文/高凱 北京市第二中學(xué)

學(xué)校創(chuàng)客教育的思考與實(shí)踐

文/高凱 北京市第二中學(xué)

“創(chuàng)客”一詞來源于英文單詞“Maker”，意指熱衷于創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、制造的群體。2015年以后，創(chuàng)客教育逐漸成為推動青少年科技教育尤其是工程類教育的新動力。在國家大力提倡“大眾創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)業(yè)”的環(huán)境下，這種對科技教育的推動，不再局限于單一的教育部門，而是變得更加豐富和多元，科技教育的發(fā)展進(jìn)入了一個快速發(fā)展的階段。那么，人工智能時代該如何開展“教育創(chuàng)客”呢？

從時間和國民教育體系上看，當(dāng)前中小學(xué)的教育對象在未來的十?dāng)?shù)年間將成為直面“第四次工業(yè)革命”時代的人群，他們能否從容應(yīng)對新時代的新課題，直接關(guān)系到實(shí)現(xiàn)“兩個一百年”、中華民族偉大復(fù)興的“中國夢”。

大勢所趨，順勢才有所為。作為北京市金鵬科技團(tuán)成員的北京二中，在2015年創(chuàng)建“未來工程師”創(chuàng)客空間、開設(shè)創(chuàng)客課程之初，便將創(chuàng)客課程定義為普及型的科技課程。學(xué)校綜合參考了國內(nèi)外創(chuàng)客活動相關(guān)資料，借鑒了相關(guān)高校的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合學(xué)校軟硬件設(shè)施，確立了以課程設(shè)置為微觀核心，調(diào)整學(xué)校宏觀課程體系的教育模式，同時在中觀層面，改變了以往以成績?yōu)槲ㄒ豢剂繕?biāo)準(zhǔn)的課程評價體系，強(qiáng)化過程導(dǎo)向，關(guān)心整個過程中的學(xué)生反饋，在區(qū)域內(nèi)發(fā)揮著很好的引領(lǐng)和示范作用，探索出了具有本校特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路。

微觀設(shè)計(jì)：課程設(shè)置模塊化

創(chuàng)客課程目前主要涉及學(xué)生的學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等思維培養(yǎng)，以及包括計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造、PBL學(xué)習(xí)和電路設(shè)計(jì)在內(nèi)的客體教學(xué)，涉及生物、數(shù)學(xué)、物理、心理學(xué)等多學(xué)科，橫跨社會科學(xué)和自然科學(xué)。

學(xué)校根據(jù)教育部及市教委、區(qū)教委關(guān)于推進(jìn)模塊化教學(xué)的意見，制定了創(chuàng)客課程的模塊設(shè)計(jì)方案。使教學(xué)內(nèi)容主次分明，有利于知識點(diǎn)的歸納，提高了課堂教學(xué)的效果。

北京二中在創(chuàng)客課程領(lǐng)域開設(shè)了如下課程模塊。

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)模塊。課程主要培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和使用軟件控制硬件的能力。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣，通過流程圖等輔助手段養(yǎng)成正確良好的程序設(shè)計(jì)能力；通過使用常見的arduino、樹莓派、伽利略等移動pc設(shè)備進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；在普及課程中使用LabVIEW語言的方式進(jìn)行編程，通過計(jì)算機(jī)程序控制LED、LCD、直流電機(jī)、伺服馬達(dá)等輸出設(shè)備；了解和使用常用的傳感器，如光電傳感器、溫度濕度傳感器、測距傳感器等。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造模塊。主要學(xué)習(xí)現(xiàn)代加工技術(shù)以及基于數(shù)字化技術(shù)的加工方式。以項(xiàng)目設(shè)計(jì)、繪圖、加工、組裝作為課程重點(diǎn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。在模塊中融入TRIZ創(chuàng)新思維方法內(nèi)容，解決學(xué)生遇到技術(shù)問題不會解決的困難，同時讓學(xué)生學(xué)習(xí)并養(yǎng)成正確的思維習(xí)慣。通過選題、討論、制作首版、修改設(shè)計(jì)、完成樣機(jī)等環(huán)節(jié)，充分讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程。此模塊的學(xué)習(xí)還和程序設(shè)計(jì)模塊內(nèi)容相結(jié)合，設(shè)計(jì)并組裝好外形結(jié)構(gòu)之后，在加入控制系統(tǒng)進(jìn)行程序控制，使作品的科技含量更高。

任務(wù)分項(xiàng)解決課程。該課程將近年來全國及世界機(jī)器人競賽任務(wù)加以分解，通過簡單的道具讓機(jī)器人完成任務(wù)。近年來，我校學(xué)生參與了多項(xiàng)機(jī)器人競賽，但由于種種限制，沒有被深刻地挖掘出來。此項(xiàng)模塊的設(shè)置根據(jù)不同的任務(wù)需求講解不同的課程知識，例如：機(jī)器人搬運(yùn)任務(wù)，在任務(wù)中學(xué)生要學(xué)習(xí)機(jī)械手臂的制作和手臂與車體的協(xié)調(diào)控制，考慮如何能夠最高效的完成任務(wù)。

