朱 龍，胡小勇

(華南師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510631)

面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)研究：模式與案例*

朱 龍，胡小勇

(華南師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510631)

積極探索創(chuàng)客教育等新教育模式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力是推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的重要方面。作為一種面向?qū)W習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的學(xué)習(xí)方式，設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)為實(shí)踐創(chuàng)客教育提供了一種可供操作的模式，并逐漸受到重視。該文在梳理創(chuàng)客教育發(fā)展歷程及相關(guān)研究述評(píng)的基礎(chǔ)上，以創(chuàng)客教育核心理念為指引，圍繞設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)內(nèi)涵及操作模型，借鑒項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論，通過(guò)理論梳理、案例分析以及課堂觀察，從學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)、師生活動(dòng)、創(chuàng)客教育環(huán)境三個(gè)層面出發(fā)，構(gòu)建以“探究”“設(shè)計(jì)”和“反思”為核心的面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式，并詳細(xì)闡述其關(guān)鍵特征，同時(shí)結(jié)合教學(xué)應(yīng)用案例進(jìn)行深入剖析，以期為創(chuàng)客教育實(shí)踐提供參考。

創(chuàng)客教育；設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)；教學(xué)模式；案例

一、引言

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力為核心的創(chuàng)客教育受到了前所未有的關(guān)注。新媒體聯(lián)盟《地平線報(bào)告》連續(xù)三年(2014-2016)提及創(chuàng)客空間及其在教育中的應(yīng)用，引發(fā)創(chuàng)客教育熱。自2013年起，為提升學(xué)生STEM素養(yǎng)及創(chuàng)新能力，英國(guó)政府先后啟動(dòng)“國(guó)家科學(xué)工程大賽”“STEMNET”項(xiàng)目以及“你的生活”項(xiàng)目。2014年，美國(guó)啟動(dòng)“創(chuàng)客教育計(jì)劃”(Maker Education Initiative)，旨在加快實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)造者的國(guó)度”(A Nation of Makers)，提升年輕人創(chuàng)造能力；2015年，為加快創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，日本代表團(tuán)與美國(guó)愛(ài)荷華大學(xué)簽訂《TOMODACHI倡議書(shū)：STEM教育交流項(xiàng)目資助》。2016年6月，我國(guó)教育部頒布《教育信息化“十三五”規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”)提出：“積極探索信息技術(shù)在……創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。”[1]在此背景下，探索面向創(chuàng)客教育的教學(xué)模式，助力學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力發(fā)展，成為教育領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

創(chuàng)客教育是一種能力導(dǎo)向式的教育(Competence-Based Education)，創(chuàng)客教育關(guān)注“問(wèn)題探究、動(dòng)手設(shè)計(jì)”。從這一點(diǎn)上來(lái)看，創(chuàng)客教育與設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)(Design Based Learning，DBL)存在一定的一致性，二者均強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程的真實(shí)情境性、設(shè)計(jì)性、迭代性以及成果化?；诖?，本文從創(chuàng)客教育及設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)內(nèi)涵出發(fā)，探索面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式，對(duì)提升學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才目標(biāo)具有重要意義。

二、面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式

(一)創(chuàng)客教育發(fā)展歷程及研究述評(píng)

21世紀(jì)以來(lái)，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)大大降低了普通人參與創(chuàng)新的門檻，催生出一種人人可參與的創(chuàng)新環(huán)境，人人紛紛加入到以創(chuàng)意和技術(shù)推動(dòng)的創(chuàng)新活動(dòng)中來(lái)。創(chuàng)客教育大事記如下頁(yè)圖1所示。2005年，Dale Dougherty在《Maker》雜志發(fā)起創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)，并舉辦了三次創(chuàng)客嘉年華活動(dòng)，在全球引爆創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)倡導(dǎo)將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，這與教育領(lǐng)域“做中學(xué)”理念不謀而合，因而在教育領(lǐng)域逐步受到關(guān)注。2009年“Educate to Innovate”啟動(dòng)，加快了創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)與教育融合；2013年，美國(guó)眾多中小學(xué)參與實(shí)施“創(chuàng)客教育”；2014年，美國(guó)啟動(dòng)“創(chuàng)客教育計(jì)劃”，加快發(fā)展創(chuàng)客項(xiàng)目及創(chuàng)客空間，推動(dòng)創(chuàng)客教育進(jìn)學(xué)校。2015年3月，“創(chuàng)客”第一次寫(xiě)入中國(guó)政府工作報(bào)告，2016年6月，教育部頒布《規(guī)劃》，提出探索信息技術(shù)在創(chuàng)客教育中應(yīng)用，提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力，由此持續(xù)推動(dòng)中國(guó)創(chuàng)客教育發(fā)展。

