摘要：作者結(jié)合創(chuàng)客學(xué)習(xí)的特征、問(wèn)題解決過(guò)程及影響因素、學(xué)習(xí)活動(dòng)要素等，初步構(gòu)建了創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)模型，并以模型設(shè)計(jì)“智能羅漢果管理”的創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)為例，開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，以期能夠培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力，提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}解決能力；創(chuàng)客學(xué)習(xí)；活動(dòng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?論文編號(hào)：1674-2117（2023）16-0074-05

引言

問(wèn)題解決能力是創(chuàng)新型人才的核心能力之一，也是21世紀(jì)學(xué)生必備的核心素養(yǎng)。創(chuàng)客教育是培養(yǎng)跨學(xué)科解決問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育[1]，其以創(chuàng)造性、實(shí)踐性、協(xié)作性、探究性的優(yōu)勢(shì)成為問(wèn)題解決能力培養(yǎng)的有效載體。

但在創(chuàng)客教育活動(dòng)的設(shè)計(jì)方面，研究者多基于設(shè)計(jì)思維、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)來(lái)構(gòu)建教學(xué)模式和框架，且在當(dāng)下中小學(xué)創(chuàng)客教育的開(kāi)展中，存在“造創(chuàng)失衡”現(xiàn)象，較少關(guān)注學(xué)習(xí)活動(dòng)隱含的因果等科學(xué)合理的邏輯關(guān)系。[2]因此，筆者通過(guò)構(gòu)建創(chuàng)客教育學(xué)習(xí)活動(dòng)模型，設(shè)計(jì)系統(tǒng)化、連貫性的創(chuàng)客教育學(xué)習(xí)活動(dòng)，以期能夠培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

培養(yǎng)問(wèn)題解決能力的創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)模型構(gòu)建

筆者以建構(gòu)主義理論、學(xué)習(xí)活動(dòng)為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)理論、斯滕伯格的成功智力三元理論為指導(dǎo)，在分析創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)開(kāi)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合問(wèn)題解決過(guò)程和影響因素、學(xué)習(xí)活動(dòng)要素等，初步構(gòu)建了如下頁(yè)圖所示的學(xué)習(xí)活動(dòng)模型。

1.問(wèn)題解決過(guò)程和影響因素洞悉

筆者從心理認(rèn)知、學(xué)習(xí)者行為以及教學(xué)、測(cè)評(píng)等角度梳理了問(wèn)題解決過(guò)程，具體如第76頁(yè)表所示。

2.學(xué)習(xí)活動(dòng)要素分析

筆者結(jié)合創(chuàng)客教育的特征，將學(xué)習(xí)活動(dòng)要素定位為學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)、活動(dòng)形式、活動(dòng)規(guī)則、活動(dòng)過(guò)程、活動(dòng)共同體、活動(dòng)環(huán)境等。學(xué)習(xí)目標(biāo)要注重創(chuàng)客知識(shí)與技能的遷移，注重問(wèn)題解決過(guò)程中的思維形成與發(fā)展；學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)要符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，具有層次性和相關(guān)性；活動(dòng)形式包括學(xué)習(xí)方式和開(kāi)展形式，學(xué)習(xí)方式指設(shè)計(jì)型學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等，開(kāi)展形式可依托于信息科技課程、綜合實(shí)踐課程，也有工藝品制作、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等；活動(dòng)規(guī)則主要規(guī)范和引導(dǎo)學(xué)習(xí)者問(wèn)題解決過(guò)程中的行為，包括探究規(guī)則、協(xié)作規(guī)則、獎(jiǎng)懲規(guī)則等；活動(dòng)共同體是教師和學(xué)生，要發(fā)揮共同體認(rèn)知共享、動(dòng)態(tài)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)；活動(dòng)過(guò)程決定學(xué)習(xí)活動(dòng)的質(zhì)量和能力培養(yǎng)的效果，師生活動(dòng)是高階思維能力培養(yǎng)的關(guān)鍵；活動(dòng)環(huán)境包括物理環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、情感環(huán)境等，對(duì)活動(dòng)過(guò)程起到有效的支持作用。不同要素互相聯(lián)系，發(fā)揮不同作用，支持活動(dòng)主體展開(kāi)學(xué)習(xí)。

