动参与一些外在作品的创作,同时让他们有机会表达分享自己的想法。学习者实践创作中不断积累学习经验,最终内化为自身的认知体系,为以后更复杂的创新实践奠定基础。

        (二)创课设计的通用框架

创课作为一种新形态的课程,目前还缺少成熟的设计理论和开发过程模型。本文基于对创客教育的认识以及相关课程的开发经验,提出了创课的通用设计框架(见图 4),该框架共包括三层,分别是指导理论层、关键要素层以及学习过程层。

        其中,指导理论层包括体验式学习和建造主义两大核心理论,两者是课程要素设计以及学习过程设计的“基点”。其设计重心应体现在二方面:

        1.创课要素设计

创课是由一系列要素组成的完整课程。其中,学习内容、活动项目、研创环境、网络资源、展示平台以及课程评价是创课不可或缺的关键要素。

(1)学习内容:内容是课程的核心,不管是知识型课程还是活动型课程,都要承载一定的知识内容,只是表现形式不同。内容同样是创课设计应当关注的第一要素。课程设计者与授课教师团队需要在分析相关课程大纲的基础上,精心、合理选编多学科知识,构成较为系统的课程内容体系。创课的内容设计绝不是脱离课程大纲,而是以一种新的形势进行学科知识交叉重组,其最终目的也是要推进新课程改革。

(2)活动项目:创课的组织与实施以“项目”为基本单元,将苦涩的、机械化的材料转变为有活动、有意义的项目问题,可以拉近了学习者与生活的距离。[25]课程设计者需要围绕课程内容设计若干贴近生活、趣味化的研究项目,每个项目中再设计一系列活动,有序引导、支持学生开展全程浸入式的项目学习。项目设计的出发点不是“知识”而是“问题”,项目学习的过程便是解决问题的过程。

(3)授课教师:创课的授课教师往往不是一个人,而是一个团队,既有技术老师的参与,也有学科教师的参与,还可能有教育管理者以及校外专家的参与。授课教师既要参与课程的设计,又是课程的组织者和实施者。考虑到教学实际,创课教师团队的组成建议采用“1名主持教师+几名核心教师+多名外围教师”的模式。主持教师负责统筹和团队管理,核心教师全程参与学生指导,外围教师可根据学生项目开展需要灵活适时邀请。授课教师主要承担“教练”和“项目导师”的角色,绝不“越俎代庖”,要为学生提供必要的架手架支持和及时的指导反馈。

(4)研创环境:创课具有研创性,鼓励学生像科学家一样开展研究和创造活动。创课的开展需要研创环境的支撑,如各种创客空间、探究实验室、互动型教室等。研创环境的设计需要遵循人机工程学基本原则,给学习者提供舒适、自由、开放的创作空间;要能够方便的接入互联网,支持学习者通过网络检索资料、连接社群、在线研讨、展示分享等;要根据需要提供必备的硬件、软件、材料等资源,支持学习者通过动手操作将创意变成现实。

(5)网络资源:立体化的网络学习资源可以有效促进创课的顺利开展,为学生进行随时随地学习、研究和创造活动提供重要支撑。网络资源的制作应尽可能丰富多样,以满足学习者的不同学习需求。一般来说,创课所用的网络资源包括教材、教/学案、使用指南、微视频、操作软件、优秀课程作品等。为低年级学生开设的创课,建议将网络资源的使用时机和方式明确写入项目的实施活动中。此外,还应鼓励学生作项目实践过程中自主生成个性化的创课资源,久而久之,将形成持续扩展进化的创课资源库。

(6)展示平台:创客教育非常注重成果的分享交流,分享的渠道可以是创客社区,也可以是小型的创客嘉年华,或者是课堂上的作品展示。数字原住民具有强烈的自我展现欲望,他们需要多渠道的展示平台向家长、老师、同学以及社会公开自己的创意作品。通过作品展示分享,学习者一方面可以获得自我成就感和认同感,从而激发再创造的热情;另一方面还可以获得来自大众用户的反馈与建议,不断优化作品,甚至可能实现作品的产业化。

(7)课程评价:如何评价学生的学习效果是创课设计的重点和难点。不同于传统课程的纸笔测验,创课更加注重学习产出的物化成果,倡导结果与过程相结合、老师与学生协同参与的评价模式。一方面,需要制定完备的、易操作的评价指标对学生的创意作品进行评量;另一方面,需要注重学习过程数据采集和阶段性成果的搜集,以客观评价学生的课程参与以及进步情况。创课不适合采用标准化评价,应考虑到不同学习者的知识基础和兴趣偏好,建议多采用增量式评价,以促进每位学习者快乐成长。