圖1 創(chuàng)客教育大事記

同時(shí)，國(guó)內(nèi)外研究者從不同維度和視角對(duì)推進(jìn)創(chuàng)客教育進(jìn)行了研究，其中具有代表性研究如表1所示：

表1 創(chuàng)客教育具有代表性研究

續(xù)表1

綜上所述，國(guó)內(nèi)外研究的啟示是：(1)相關(guān)研究豐富，創(chuàng)客教育有待深入融合。研究者從多個(gè)維度對(duì)創(chuàng)客教育進(jìn)行了深入的探討，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值得借鑒，但指導(dǎo)創(chuàng)客教育應(yīng)用的研究相對(duì)較少。構(gòu)建面向創(chuàng)客教育的教學(xué)模式，將有助于創(chuàng)客教育深入融合。(2)發(fā)揮創(chuàng)客教育環(huán)境和項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)，推進(jìn)創(chuàng)客教育應(yīng)用。創(chuàng)客教育支撐環(huán)境是開(kāi)展創(chuàng)客教育的基礎(chǔ)，為師生教與學(xué)提供豐富的資源、實(shí)踐的工具、協(xié)作的場(chǎng)所。在學(xué)習(xí)項(xiàng)目方面，項(xiàng)目通常來(lái)自真實(shí)生活情境、融合跨學(xué)科知識(shí)、以問(wèn)題為導(dǎo)向。發(fā)揮創(chuàng)客教育環(huán)境和項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)，為創(chuàng)客教育提供支撐。(3)構(gòu)建面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式，為創(chuàng)客教育應(yīng)用提供指導(dǎo)。從已有研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)客教育通常以實(shí)踐項(xiàng)目引導(dǎo)(Project-oriented)，融合多學(xué)科知識(shí)(Interdisciplinary)，包含探究、設(shè)計(jì)以及反思等環(huán)節(jié)。以此為基礎(chǔ)，通過(guò)理論梳理、案例分析以及課堂觀察，筆者發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)是一種能較好實(shí)踐創(chuàng)客教育的學(xué)習(xí)模式，構(gòu)建面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式，以此推進(jìn)創(chuàng)客教育實(shí)踐，為創(chuàng)客教育實(shí)踐提供參考。

(二)設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)內(nèi)涵及實(shí)踐模型

1.設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)內(nèi)涵

從探究視角來(lái)看，設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)(Design Based Learning)是一種基于項(xiàng)目的探究學(xué)習(xí)方法，通過(guò)完成學(xué)習(xí)項(xiàng)目，學(xué)習(xí)所需的知識(shí)與技能[13]。從設(shè)計(jì)視角出發(fā)，設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)是教師提出設(shè)計(jì)型挑戰(zhàn)，學(xué)生通過(guò)多次的設(shè)計(jì)活動(dòng)完成挑戰(zhàn)，形成一定的設(shè)計(jì)成果[14][15]。綜合上述觀點(diǎn)，本研究將設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)界定為：是一種融合探究活動(dòng)和設(shè)計(jì)實(shí)踐的學(xué)習(xí)方法，教師提出設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)，學(xué)習(xí)者經(jīng)過(guò)反復(fù)探究、設(shè)計(jì)完成面向真實(shí)情境的項(xiàng)目，形成學(xué)習(xí)成果。