3.學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則

（1）問(wèn)題驅(qū)動(dòng)原則

教師要秉持問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的原則，在活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)客學(xué)習(xí)與制作，促進(jìn)問(wèn)題解決策略的構(gòu)建和遷移，培養(yǎng)學(xué)生的反思性思維和批判性思維。

（2）以學(xué)生為中心原則

在學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)中要堅(jiān)持以學(xué)生為中心的原則，從物理、技術(shù)、情感環(huán)境上促進(jìn)學(xué)習(xí)者建構(gòu)和發(fā)展。活動(dòng)形式契合學(xué)生特征，活動(dòng)規(guī)則和活動(dòng)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生在創(chuàng)客學(xué)習(xí)過(guò)程中有序進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，發(fā)展元認(rèn)知能力。

（3）邏輯性原則

在橫向維度上，要注重教學(xué)內(nèi)容的跨學(xué)科性，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系；在縱向維度上，要把握學(xué)生思維發(fā)展邏輯和學(xué)習(xí)規(guī)律。同時(shí)，在學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)中，教師要注意學(xué)生發(fā)散思維和聚斂思維的承接和轉(zhuǎn)化，保持循序漸進(jìn)的連貫狀態(tài)，促進(jìn)“知識(shí)—實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)造”的融合互化。

（4）靈活性原則

創(chuàng)設(shè)情境的靈活性體現(xiàn)在可以是真實(shí)、模擬情境，抑或是角色扮演的切身體驗(yàn)。學(xué)習(xí)任務(wù)的靈活性在于協(xié)調(diào)有效性和趣味性。[3]前者促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)、技能遷移等，后者激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)?；顒?dòng)規(guī)則的靈活性取決于活動(dòng)主題和活動(dòng)形式。活動(dòng)過(guò)程的靈活性在于處理好自主性和引導(dǎo)性、無(wú)序性和有序性之間的關(guān)系。

（5）協(xié)同創(chuàng)新原則

在小組合作學(xué)習(xí)中，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)創(chuàng)意共享，協(xié)作會(huì)話，不斷更新知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行更高層次的意義建構(gòu)和互動(dòng)創(chuàng)生，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生持續(xù)創(chuàng)新創(chuàng)造的動(dòng)力。

（6）多元評(píng)價(jià)原則

多元評(píng)價(jià)表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是對(duì)學(xué)生在問(wèn)題解決、創(chuàng)意物化時(shí)表現(xiàn)的能力進(jìn)行多維度評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括面向問(wèn)題的態(tài)度、問(wèn)題解決的過(guò)程和問(wèn)題解決的品質(zhì)。二是評(píng)價(jià)方法多樣，采用量化和質(zhì)性相結(jié)合的Q-C-Q評(píng)價(jià)方法，結(jié)合課堂觀察記錄表、學(xué)習(xí)過(guò)程材料、學(xué)生作品、師生訪談、能力調(diào)查問(wèn)卷和測(cè)試題綜合評(píng)價(jià)。三是評(píng)價(jià)主體多元化，主要包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)（自評(píng)和互評(píng)）、助教評(píng)價(jià)等。