        2.学习过程设计

创课的学习过程可以概括为“一条主线,两种形式”。所谓一条主线,即课程以项目活动为主脉络有序推进;而两种形式,是指采用线上与线下相结合的混合式学习方式(见图 5)。

 创课开展的主线是一系列研究项目,课程设计者将学习内容划分为一个个既相互关联又适度松散的研究项目,学习者以小组形式开展基于项目的学习。每个项目围绕一个核心问题展开,设计一系列学习活动(如,观看演示、知识学习、练习模拟、资料检索、方案设计、原型制作、同伴互评等)帮助学生步步为营、寻求破解问题之道。学习活动的数量和类型视项目难度和学习者基础水平而定,活动的设计要遵循“探究、构造、体验”的基本思想以及梅瑞尔的首要教学原理,避免空洞的说教和无目的的探究。为了综合检验课程学习效果,每门创课都提供一个综合性研究项目,让学生协同设计创意解决方案,利用各种资源制作出最终的综合课程作品。

创课采用混合式的学习模式,通过将线上线下活动以及线上线下资源有机整合,为学习者创设一体化的研创环境。线上活动以自学、交流、展示、分享为主,线下活动以考察、操作、咨询、面授为主。学生利用在线社区或网络学习平台自主观看教师录制的微视频,与同伴在线讨论项目问题,自主分享项目开展过程中搜集的相关材料,同时,将项目作品发布到创客社区等展示平台。学生还可以利用在线平台开展项目管理(如,分配任务、监督进展、制定计划等),教师利用平台实时掌握每个小组的项目进展,并及时给予反馈指导。教师还可以根据项目学习需求,进行集中面授指导,也可以每周提供固定的指导时间,有需要的小组可以当面请教老师。遇到一些专业性很强的问题或者项目开展遇到瓶颈时,可以通过教师联系相关的学科专家,进行当面咨询。学生还可以在教师的帮助下,到相关企业、科研机构、社会场所等进行实地考察,搜集资料,激发灵感。创客空间、探究实验室、互动型教室等是创课开展的主阵地,学生可以充分利用这些空间提供的软硬件资源以及专业指导力量,动手制作“独一无二”的创意作品。 

        四、创课设计的基本流程

目前,我国对于创课设计的具体流程还处于探索阶段,北京师范大学创客教育实验室的傅骞教授提出基于主题的创客课程设计。该课程共分为四个主要步骤:第一,从人的情感出发选定主题;第二,从易到难设计课程活动;第三,依“SCS创客教学法”细化活动;第四,完成综合任务表现主题。[26]

本文在基于主题的创客课程设计的基础上,提出了创课设计的通用流程,包括创课内容体系建构、创课项目设计、创课活动设计、创课评价设计四个环节(见图 6)。创课适合采用预设与生成相结合的开发模式,既有教师预先的内容、活动、评价等设计,又要在实施过程中体现不断修正、动态生成,引导学生积极参与创课的设计与开发。
       (一)创课内容体系建构

内容体系设计是创课的起点,直接影响后续项目、活动以及评价的设计。创课的学习内容强调多学科知识整合,设计难度较大。传统课程(如,数学、物理、化学等)具有完备的内容体系,创客化改造的第一步是要对现有多个学科知识体系进行有效统整。整合的路径建议以某门课程为主体,合理引进相关学科内容。

当设计一门全新的创课时,则需要在课程目标的导引下,根据学习对象的认知水平和兴趣点,从生活问题和现象出发,精心选择、组织课程内容体系。从单个内容主题来看,创课内容具有一定的分散性,但从整体来看又呈现良好的体系化特征。多个内容模块之间呈松散耦合态,以便于学生根据兴趣和知识基础自主选择学习对象。与传统课程改造而成的创课相比,全新创课的内容设计具有更强的灵活性,更加注重科学素养的拓展和提升,但同时由于可借鉴的东西较少,设计开发难度也更大。因此,为了设计高质量的创课内容,建议进行充分的需求调研和设计论证,邀请学科专家、学生、教师、技术人员等协同参与创课内容的设计。