探究是解決問(wèn)題的基礎(chǔ)，探究活動(dòng)通常包括：觀察、提出問(wèn)題、制定計(jì)劃、實(shí)施調(diào)查、形成結(jié)論、交流討論、評(píng)價(jià)完善。但在實(shí)際教學(xué)中往往是劇本式探究(Scripted Inquiry)而非基于真實(shí)情境的探究(Authentic Inquiry)。在劇本式探究中，由教師制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、提出學(xué)習(xí)主題、提供學(xué)習(xí)材料、規(guī)定學(xué)習(xí)過(guò)程以及學(xué)習(xí)的“正確”答案和結(jié)論[16]。與劇本式探究所不同的是，設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)關(guān)注在真實(shí)、有意義情境中的自我知識(shí)建構(gòu)。探究活動(dòng)具有以下特點(diǎn)：第一，學(xué)習(xí)過(guò)程面向真實(shí)問(wèn)題解決，以解決實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)程。第二，主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)不再是被動(dòng)參與和接受，而是主動(dòng)參與、探索。第三，團(tuán)隊(duì)協(xié)作。研究表明，在協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)有助于提升學(xué)習(xí)者溝通交流能力、演講能力以及問(wèn)題解決能力。

設(shè)計(jì)(Design)通常包含三個(gè)核心要素：迭代化的學(xué)習(xí)過(guò)程、有效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和實(shí)物化的學(xué)習(xí)成果。設(shè)計(jì)是面向真實(shí)情境的問(wèn)題解決過(guò)程，這一過(guò)程從來(lái)都不是一蹴而就，需要多次的迭代。迭代既能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)作品的精細(xì)化，又能促進(jìn)知識(shí)更加熟練地掌握與應(yīng)用。此外，設(shè)計(jì)離不開(kāi)有效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，West & Hannafin在對(duì)影響學(xué)生設(shè)計(jì)活動(dòng)成功的各項(xiàng)關(guān)鍵要素的研究中發(fā)現(xiàn)，協(xié)作活動(dòng)以及基于小組形成的觀點(diǎn)與共識(shí)位列各項(xiàng)要素前兩位[17]，Krajcik認(rèn)為團(tuán)隊(duì)協(xié)作為學(xué)習(xí)者交流思想、分享觀點(diǎn)、相互學(xué)習(xí)提供可能[18]，有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)者建構(gòu)共同的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)[19]。在設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)的早期研究中，研究者就非常關(guān)注人工制品的制作，學(xué)生在完成真實(shí)的設(shè)計(jì)制品過(guò)程中，將創(chuàng)造性的觀點(diǎn)實(shí)物化，以此提升知識(shí)實(shí)踐運(yùn)用能力以及批判性思維能力[20]。

2.設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模型

國(guó)外研究者對(duì)設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模型進(jìn)行了深入研究，尼爾森基于對(duì)傳統(tǒng)順向教學(xué)的思考，提出了設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)的“逆向思維”模型，克羅德納等人運(yùn)用基于案例的推理(Case-based Reasoning)提出了基于設(shè)計(jì)的科學(xué)探究式循環(huán)模型，美國(guó)創(chuàng)新技術(shù)博物館提出的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)模型，福特尤斯(Fortus D)與德?tīng)栂Ｂ?Dershimer R C)聯(lián)合提出基于設(shè)計(jì)的科學(xué)學(xué)習(xí)循環(huán)模型。筆者對(duì)上述設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模型核心觀點(diǎn)和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，如表2所示。

表2 設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模型核心觀點(diǎn)和特點(diǎn)

續(xù)表2

上述模型為設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)提供了指引，但從實(shí)用性層面來(lái)看，也存在些許不足，比如：逆向思維模型對(duì)學(xué)習(xí)分享環(huán)節(jié)關(guān)注不夠，其更加適用于教師活動(dòng)，在學(xué)生活動(dòng)方面關(guān)注較少；基于設(shè)計(jì)的科學(xué)探究式循環(huán)模型在實(shí)用性方面有待提升，在開(kāi)始及結(jié)束方面缺乏明確的指引；學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)模型則欠缺清晰的環(huán)節(jié)支撐；基于設(shè)計(jì)的科學(xué)學(xué)習(xí)循環(huán)模型雖關(guān)注到學(xué)生在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中的行為，但教師層面的活動(dòng)關(guān)注較少。