4.學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持策略

（1）問(wèn)題設(shè)計(jì)策略

在情境創(chuàng)設(shè)中，要隱含學(xué)生可以感知，并通過(guò)努力可以解決的問(wèn)題。在理解探究環(huán)節(jié)，提供發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的角度；在分析表征環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)啟發(fā)性的問(wèn)題，幫助學(xué)生創(chuàng)意構(gòu)想；在規(guī)劃方案環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考方案的組成、效果，選擇最優(yōu)方案，并完善方案；在執(zhí)行方案環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)問(wèn)題搭建學(xué)生新舊認(rèn)知橋梁，引導(dǎo)選擇適合的工具和材料，進(jìn)行創(chuàng)意物化；在反思與總結(jié)階段，設(shè)計(jì)問(wèn)題助力學(xué)生自我評(píng)價(jià)與反思，促進(jìn)學(xué)生互評(píng)。

（2）學(xué)習(xí)支架策略

學(xué)習(xí)支架的設(shè)計(jì)要基于學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生需求和最近發(fā)展區(qū)。支架要根據(jù)不同的問(wèn)題解決階段和發(fā)展障礙，適時(shí)提供和調(diào)整強(qiáng)度，且應(yīng)具有層次進(jìn)階性和動(dòng)態(tài)性。教師可以搭建概念圖、問(wèn)題提示等概念型支架，促進(jìn)學(xué)生理解情境、表征問(wèn)題；可以搭建作品范例、方案表等策略性支架，啟發(fā)創(chuàng)意，明晰思路；可以搭建討論記錄表、同伴互評(píng)表等協(xié)作學(xué)習(xí)支架，引導(dǎo)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)，解決問(wèn)題；還可以搭建反思總結(jié)表、作品評(píng)價(jià)量規(guī)等元認(rèn)知支架，支持學(xué)生計(jì)劃、監(jiān)控、調(diào)節(jié)問(wèn)題解決過(guò)程。

（3）邏輯發(fā)展策略

在橫向維度上，教師要結(jié)合生活中的問(wèn)題，發(fā)掘不同學(xué)科知識(shí)的互聯(lián)性和融合性，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和搭建圖示的能力，將多種知識(shí)組合內(nèi)化為創(chuàng)客知識(shí)。在縱向維度上，教師需尊重學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和學(xué)習(xí)規(guī)律，注意驅(qū)動(dòng)問(wèn)題、學(xué)習(xí)支架的進(jìn)階性，思維培養(yǎng)的漸進(jìn)性，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“知識(shí)—實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新”的融合互化。把握問(wèn)題解決的邏輯，解釋相關(guān)概念性、程序性知識(shí)，教授不同類型問(wèn)題的解決策略，輔助學(xué)生有效解決問(wèn)題，創(chuàng)意物化。

（4）動(dòng)態(tài)調(diào)整策略

教師在學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展中，可根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的復(fù)雜性和學(xué)生的完成度適當(dāng)分解任務(wù)，學(xué)生自主探究和教師引導(dǎo)的比重也需要根據(jù)實(shí)際衍生的問(wèn)題特征、學(xué)生思維能力發(fā)展情況予以調(diào)整。為促進(jìn)組內(nèi)和組間更好地合作學(xué)習(xí)，教師需在一段時(shí)間后對(duì)小組成員予以調(diào)整，促進(jìn)學(xué)生的差異化發(fā)展和整體性進(jìn)步。

（5）技術(shù)支持策略

技術(shù)的選擇要從現(xiàn)實(shí)性、可接受性、有效性三個(gè)維度考量?，F(xiàn)實(shí)性指考慮當(dāng)?shù)氐男畔⒒ㄔO(shè)情況，可接受性指師生的數(shù)字素養(yǎng)及對(duì)技術(shù)的易用性感知，有效性指技術(shù)支持學(xué)生知識(shí)建構(gòu)、認(rèn)知發(fā)展的效果。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師可以根據(jù)實(shí)際情況選擇相關(guān)技術(shù)工具。思維導(dǎo)圖、創(chuàng)意啟示工具等可以幫助學(xué)生發(fā)散思維、完善知識(shí)體系；電子表格、編程軟件、3D打印等可幫助學(xué)生進(jìn)行原型構(gòu)建；智慧平臺(tái)、可視化軟件可采集學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)，輔助創(chuàng)意共享和科學(xué)評(píng)價(jià)。

