王星華 白凌燕 董黎明 焦寶聰

摘要：創(chuàng)客教育的本質(zhì)是在核心素養(yǎng)思想指導下，依托跨學科知識整合和工具的熟練應用，在創(chuàng)造過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。創(chuàng)客教育是在創(chuàng)造中學習，具有提高學生的創(chuàng)新能力的優(yōu)勢，然而目前大部分研究與實踐者聚焦于如何將創(chuàng)客教育與學科教育結(jié)合起來，對創(chuàng)新思維工具在創(chuàng)客教育中的應用研究關注不多。本文首先概述了創(chuàng)客教育的內(nèi)涵，然后通過對頭腦風暴工具與創(chuàng)客教育關系的探討，結(jié)合頭腦風暴工具在創(chuàng)客教育中的應用，提出了頭腦風暴工具在創(chuàng)客教育中的應用路徑，從而達到從不同程度提高創(chuàng)客教育的實施效果。

關鍵詞：創(chuàng)客教育;頭腦風暴;教學應用

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2020）21-0000-00

● 關鍵概念界定

1.創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育起源于美國，對于創(chuàng)客教育的概念，學者們基于不同的角度對創(chuàng)客教育提出了不同的理解，比較有代表性的觀點有以下幾種：[3]祝智庭等學者從教育理念的角度出發(fā)，認為創(chuàng)客教育是以信息技術為基礎，融合了體驗教育、項目教學法、創(chuàng)新教育以及DIY理念的以學生為中心和與實踐相結(jié)合的教育理念;[4]西方學者馬丁尼茲和斯塔哲從學習方式的角度出發(fā)，認為創(chuàng)客教育讓學生主動運用知識、信息，尊重學生的主體性與主動性，努力開發(fā)學生的創(chuàng)造力，提升學生利用技術與方法創(chuàng)造產(chǎn)品與工具以解決實際問題的能力;[5]何克抗從培養(yǎng)適應中國社會的人才角度出發(fā)，認為創(chuàng)客教育是要把青少年培養(yǎng)成具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才。雖然學者們對創(chuàng)客教育的定義重心各不同，但他們對創(chuàng)客空間的基本認識還是比較一致的：第一，創(chuàng)客教育是以學生為中心，發(fā)揮學生主動性的教育;第二，創(chuàng)客教育培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神;第三，都強調(diào)“做中學”的理念。綜上所述，本研究將創(chuàng)客教育概念界定為以學生為中心，利用創(chuàng)新思維工具，將學生培養(yǎng)成信息技術、理論、實踐相融合的創(chuàng)新人才的新型教育模式。

2.頭腦風暴工具

關于頭腦風暴的定義，國內(nèi)外有代表性的觀點包括：①亞歷克斯·奧斯本從激發(fā)新觀點提出的角度出發(fā)，提出頭腦風暴是一個小組試圖通過聚集成員自發(fā)提出的觀點，為一個特定問題找到解決方法的會議技巧;②譚志敏等學者從教學運用的角度出發(fā)，提出頭腦風暴法是一種通過準備-實施兩階段訓練集體創(chuàng)造性思維的方法[6];③王輝艷等學者從使用規(guī)則角度出發(fā)[7]，提出頭腦風暴是遵循延遲或不給予對你觀點的評判、鼓勵狂熱的和夸張的觀點、在現(xiàn)階段量有價值而不是質(zhì)、在他人提出的觀點之上建立新觀點并且每個人和每個觀點都有相等價值的規(guī)則的一種培養(yǎng)新觀點提出的情境。學者們從不同的角度對頭腦風暴提出了不同的理解，雖然從這些定義中很難得出一個具體的定義，但是他們對頭腦風暴的一些基本認識還是一致的：第一，不是個人完成的而是集體完成的;第二，頭腦風暴鼓勵集體進行創(chuàng)造性思維發(fā)散。基于這些共識，本研究把頭腦風暴工具的定義為：以確定的問題為基礎，集體基于一個問題進行觀點提出，激發(fā)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的工具。