(三)面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式構(gòu)建

1.理論依據(jù)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(Project Based Learning)旨在督促學(xué)生通過(guò)廣泛深入地探究復(fù)雜真實(shí)的問(wèn)題和精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與任務(wù)而獲得知識(shí)和技能的一種系統(tǒng)性教學(xué)方式。依據(jù)PBL教師行動(dòng)手冊(cè)對(duì)項(xiàng)目的界定，項(xiàng)目是復(fù)雜的、富有挑戰(zhàn)性的，需要通過(guò)設(shè)計(jì)、問(wèn)題解決、決策、調(diào)查探索等活動(dòng)來(lái)完成[21]。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)內(nèi)容上：重課內(nèi)，又重課外；在教學(xué)方法上：輕講解，重啟發(fā)；在組織形式上：輕封閉，重開(kāi)放；在學(xué)習(xí)形式上：輕個(gè)體學(xué)習(xí)，重小組學(xué)習(xí)等[22]。其特征包括：真實(shí)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目、以問(wèn)題解決為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、教師作為輔助者、清晰的教學(xué)目標(biāo)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、學(xué)習(xí)反思、多學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用[23]。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，課程項(xiàng)目是核心，項(xiàng)目通常以驅(qū)動(dòng)性(Driving)的問(wèn)題來(lái)啟動(dòng)，以面向真實(shí)情境的問(wèn)題解決為目的，包含建構(gòu)性的探究(Constructive Investigation)活動(dòng)，以此推動(dòng)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)與原理的理解與掌握、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)化與建構(gòu)[24]。

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)(Experimental Learning)源于人們對(duì)學(xué)校過(guò)于注重直接經(jīng)驗(yàn)和接受式學(xué)習(xí)的思考。Kolb于1984年提出了體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的四階段模式，包括：具體體驗(yàn)(Concrete Experience)、觀察反思(Reflective Observation)、抽象概念(Conceptualization)、檢驗(yàn)假設(shè)(Active Experimentation)[25]。學(xué)習(xí)開(kāi)始于具體情境中的體驗(yàn)，通過(guò)觀察反思將個(gè)人經(jīng)歷建構(gòu)成一種理論或模式，對(duì)已發(fā)生的現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行解釋。在面對(duì)新的問(wèn)題情境時(shí)，運(yùn)用建構(gòu)的理論或模式進(jìn)行解決，以驗(yàn)證理論的合理性、可靠性[26]。由此可見(jiàn)，體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是一個(gè)以體驗(yàn)為基礎(chǔ)的持續(xù)過(guò)程，學(xué)習(xí)既包括學(xué)習(xí)者之間的互動(dòng)作用、也包括與環(huán)境之間的互動(dòng)，學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷地被更新、檢驗(yàn)，并最終創(chuàng)造出新經(jīng)驗(yàn)、新知識(shí)[27]。

2.模式構(gòu)建

在上述分析的基礎(chǔ)上，本文以創(chuàng)客教育環(huán)境為基礎(chǔ)，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力為核心，從師生活動(dòng)視角出發(fā)構(gòu)建了面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式(如圖2所示)。