基于創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)模型的教學(xué)實(shí)踐

筆者基于創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)模型以“智能羅漢果管理”的創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)為例設(shè)計(jì)了創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)，并在某中學(xué)開(kāi)展了教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)活動(dòng)主體為初三某班級(jí)學(xué)生。筆者基于周乾制訂的問(wèn)題解決能力測(cè)評(píng)問(wèn)卷[4]，結(jié)合本研究進(jìn)行適當(dāng)改編。首先對(duì)其他班級(jí)進(jìn)行初測(cè)，用SPASS軟件做信效度分析。得到總的克隆巴赫α系數(shù)為0.931，KMO值為0.693，信效度良好。然后對(duì)實(shí)踐班級(jí)正式發(fā)放問(wèn)卷，并采用Allinson等開(kāi)發(fā)的認(rèn)知風(fēng)格量表測(cè)試學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格。最后結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格、能力水平和創(chuàng)客學(xué)習(xí)工作量，將該班級(jí)35名學(xué)生分為7個(gè)小組。

1.創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)

①理解探究。

教師活動(dòng)：課上播放視頻《羅漢果知多少》，創(chuàng)設(shè)情境。從生長(zhǎng)習(xí)性、地域選擇、外界影響、方法探究等角度提供問(wèn)題選擇支架。

學(xué)生活動(dòng)：進(jìn)入情境，了解羅漢果的特點(diǎn)、價(jià)值等。學(xué)生頭腦風(fēng)暴，繪制電子概念圖，提出有價(jià)值的問(wèn)題。

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)情境，提供問(wèn)題選擇支架，培養(yǎng)學(xué)生的“共情”能力和問(wèn)題意識(shí)。

②分析表征。

教師活動(dòng)：在創(chuàng)客學(xué)習(xí)平臺(tái)上發(fā)布資料，提供問(wèn)題表征支架，創(chuàng)意啟示工具，如如何用條件判斷、閾值設(shè)置將生長(zhǎng)條件模擬轉(zhuǎn)化？引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)科知識(shí)內(nèi)化為創(chuàng)客知識(shí)。

學(xué)生活動(dòng)：查閱資料，分析問(wèn)題，聯(lián)系舊知，轉(zhuǎn)化成模擬模塊，用思維導(dǎo)圖理清解決問(wèn)題需要的工具和知識(shí)技能，實(shí)現(xiàn)思維可視化，創(chuàng)意構(gòu)建。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生自主探究、深入思考、發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題與遷移轉(zhuǎn)化能力。

③規(guī)劃方案。

教師活動(dòng)：提供任務(wù)單、方案表、思路框架圖、討論記錄表等，講解選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)執(zhí)行等程序知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知共享，從管理功能分類、環(huán)境模擬等方面設(shè)計(jì)方案。

學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)相關(guān)支架，結(jié)合前期分析，確定功能預(yù)設(shè)、實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)物設(shè)計(jì)、所需器件等。確定整體性研究思路，規(guī)劃方案。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的編程素養(yǎng)、整體規(guī)劃能力和表達(dá)交流能力。

④實(shí)施方案。

教師活動(dòng)：提供方案執(zhí)行支架，提出程序性問(wèn)題，如養(yǎng)殖基地的模擬、軟硬件的調(diào)試、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新，動(dòng)態(tài)化調(diào)整活動(dòng)進(jìn)度和指導(dǎo)策略。

學(xué)生活動(dòng)：任務(wù)分工，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員優(yōu)勢(shì)，借助數(shù)字化工具進(jìn)行原型構(gòu)建，及時(shí)在學(xué)習(xí)平臺(tái)上記錄創(chuàng)作過(guò)程和難點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和協(xié)作解決問(wèn)題能力，不斷完善方案。