        (二)创课项目设计

确定创课内容体系后,下一步需要将内容转换为可操作的研究项目,每个项目围绕现实问题展开,设计若干活动,让学生在参与活动的过程中逐步内化知识,增强创新意识和创新创造能力。项目的设计要有不同的难度等级,让不同水平的学习者都可以参与其中。项目活动的设计除了考虑学生基础外,还应考虑活动开展的实际条件,比如,空间、软件、硬件、材料等资源,以及社会资源的可获得性。创课项目的设计建议采用工程化的思路,进行标准化设计,项目实施的前提基础、实施过程以及每一步的产出物等都应有明确的规定和时间节点要求。工程化的目的不是束缚学习者的创意发挥,而是为了从操作层面更好地支持学生的研创活动。

        (三)创课活动设计

为了保证创课项目的顺序实施,支持学生完成基于项目的学习,需要为每个创课项目精心设计系列学习活动。创课活动应依据梅瑞尔的首要教学原理进行设计,整体遵循学习过程的四个原则(见图 7):激活原则(Activation Principle)、展示原则(Demonstration Principle)、应用性原则(Application Principle)和整合原则(Integration Principle),以保证项目学习的有效性。[27]

激活原则:创课项目的起始活动应当与学生的知识经验密切关联,通过问题导引、场景再现、故事导入等多种策略激活学生原有认知结构,引发项目学习兴趣,同时增强学习自信心。

展示原则:创课项目的完成需要学生自主学习很多新的知识和相关技能,为此可以通过操作演示、观看微视频、模拟实验等活动形式,让学生内化新知识。

应用原则:当学生初步习得新知识与新技能时,接下来就要设计真实的探究任务,让学生亲自动手解决现实问题,比如采用头脑风暴、3D建模、原型开发等活动形式,促进知识的迁移应用。

整合原则:除了简单的模仿和应用外,创课学习更注重多学科知识与技能的综合应用,通过设计比赛、辩论等活动,让学习者以团队形式开展竞争,促进知识与技能的整合内化以及创新应用。

        (四)创课评价设计

创课评价应当采用多元化的评价模式与策略,调动教师、学科专家以及学生的积极性,参与到创课学习的评价中。教师与学科专家着眼于创新创造能力的评价,重点考察学生在创课活动中所展现的创客素养、实践能力、创新意识、创造力等。学生自评着眼于学生对项目学习过程中的个人表现进行自我反思。同伴互评着眼于项目成果的交流展示以及彼此勉励,同时提供好的反馈建议,促进创意作品的优化完善。

创课虽然倡导成果导向的评价模式,但同样注重过程性数据的搜集与评价。创课作品评价指标的设计至关重要,应当充分考虑作品的创意程度、可实现性以及成本效益等多种要素,每种指标的权重也应进行合理设计。在线互动记录、线下的学习过程表现以及产出的阶段性项目成果等过程性数据应当及时采集和存储,用于评价每位学习者的参与度以及各方面的进步情况。 

 

        五、结语

创课是开展创客教育的“支点”,有可能成为撬动整个课程体系乃至教育体系改革的重要力量,应当引起教育行政部门、学校、教师、研究机构以及企业的高度重视。令人欣喜的是,目前,国内已有少数高校、中小学以及企业探索性的开发了一些创课,如,北师大创意电子创客课程、温州中学的Arduino创意机器人课程、Touchbox小创客课程、“艺起来”家庭艺术创课、ITRON+创客教育课程等。

然而,较之MOOC与微课,创课在国内仍是一个新生事物,还有很多问题值得深入探讨:第一,创课课程体系的构建、教学大纲的编制以及配套教材的开发;第二,易操作、可推广的创课教学模式设计与有效实施策略的提出;第三,创课教学评价工具的研发及评价方案的设计;第四,创课项目的工程化设计标准研制;第五,适合创课教学的研创式环境设计。建议广大创客教育的研究者与实践者在关注创客空间、创客文化建设的同时,投入更多精力研究、开发、应用高质量的创课资源,分享创课教学的宝贵经验和案例,一起为中国创客教育事业发展助力。 

 

[参考文献](略) 

 

[作者简介]杨现民,江苏师范大学智慧教育学院 副教授、博士、硕士生导师,江苏省教育信息化工程技术研究中心副主任,主要研究方向:移动与泛在学习、创客教育、智慧教育、教育大数据。


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