圖2 面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式圖

從教師的活動(dòng)來(lái)看，教師在學(xué)習(xí)過(guò)程中主要充當(dāng)輔助者、幫助者的角色。學(xué)習(xí)初始，圍繞主題，師生共同確定學(xué)習(xí)項(xiàng)目。教師通過(guò)模擬或描述一定的學(xué)習(xí)情境，呈現(xiàn)需要完成的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)，并詳細(xì)敘述學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)的內(nèi)容。隨后師生共同建立學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(哪些需要做的、哪些不需要做的等)作為學(xué)習(xí)的指引，依據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，教師提供相關(guān)學(xué)習(xí)支架，比如：學(xué)習(xí)過(guò)程記錄表、任務(wù)備忘錄等，幫助學(xué)生記錄學(xué)習(xí)過(guò)程，為反思和評(píng)價(jià)提供依據(jù)。在學(xué)生探究、設(shè)計(jì)的過(guò)程中，教師進(jìn)行監(jiān)督觀察，并依據(jù)學(xué)習(xí)需要適時(shí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)，進(jìn)行課程講授、開(kāi)展不同領(lǐng)域、行業(yè)間的跨界合作，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的各類疑難問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)完成后，教師組織學(xué)生進(jìn)行成果發(fā)布，并依據(jù)先前制作的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，反思設(shè)計(jì)以及教學(xué)成功與不足，并適當(dāng)進(jìn)行改進(jìn)完善。

從學(xué)生的活動(dòng)來(lái)看，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中充當(dāng)探究者、設(shè)計(jì)者和反思者的角色。學(xué)習(xí)活動(dòng)主要分為三個(gè)方面，即“探究”“設(shè)計(jì)”和“反思”。三個(gè)環(huán)節(jié)之間可以依據(jù)需要進(jìn)行任意的跳轉(zhuǎn)，三者相互融合、相互包含。

在探究環(huán)節(jié)，首先要明確探究任務(wù)，根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)探究方案，并實(shí)施調(diào)查探究，隨后進(jìn)行探究結(jié)果分析，在全班范圍內(nèi)進(jìn)行交流分享，聽(tīng)取教師以及同學(xué)的評(píng)價(jià)意見(jiàn)，并結(jié)合建議修正完善探究結(jié)果，并依據(jù)需要開(kāi)展再次的探究調(diào)查。

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在探究環(huán)節(jié)結(jié)果基礎(chǔ)上，依據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)總目標(biāo)制定設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行展示分享，同伴間、小組間、師生間對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，完善后開(kāi)展設(shè)計(jì)原型(Prototype)制作，并通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)，依據(jù)反饋對(duì)所設(shè)計(jì)的成果進(jìn)行完善，并依據(jù)需要進(jìn)行再次的設(shè)計(jì)。

在反思環(huán)節(jié)，反思涵蓋于探究環(huán)節(jié)以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)中以小組的形式進(jìn)行探究結(jié)果和設(shè)計(jì)作品的展示，通過(guò)同伴互評(píng)、小組自評(píng)、教師評(píng)價(jià)等形式對(duì)探究結(jié)果及設(shè)計(jì)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析，形成改進(jìn)結(jié)論，并再次行動(dòng)，開(kāi)展學(xué)習(xí)，并發(fā)布最終學(xué)習(xí)成果。

三、面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)特征

(一)問(wèn)題導(dǎo)向

將問(wèn)題作為創(chuàng)客教育的出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及反思問(wèn)題，以此促進(jìn)學(xué)生問(wèn)題解決能力發(fā)展。從問(wèn)題的結(jié)構(gòu)特性來(lái)看，問(wèn)題分為良構(gòu)型問(wèn)題(Well-structured)和劣構(gòu)型(Ill-structured)問(wèn)題，良構(gòu)型問(wèn)題是指能夠直接觀察到、認(rèn)識(shí)到的問(wèn)題，劣構(gòu)型問(wèn)題是指沒(méi)有特定答案的問(wèn)題，Jonassen對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了梳理[28]，如圖3所示。創(chuàng)客教育的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)從兩部分交叉或劣構(gòu)問(wèn)題區(qū)域入手，以問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)習(xí)。

圖3 Jonassen良構(gòu)型與劣構(gòu)型問(wèn)題分類

(二)工具助力

在創(chuàng)客教育中，信息技術(shù)工具是完成學(xué)習(xí)項(xiàng)目的重要手段。它的作用包括：第一，作為探索手段支撐學(xué)習(xí)者在建構(gòu)中學(xué)。面對(duì)劣構(gòu)型的學(xué)習(xí)問(wèn)題通常要進(jìn)行深入的探究，學(xué)習(xí)工具為探究提供了極大的便利。比如：資源檢索工具、數(shù)據(jù)處理工具。第二，作為背景支撐做中學(xué)。例如情境模擬工具(虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工具)、學(xué)習(xí)成果設(shè)計(jì)及制作工具(Auto CAD、3D打印、開(kāi)源硬件等)。第三，作為社會(huì)中介支撐在對(duì)話中學(xué)[29]。創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)對(duì)話與分享，技術(shù)工具(即時(shí)通訊工具、在線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái))能有效支撐學(xué)習(xí)者交流思想、觀點(diǎn)，促進(jìn)彼此間的協(xié)作與知識(shí)共享。