● 頭腦風暴工具與創(chuàng)客教育的關系

1.頭腦風暴工具是創(chuàng)客教育的一種思想來源

在創(chuàng)客教育中，最關注的就是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，而創(chuàng)新點是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一種體現(xiàn)，但一個人往往很難進行創(chuàng)新點的提出和創(chuàng)新范疇的把握，而通過集體的頭腦風暴可以激發(fā)參與者提出解決方法的觀點。頭腦風暴為創(chuàng)客的創(chuàng)新點提出提供了新途徑。

2.頭腦風暴工具是創(chuàng)客教育的一種學習方式

在創(chuàng)客教育中，有很多學習方式，如綜攝法、矩陣法、頭腦風暴法等，本研究運用頭腦風暴法，一個集體基于一個問題進行頭腦風暴，進而得到項目的解決方案。

3.創(chuàng)客教育是頭腦風暴工具的成果體現(xiàn)

頭腦風暴是一群人進行集體觀點的提出和堆積，創(chuàng)客教育將頭腦風暴形成的創(chuàng)新點進行圖化、物化，進而將頭腦風暴提出的觀點和創(chuàng)意進行實質(zhì)性的成果體現(xiàn)。

● 頭腦風暴工具在創(chuàng)客教育中應用過程

筆者基于創(chuàng)客空間已有環(huán)境和利用感應器、掌控版和計算機，設計了一款簡單的無人駕駛小車。

1.器材準備及介紹

計算機（mPythonX軟件）、小車套件、掌控版、傳感器、電機、電池盒、可充電鋰電池、魔術貼等器材。

①計算機（mPythonX軟件）：用計算機來進行掌控版與程序的連接與上傳;mPythonX軟件是一款圖形化編程軟件，它的優(yōu)點是能夠適合初中學生自主進行圖形化編程，此軟件右側(cè)對應Python代碼，在圖形化編程過程中，學生能夠?qū)W習Python代碼以及編程邏輯。

②小車套件：小車是套件，在網(wǎng)上自行進行購買或者廠家直接向?qū)W校供應，學生根據(jù)先前經(jīng)驗或者說明書自行組裝。

③掌控版：掌控板是一款為滿足中小學生編程教育及人工智能教育的需求，自主設計的微型開發(fā)板。掌控板能拓寬使用人群的范圍，建立起從小學到高中的教學銜接;本節(jié)課每個小組提供一個掌控版，掌控版的液晶屏提供可視化數(shù)據(jù)。

④傳感器：距離傳感器、遙感傳感器。

2.具體實施

①問題提出：設計一款簡易的無人駕駛小車。具體實施流程如下圖所示。

②自主思考、設計方案：選擇傳感器、圖形化編程（mPythonX軟件）部分組成。

選擇傳感器：筆者選擇距離傳感器，小車是智能自動行駛的，看見障礙物自動避障。

圖形化編程：前方有障礙物后退，后方有障礙物前進，左方有障礙物右轉(zhuǎn)前進，右方有障礙物左轉(zhuǎn)前進。

③創(chuàng)意（頭腦風暴工具）：本階段為創(chuàng)意階段，組內(nèi)進行頭腦風暴，各小組成員將自己的創(chuàng)意通過頭腦風暴，進行組合、討論、刪選和確定，進而確定第一次創(chuàng)意，實施過程如表1所示。

④優(yōu)化設計方案（頭腦風暴工具）：經(jīng)過第一輪頭腦風暴即初步創(chuàng)意的提出，遺留5個問題，通過優(yōu)化設計方案階段，再次運用頭腦風暴工具，進行全班成員的頭腦風暴（如表2）。

具體方案設計：在小車的四個燈的位置、小車前板身和下板身交界處分別安裝距離傳感器，并且安裝遙感傳感器。當四個燈位置的距離傳感器測到5厘米內(nèi)的障礙物，則進行避障操作（前方有障礙物后退，后方有障礙物前進，左方有障礙物右轉(zhuǎn)45度前進，右方有障礙物左轉(zhuǎn)45度前進），當避障操作運動20厘米之后，重新規(guī)劃路線（后退和前進避障操作時，向左轉(zhuǎn)90度進行前進運動;當左轉(zhuǎn)前進和右轉(zhuǎn)前進避障操作后，按當前方向正常運動;除此之外也可遙感控制方向，遙感按下暫停，然后重新規(guī)劃方向，再按下前進）。當小車前板身和下板身交界處的距離傳感器沒有檢測到10厘米之內(nèi)的障礙物時停止運動，遙感傳感器重新規(guī)劃路線。裝上遙感傳感器，可以控制小車的停止和運動。