電路知識模塊。主要學(xué)習(xí)基本的電路知識，通過將電路知識與物理學(xué)科的電學(xué)知識相互滲透，讓學(xué)生將物理知識的學(xué)習(xí)融入實(shí)踐過程當(dāng)中。從簡單的面包板電路連接到簡單的電路設(shè)計(jì)，最終使用柔性電路打印機(jī)把電路打印出來，將電路變成一種可穿戴設(shè)備。同時，此模塊內(nèi)容也可以與其他模塊課程內(nèi)容相結(jié)合。

整體來看，課程的設(shè)計(jì)從教育資源的供給側(cè)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革，學(xué)生從教育資源的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻逃Y源的生產(chǎn)者，知識的學(xué)習(xí)從已知到已知的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閺囊阎轿粗膶W(xué)習(xí)。

宏觀設(shè)計(jì)：將創(chuàng)客課程融入學(xué)校課程體系

在課程建設(shè)方面，北京二中的核心思路是：尊重個性選擇，鼓勵多元發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生全面而有個性地發(fā)展，發(fā)揮課程在學(xué)校育人中的核心作用。

學(xué)校將創(chuàng)客課程與國家課程體系中的通用技術(shù)課程相結(jié)合，將通用技術(shù)課程中的《技術(shù)與設(shè)計(jì)》相關(guān)內(nèi)容與創(chuàng)客課程相互滲透，為通用技術(shù)課程提供更多豐富多彩的項(xiàng)目載體。同時，又將《技術(shù)與設(shè)計(jì)》的方法論融入創(chuàng)客項(xiàng)目制作中，使兩者成為相互支撐。

中觀需求：課程評價方式的轉(zhuǎn)變

課程內(nèi)容的添加以及教學(xué)體系的調(diào)整都是外部現(xiàn)象，對于教師來說，還需要轉(zhuǎn)變課程的評價方式。傳統(tǒng)的結(jié)果性評價明顯不適用于創(chuàng)客教育的評價，因?yàn)檎n程本身是學(xué)生主動探究、使用所學(xué)知識解決問題的過程，這一過程中所體現(xiàn)出的協(xié)同、創(chuàng)新、求實(shí)等素質(zhì)是不能通過最終的作品進(jìn)行評價的。因此我們認(rèn)為，創(chuàng)客課程的評價應(yīng)該不同于其他教育形式。

將結(jié)果性評價轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性評價。結(jié)果性評價，簡單說就是看考試分?jǐn)?shù)或競賽結(jié)果。這種評價方式對接的就是“成王敗寇”的價值取向，不難發(fā)現(xiàn)在很多競賽中都存在“鉆空子”投機(jī)取巧的方式，為了獲得好的成績不擇手段，其實(shí)這恰恰與素質(zhì)教育的目的背道而馳。

在創(chuàng)客教育中，我們改變這樣的評價方式，不以成敗論英雄，更加注重過程性的評價——評價學(xué)生在作品的制作中是否有很好的探究、很好的合作，是否合理運(yùn)用了相應(yīng)的科技知識等；同時，弱化對最終作品本身的評價，即便個別學(xué)生團(tuán)隊(duì)并沒有做出很好的作品，但是在制作過程有很好的合作、很好的創(chuàng)意設(shè)計(jì)等，都作為加分項(xiàng)。

這一課程評價方式可以引導(dǎo)學(xué)生不再執(zhí)著于最終的結(jié)果，而將更多的注意力轉(zhuǎn)移到如何制作作品的過程中，注重在制作過程中的知識學(xué)習(xí)，能力提升。

將針對個體的評價轉(zhuǎn)變?yōu)閷F(tuán)隊(duì)的評價。在創(chuàng)客教育中，評價客體不再是單一的學(xué)生，而是一個團(tuán)隊(duì)。在創(chuàng)客教育中，我們看重的是團(tuán)隊(duì)精誠團(tuán)結(jié)的高效協(xié)作，關(guān)注的是個人在團(tuán)隊(duì)中的貢獻(xiàn)，因此，是否進(jìn)行了有效的合作，是否營造了和諧的氛圍，是否發(fā)揮了每個人的最大長處，就成了評價的標(biāo)準(zhǔn)。這樣的評價導(dǎo)向促使每一團(tuán)隊(duì)在組隊(duì)之初，就要明確好分工，“扮演”好不同的角色，在一個項(xiàng)目載體中，學(xué)會聽取意見、表達(dá)意見、接納意見，最終達(dá)成共識，完成一個最優(yōu)的作品。

將對基本知識的評價轉(zhuǎn)變?yōu)閷诵乃仞B(yǎng)的評價。在創(chuàng)客課程的設(shè)計(jì)中，除了對人和對過程兩個評價體系外，我們還嘗試將評價維度從基本知識轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵乃仞B(yǎng)，將關(guān)注重心放在通過參與創(chuàng)客活動學(xué)生的核心素養(yǎng)的提高，并不斷總結(jié)創(chuàng)客教育內(nèi)容與培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)系。

創(chuàng)客教育對于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和動手實(shí)踐能力有著至關(guān)重要的作用，我們將不斷嘗試、探索、反思，秉承創(chuàng)客的理念，不斷實(shí)踐，因?yàn)槲覀兯紕?chuàng)客，創(chuàng)客是MAKE（創(chuàng)新創(chuàng)造），而不是TALK（空談）。

高凱，北京二中教師。全國十佳科技教師，北京市十佳科技教師，北京市十佳機(jī)器人教練員。北京市科技教育協(xié)會創(chuàng)客教育專委會副秘書長，北京市科技教育促進(jìn)會理事。