(三)迭代升華

面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)最大特點(diǎn)是學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的迭代循環(huán)。克洛德納曾提出：“知識(shí)在應(yīng)用于實(shí)踐前，通常需要反復(fù)的循環(huán)設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)”[30]，迭代能幫助學(xué)習(xí)者更好地掌握所學(xué)的科學(xué)與設(shè)計(jì)知識(shí)，提升知識(shí)應(yīng)用績(jī)效和知識(shí)遷移能力。在科學(xué)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域尤其關(guān)注迭代學(xué)習(xí)應(yīng)用，Apedoe等提出一種學(xué)習(xí)循環(huán)[31]，學(xué)習(xí)循環(huán)將教學(xué)劃分為設(shè)計(jì)技能區(qū)和科學(xué)知識(shí)區(qū)，二者相互融合構(gòu)成一個(gè)迭代的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)進(jìn)程中不僅包括從設(shè)計(jì)到評(píng)價(jià)到實(shí)踐應(yīng)用的迭代過(guò)程，還包括反復(fù)多次的全班討論、小組活動(dòng)以及個(gè)人活動(dòng)。

(四)跨界融合

跨界融合體現(xiàn)在學(xué)科知識(shí)和教學(xué)對(duì)象的跨界融合兩方面。從學(xué)科知識(shí)來(lái)看，面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科的跨界融合。20世紀(jì)80年代，美國(guó)提出了STEAM教育戰(zhàn)略，旨在打破傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域間的界限，實(shí)現(xiàn)學(xué)生多領(lǐng)域?qū)W科知識(shí)的綜合培養(yǎng)[32]。創(chuàng)客教育正是STEAM教育戰(zhàn)略的延伸與拓展。從教學(xué)對(duì)象來(lái)看，設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外、教育對(duì)象的跨界融合。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，校內(nèi)外某一領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員或創(chuàng)客都有可能成為“指導(dǎo)者、教練”對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)行授導(dǎo)，甚至掌握某一技能的學(xué)習(xí)者也可能成為學(xué)習(xí)過(guò)程中的指導(dǎo)者。

(五)互聯(lián)思維

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)變得開(kāi)放、復(fù)雜、互聯(lián)。在這一背景下，喬治西蒙斯提出了聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論(Connectivism)，并提出“學(xué)習(xí)是與特定的節(jié)點(diǎn)和信息資源建立連接的過(guò)程”[33]。在面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)中，互聯(lián)思維的運(yùn)用無(wú)處不在：在面向真實(shí)情景的問(wèn)題學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)習(xí)者需要借助信息化的工具查找資源，向?qū)I(yè)人員尋求幫助，與同伴建立聯(lián)系開(kāi)展協(xié)作，實(shí)現(xiàn)線上與線下學(xué)習(xí)的結(jié)合；學(xué)習(xí)完成后，借助互聯(lián)網(wǎng)將學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分享、交流和展示，擴(kuò)大學(xué)習(xí)影響力，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的價(jià)值增值。

(六)動(dòng)手實(shí)踐

傳統(tǒng)教學(xué)中，往往關(guān)注知識(shí)的識(shí)記與理解，在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐方面相對(duì)較少。在面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)是“動(dòng)手做”(Hands-on)。學(xué)習(xí)者依據(jù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目、決定學(xué)習(xí)過(guò)程、開(kāi)展設(shè)計(jì)、建模、反思學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)成果，以此來(lái)提升創(chuàng)造性思維能力。Yaron Doppelt通過(guò)采用文件夾評(píng)價(jià)法(Portfolio Assessment)對(duì)128位參與設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)的12年級(jí)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究表明學(xué)生在學(xué)習(xí)感知(Awareness)、觀察(Observation)、學(xué)習(xí)策略(Strategy)以及學(xué)習(xí)反思(Reflection)方面體現(xiàn)出較高的發(fā)展水平[34]。