⑤創(chuàng)圖和創(chuàng)物：創(chuàng)圖是編寫運動程序;創(chuàng)物是將設計圖通過激光切割機和3D打印將車身物化，并且將車身、車輪、電機、電池盒進行組裝，最后將寫好的程序上傳并進行調(diào)試。

⑥分享交流：基于完成的產(chǎn)品進行分享和交流。在分享過程中，最好有可視化產(chǎn)品和講演文稿（PPT、Word等）;在交流過程中，每位學生提出對本作品的看法、觀點或者建議。

⑦再優(yōu)化：再優(yōu)化階段一，無論創(chuàng)圖還是創(chuàng)物階段，都會在不斷實踐中發(fā)現(xiàn)錯誤或者更好的解決辦法，在過程中不斷優(yōu)化設計方案;再優(yōu)化階段二，在設計好作品之后，與大家進行分享交流，基于提出的問題和建議，再一次優(yōu)化產(chǎn)品。

3.結(jié)論

利用頭腦風暴工具，在創(chuàng)客教育實施的過程中，不僅激發(fā)了學生的創(chuàng)意，而且對創(chuàng)客教育的實施效果有明顯的促進作用。

● 頭腦風暴工具在創(chuàng)客教育中的應用原則

1.以“問題和項目”為驅(qū)動

創(chuàng)客教育實施的過程中要以問題或項目為驅(qū)動，使用頭腦風暴工具，集體進行自由暢談，篩選出解決問題的多種觀點或途徑。

2.以“創(chuàng)意的產(chǎn)生”為目標

創(chuàng)客教育以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為最終目標，而創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的體現(xiàn)就是創(chuàng)意的產(chǎn)生，頭腦風暴工具鼓勵學生提出狂熱和夸張的觀點，在集體的觀點中篩選出可實現(xiàn)的觀點形成新的創(chuàng)意。

3.以“延遲或者不給予對觀點的評判”[7]為戒尺

創(chuàng)客教育鼓勵學生發(fā)表自己的觀點，在頭腦風暴過程中，學生提出觀點，教師延遲或者不給予對觀點的評判，學生根據(jù)自己的需求采納他人觀點和提出觀點，然后在設計、圖化、物化階段不斷優(yōu)化設計方案，吸取和剔除觀點。

● 結(jié)束語

本研究提出了頭腦風暴工具在創(chuàng)客教育中的應用途徑，并證實頭腦風暴工具對創(chuàng)客教育的實施有促進作用。然而，任何一種工具在創(chuàng)客教育中的成熟應用都需要一個過程。本研究提出的頭腦風暴工具在創(chuàng)客教育實踐中的成熟應用還存在一些需要完善的地方：①此應用模式是在文獻與實踐基礎上提出來的，其應用的可操作性需要進一步數(shù)據(jù)證明;②此研究針對的是信息技術學科，不同學科的應用還需進一步研究和實踐。

參考文獻：

[1]雒亮，祝智庭.開源硬件：撬動創(chuàng)客教育實踐的杠桿[J].中國電化教育，2015（04）：7-14.

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[4]Stager，G.&Martinez，S.（2014）.The Maker Movement：A Learning Revolution[EB/OL].http：//www.iste.org/learn/publications/learning-leading/issues/l-l-may-2014/feature-the-maker-movementa-learning-revolution.2014-07-16

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[7]王輝艷，武銳，呂代中.頭腦風暴綜述[J].吉林省經(jīng)濟管理干部學院學報，2005（05）：55-57.

作者簡介：王星華（1996.2—），女，河北邯鄲人，首都師范大學教師教育學院，研究生，研究方向為教育績效。