學(xué)習(xí)科學(xué)視域下我國創(chuàng)客教育開展的重新審視

鄭旭東 彭紅超

【摘 要】

創(chuàng)客教育是連接學(xué)習(xí)與創(chuàng)新制造的一種教育形態(tài)，從創(chuàng)客教育的理論基礎(chǔ)、技術(shù)支撐、活動方式和價值追求來看，是一種“新”“舊”交融的教育形態(tài)，這一點容易被當(dāng)前的創(chuàng)客教育實踐者所忽視，也致使國內(nèi)學(xué)校教育中開展的創(chuàng)客活動普遍存在四類問題：創(chuàng)客教育與創(chuàng)新人才的片面認知問題、空間創(chuàng)建與工具應(yīng)用的極端問題、教師能力不足與角色轉(zhuǎn)換問題、活動評價問題。而從學(xué)習(xí)科學(xué)不斷發(fā)展的研究實踐來看，學(xué)習(xí)科學(xué)與創(chuàng)客教育的價值追求和實踐具有諸多契合之處，為我們審視和認識創(chuàng)客教育提供了一種新的視角和途徑。因而，從學(xué)習(xí)科學(xué)的視角對創(chuàng)客教育活動的開展過程、技術(shù)環(huán)境、學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)評價深入分析，可為理性認識創(chuàng)客教育和高效開展創(chuàng)客教育活動提供重要的借鑒和啟示。

【關(guān)鍵詞】 學(xué)習(xí)科學(xué)；創(chuàng)客教育；創(chuàng)新能力；學(xué)習(xí)評價

【中圖分類號】 G642.0 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1009-458x（2018）1-0072-07

一、問題的提出

創(chuàng)客教育是連接學(xué)習(xí)與創(chuàng)新制造的一種教育形態(tài)，其在全球教育領(lǐng)域的興起源于2009年美國前總統(tǒng)奧巴馬在“教育創(chuàng)新（Educate to Innovate）”大會上的發(fā)言，以及美國白宮于2012年啟動的“創(chuàng)客教育計劃”（Maker Education Initiative， MEI）（何克抗， 2016）。近年來，創(chuàng)客教育也開始被我國政府所重視，特別是教育部在2016年發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》明確指出，發(fā)展“眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育”等新教育模式?？梢?，創(chuàng)客教育被視為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造人才重要的教育“新”形態(tài)。但從創(chuàng)客教育的理論基礎(chǔ)、依托的環(huán)境技術(shù)、開展的活動模式和追求的教育結(jié)果來看，創(chuàng)客教育也并非全“新”的教育形式。

（一）創(chuàng)客教育的“新”與“舊”

從創(chuàng)客教育的理論基礎(chǔ)來看，其既以杜威“做中學(xué)”思想和建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，也深受近十幾年發(fā)展的具身認知理論的影響。有百年歷史的“做中學(xué)”主張從日常生活經(jīng)驗中學(xué)習(xí)，并對創(chuàng)客教育中常見的動手（hands-on）和項目式學(xué)習(xí)產(chǎn)生了深刻影響。建構(gòu)主義理論強調(diào)學(xué)習(xí)的主動建構(gòu)性、社會互動性和情境性。學(xué)習(xí)者構(gòu)建并做出有意義制品才是最有效的學(xué)習(xí)活動（Janneke，Iris， & Koen， 2016）。換言之，建構(gòu)主義與創(chuàng)客教育緊密相關(guān)，是支持創(chuàng)客活動聚焦于問題解決和實物制造的學(xué)習(xí)理論（Halverson & Sheridan， 2014； Katterfeldt，2015）。具身認知理論主張認知是情境化和實時的，認知工作可置于環(huán)境中，環(huán)境是認知系統(tǒng)的一部分，認知是為行動服務(wù)的，離線的認知以身體為基礎(chǔ)（Wilson， 2002）。具身認知理論中的學(xué)習(xí)過程是主動地與真實情景互動，為創(chuàng)客教育活動提供了重要的理論支持。

從創(chuàng)客教育開展的技術(shù)環(huán)境來看，經(jīng)過改造或新建的創(chuàng)客空間，可以有效支持創(chuàng)客教育活動的開展。由于創(chuàng)客教育是從創(chuàng)客運動發(fā)展而來，其開展環(huán)境也多是具有開放、共享和非正規(guī)特征的探索課堂或創(chuàng)客空間。從使用的工具來看，創(chuàng)客活動主要采用智能化、微型化、數(shù)字化的三維打印、激光切割、開源軟硬件等工具，同時也帶動了傳統(tǒng)的工具（如開榫鑿、焊槍）、材料（如三合板、金屬）、技術(shù)（如焊接、切割）和藝術(shù)（如剪紙）進入學(xué)校探究活動中。這些新舊技術(shù)工具的結(jié)合，一方面使學(xué)習(xí)活動主題更為多元，提升了多元興趣驅(qū)動的創(chuàng)客參與度，另一方面使技術(shù)工具支持的學(xué)生素養(yǎng)和技能發(fā)展更為豐富。

從創(chuàng)客教育活動的開展方式來看，基于不同活動主題，通過問題式學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)和基于設(shè)計的學(xué)習(xí)方法能夠充分激發(fā)學(xué)生的能動性，這與創(chuàng)客教育活動的價值追求相契合。但以上這類活動的開展方式，并非是因創(chuàng)客教育而產(chǎn)生。傳統(tǒng)的教學(xué)是以知識傳授和精加工為主，而以上方式由于不適合傳統(tǒng)的能力培養(yǎng)，所以在過去的教育中應(yīng)用有限。但隨著倡導(dǎo)設(shè)計、探究、創(chuàng)新和制造的創(chuàng)新教育的興起，這類已經(jīng)成熟的學(xué)習(xí)方式開始為教育者所熟知。所以，從創(chuàng)客教育活動的設(shè)計和實施來看，其開展方式也并非全新，但在創(chuàng)客活動中的應(yīng)用“落地”，對教學(xué)改革和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有重要意義。