(七)作品驅(qū)動(dòng)

創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)倡導(dǎo)將創(chuàng)意想法轉(zhuǎn)換成實(shí)物，秉承創(chuàng)客精神的創(chuàng)客教育同樣強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)成果的作品化。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)成果往往停留在“知”的層面。面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐，在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融合創(chuàng)新應(yīng)用，而學(xué)習(xí)作品可以是面向生活中某一具體問(wèn)題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)問(wèn)題解決的模型、實(shí)物、產(chǎn)品。以作品為導(dǎo)向，學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確，學(xué)習(xí)過(guò)程更加聚焦，能有效激發(fā)學(xué)習(xí)效能。學(xué)習(xí)成果作品化，能夠促進(jìn)多學(xué)科知識(shí)的統(tǒng)合，加深知識(shí)地綜合運(yùn)用，從而使得學(xué)習(xí)更有意義。

(八)育人導(dǎo)向

從創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)來(lái)看，創(chuàng)客追求創(chuàng)意想法的產(chǎn)品化，并實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值。在推進(jìn)創(chuàng)客教育進(jìn)學(xué)校、進(jìn)課堂的過(guò)程中要防止這種純商業(yè)產(chǎn)品思想，樹(shù)立以育人為導(dǎo)向的教育觀。對(duì)于創(chuàng)客教育，當(dāng)前存在兩種理解：一種是創(chuàng)客的教育，旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)客素養(yǎng)的人；另一種是用創(chuàng)客理念去改造教育[35]。從上述兩種理解來(lái)看，其根本目標(biāo)在于通過(guò)創(chuàng)造實(shí)踐培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維的人，正如斯坦福大學(xué)FabLearn項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Paulo Blikstein所講的那樣：“創(chuàng)客教育關(guān)乎育人過(guò)程，而非產(chǎn)品。[36]”

四、面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)案例

“Animal In Action”是由Janet L. Kolodner及其團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)的科學(xué)學(xué)科案例。學(xué)習(xí)項(xiàng)目主題是“保護(hù)動(dòng)物在行動(dòng)：設(shè)計(jì)能讓動(dòng)物自由捕食和交流的保護(hù)區(qū)”。項(xiàng)目分為三個(gè)探究任務(wù)以及一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，其課程內(nèi)容及流程如下頁(yè)圖4所示。

圖4 “Animal In Action”學(xué)習(xí)項(xiàng)目模塊

在探究環(huán)節(jié)，首先開(kāi)展探究任務(wù)1“科學(xué)家如何研究動(dòng)物行為”。學(xué)習(xí)者從觀察身邊的同學(xué)開(kāi)始，學(xué)會(huì)觀察以及記錄的步驟、數(shù)據(jù)收集方法、數(shù)據(jù)解釋方法等。學(xué)習(xí)者運(yùn)用上述方法對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行探究，初步形成一套解釋動(dòng)物行為的知識(shí)體系。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握精確記錄的方法以及運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的方法，學(xué)會(huì)了觀察與探究。探究任務(wù)2“動(dòng)物如何捕食”。學(xué)習(xí)者運(yùn)用第一階段所學(xué)，制定探究方案，并據(jù)此對(duì)大猩猩和蜜蜂捕食行為進(jìn)行觀察、記錄、討論，制作海報(bào)并開(kāi)展“調(diào)研展覽會(huì)”，依據(jù)他人反饋和自我反思進(jìn)行完善。學(xué)習(xí)者逐步深入理解動(dòng)物自身及環(huán)境如何影響其捕食行為。依據(jù)相同的流程，完成探究任務(wù)3“動(dòng)物如何交流”，掌握動(dòng)物如何通過(guò)聲音和動(dòng)作進(jìn)行交流的知識(shí)，為動(dòng)物保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)提供參考建議。