⑤反思總結(jié)。

教師活動(dòng)：提供反思總結(jié)表、作品評(píng)價(jià)量規(guī)等，組織組內(nèi)、組間評(píng)估和展示，適時(shí)提出反思性問(wèn)題，維持好活動(dòng)秩序。對(duì)展示交流活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)，提出修改建議和可創(chuàng)新之處。

學(xué)生活動(dòng)：反思羅漢果的管理問(wèn)題是否解決、學(xué)習(xí)任務(wù)是否完成，然后通過(guò)交互式白板進(jìn)行創(chuàng)意展示，集思廣益，為優(yōu)化作品打下基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)意圖：發(fā)展學(xué)生反省思維和批判思維，培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知優(yōu)化能力。

⑥優(yōu)化作品。

教師活動(dòng)：從子功能完善、子功能增設(shè)、智能交互等角度提出互動(dòng)問(wèn)題，啟發(fā)優(yōu)化思路。

學(xué)生活動(dòng)：思考具體優(yōu)化方法，如可以從環(huán)境溫控等方面進(jìn)行子功能完善，從智能報(bào)警等方面進(jìn)行子功能增設(shè)，從人臉識(shí)別和語(yǔ)音交互方面實(shí)現(xiàn)智能交互。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性問(wèn)題解決能力。

筆者采用Q-C-Q綜合評(píng)價(jià)法，結(jié)合課堂觀察記錄表、學(xué)習(xí)過(guò)程材料、學(xué)生作品、師生訪談、能力調(diào)查問(wèn)卷和測(cè)試題綜合評(píng)價(jià)。

2.效果分析

筆者對(duì)該班級(jí)學(xué)生發(fā)放問(wèn)題解決能力測(cè)評(píng)問(wèn)卷，從面對(duì)問(wèn)題的態(tài)度、問(wèn)題解決的過(guò)程、問(wèn)題解決的品質(zhì)三個(gè)維度進(jìn)行前后測(cè)分析，進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，分析學(xué)生問(wèn)題解決能力的發(fā)展情況。

從結(jié)果分析來(lái)看，三個(gè)維度的前后測(cè)差異性均小于0.05，說(shuō)明差異較為顯著。其中，問(wèn)題解決的態(tài)度變化最為顯著，源于學(xué)習(xí)活動(dòng)對(duì)學(xué)生面對(duì)問(wèn)題的態(tài)度影響較為直接，但差異性最小的是問(wèn)題解決的品質(zhì)，這可能由于問(wèn)題解決的品質(zhì)培養(yǎng)是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。整體來(lái)看，顯著性小于0.05，說(shuō)明學(xué)習(xí)活動(dòng)起到一定的培養(yǎng)效果。本研究結(jié)合質(zhì)性分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題解決態(tài)度更積極、思路更清晰、問(wèn)題解決方法也更多樣，這些能共同促進(jìn)問(wèn)題解決能力的提升。

結(jié)論與展望

筆者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐得出，基于創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動(dòng)模型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)能有效培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力，發(fā)展設(shè)計(jì)思維和創(chuàng)新思維。但培養(yǎng)效果會(huì)受到學(xué)習(xí)活動(dòng)開(kāi)展的質(zhì)量、周期等影響。本次研究開(kāi)展的教學(xué)實(shí)踐次數(shù)較少，樣本有限，而問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)需要一定的時(shí)間。今后會(huì)開(kāi)展多輪行動(dòng)研究，并優(yōu)化學(xué)習(xí)活動(dòng)模型和支持策略，設(shè)計(jì)多種內(nèi)容和類型的學(xué)習(xí)活動(dòng)，減少無(wú)關(guān)變量的影響，培養(yǎng)目標(biāo)逐漸向創(chuàng)新性、協(xié)作性問(wèn)題解決能力過(guò)渡。

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作者簡(jiǎn)介：張夢(mèng)瑤（1998—），女，山東濟(jì)寧人，碩士在讀，主要從事中小學(xué)創(chuàng)客教育、教育信息化研究。