設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，即：“動(dòng)物保護(hù)區(qū)方案設(shè)計(jì)”。在完成上述三個(gè)探究任務(wù)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者掌握數(shù)據(jù)調(diào)查基本流程與方法、對(duì)影響動(dòng)物捕食和交流的因素有了清晰的認(rèn)識(shí)。基于此，學(xué)生開(kāi)展動(dòng)物保護(hù)區(qū)的設(shè)計(jì)。學(xué)生首先明確完成這項(xiàng)挑戰(zhàn)的標(biāo)準(zhǔn)和限制條件、梳理先前子主題所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。以上述內(nèi)容為指引，制定設(shè)計(jì)方案，并在方案簡(jiǎn)報(bào)(Plan Briefings)中進(jìn)行分享，獲取相關(guān)反饋和建議，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修正完善，進(jìn)行再次展示分享，再次進(jìn)行修正完善，進(jìn)行再次設(shè)計(jì)，并形成最終的設(shè)計(jì)，并在項(xiàng)目公告板中進(jìn)行公布，結(jié)合學(xué)習(xí)反思進(jìn)行再次完善。

通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者掌握了一套科學(xué)的研究流程，學(xué)會(huì)了小組學(xué)習(xí)、同伴互助學(xué)習(xí)，理解迭代學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)會(huì)如何通過(guò)調(diào)研為所提出的建議提供支撐，以及將所學(xué)的知識(shí)與技能運(yùn)用于設(shè)計(jì)之中，完成最終的動(dòng)物保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)。

五、結(jié)束語(yǔ)

本研究面向?qū)W習(xí)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以創(chuàng)客教育環(huán)境為支撐，從師生活動(dòng)視角構(gòu)建了面向創(chuàng)客教育的設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)模式，有助于創(chuàng)客教育理念落地教學(xué)，實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)人才培養(yǎng)。當(dāng)前，研究者正開(kāi)展一系列相關(guān)實(shí)證研究，將其應(yīng)用于學(xué)校創(chuàng)客教育教學(xué)中，逐步完善該模式，并在實(shí)踐應(yīng)用中檢驗(yàn)其有效性，為推進(jìn)創(chuàng)客教育進(jìn)課堂提供教學(xué)操作層面上的參考。

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Research on Maker Education Oriented Design Based Learning：Model and Case

Zhu Long, Hu Xiaoyong

(School of Information Technology in Education, South China Normal University, Guangzhou Guangdong 510631)

Exploring the instructional model of maker education to enhance students’ learning and innovation skills is an important aspect of promoting the integration of information technology and education. As a kind of learning and creative skills oriented instructional model, Design Based Learning provides a guide for the practice of maker education, and it has been paid more and more attention. Based on the review of the development of maker education and related research, the study systematically examines the core concept of maker education, design based learning, project based learning and experimental learning. Through theories review, case study and classroom observation, this paper put forward a maker education oriented design based learning model from the aspect of the development of learning and creative skills, the process of teacher and student and the learning environment of maker education.The model includes three major activities: “inquiry”, ”design” and ”re fl ection”. Then, the paper describes the characteristics of the model and analyzes an instructional case, hoping to provide some reference for the application of Maker Education.

Maker Education; Design Bases Learning; Instructional Model; Case

G434

A

朱龍：在讀博士，研究方向?yàn)樾畔⒒虒W(xué)創(chuàng)新(walkerzhu1009@163.com)。

胡小勇：教授、博士、博士生導(dǎo)師、系主任、研究方向?yàn)樾畔⒒虒W(xué)創(chuàng)新(huxiaoy@scnu.edu.cn)。

2016年8月2日

責(zé)任編輯：宋靈青

1006—9860(2016)11—0023—07

* 本文受國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金教育學(xué)青年課題“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下創(chuàng)造性人才培養(yǎng)模式的研究”(課題編號(hào)：CCA130131)以及華南師范大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”金種子培育項(xiàng)目“設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)提升信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)證研究”資助。