從創(chuàng)客教育所追求的價值來看，其繼承了創(chuàng)客運動倡導(dǎo)的創(chuàng)新創(chuàng)造理念。創(chuàng)客教育除了發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力之外，對于培養(yǎng)21世紀(jì)能力的其他三個方面（批判性思維、溝通能力、團隊協(xié)作能力）同樣具有潛在價值（Giannakos， Divitini， & Koulouris，2015），而這三方面能力更是參與創(chuàng)客活動的必備技能。值得注意的是，盡管研究者和實踐者容易忽視對傳統(tǒng)認知能力的研究和評價，如知識精加工和意義建構(gòu)等能力，但創(chuàng)客教育也能極大提升創(chuàng)客對情境化知識的處理與遷移。所以，學(xué)習(xí)者在創(chuàng)客教育活動中獲得發(fā)展的能力，既有21世紀(jì)生存所必需的高階技能，也有傳統(tǒng)教育非常重視的認知能力和操作技能等。

（二）創(chuàng)客教育開展中的四類問題

當(dāng)前國內(nèi)創(chuàng)客教育的開展，由于教育者未能對創(chuàng)客教育的“新”“舊”有客觀和理性的認識，所以普遍存在以下四類問題：

1. 對創(chuàng)客教育與創(chuàng)新人才的認知偏差

創(chuàng)客教育活動的開展應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力，這是毋庸置疑的。但值得注意的是，對創(chuàng)客教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一味追求（張茂聰， 等， 2016），易使實踐者忽視對學(xué)生在跨學(xué)科知識、問題意識、批判思維、知識處理、元認知等基礎(chǔ)能力方面的培養(yǎng)。而創(chuàng)新創(chuàng)造是建立在包含上述能力的復(fù)合能力與素養(yǎng)之上，輕視這些基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)和發(fā)展，學(xué)生的持續(xù)創(chuàng)新創(chuàng)造就如無源之水。究其原因，乃是實踐者對創(chuàng)客教育和創(chuàng)新人才的關(guān)系存在認知偏差。

2. 空間創(chuàng)建與工具應(yīng)用的極端化問題

在創(chuàng)建創(chuàng)客空間和應(yīng)用技術(shù)工具中，通常存在兩個“極端”的問題：其一是“技術(shù)中心化”的問題。經(jīng)費充足的學(xué)校過度強調(diào)技術(shù)環(huán)境和先進數(shù)字工具的配置（萬超， 等， 2017），技術(shù)工具甚至成為創(chuàng)客活動的中心，創(chuàng)課內(nèi)容的開發(fā)和教學(xué)活動的設(shè)計卻容易被忽視。其二是“技術(shù)邊緣化”的問題。資金不足和觀念落后等原因，造成了部分學(xué)校忽視必要的工具和設(shè)備的配置，忽視了數(shù)字化工具在創(chuàng)客活動中的作用，甚至將傳統(tǒng)課堂中開展的“做中學(xué)”活動視為創(chuàng)客活動（饒書林， 等， 2017）。

3. 教師能力不足與角色轉(zhuǎn)換困難的問題

國內(nèi)各階段開展的創(chuàng)客教育活動，還普遍沒有專任的“創(chuàng)課”教師?！皠?chuàng)課”活動的開展多由其他學(xué)科教師兼任指導(dǎo)（楊現(xiàn)民， 等， 2015），這也帶來了以下問題：其一是部分教師在“創(chuàng)課”教學(xué)設(shè)計、跨學(xué)科思維和創(chuàng)新創(chuàng)造等方面的能力與素養(yǎng)不足，不僅創(chuàng)客活動方法與模式不清晰，而且難以為學(xué)生活動提供針對性指導(dǎo)。其二是部分教師在活動中的角色轉(zhuǎn)換存在困難，不能靈活地轉(zhuǎn)換為創(chuàng)客活動的引導(dǎo)者、管理者和監(jiān)督者，并仍沿用傳統(tǒng)的授受和模仿操作的教學(xué)模式，阻礙了學(xué)生的主動創(chuàng)新、探究和創(chuàng)造能力的發(fā)展。

4. 創(chuàng)客教育活動開展中的評價問題

當(dāng)前創(chuàng)客教育缺乏靈活和多元的評價體系，也給創(chuàng)客教育活動的評價帶來以下問題：其一是學(xué)習(xí)結(jié)果重視創(chuàng)新制品的產(chǎn)出，這種結(jié)果性評價方式不僅缺乏靈活性和發(fā)展性，甚至有學(xué)校將學(xué)生的競賽獲獎作為對學(xué)生的評價指標(biāo)（張茂聰， 等， 2016），妨礙了普通學(xué)生在創(chuàng)新意識和能力方面的長期發(fā)展。其二是學(xué)生在創(chuàng)客活動中所展現(xiàn)的部分能力易被忽視，非常不利于評價和發(fā)展學(xué)生的難以測量的能力，如知識的靈活應(yīng)用能力、設(shè)計能力、決策能力、問題解決能力、動手操作能力等，而且也偏離了開展創(chuàng)客教育活動的初衷。

二、以學(xué)習(xí)科學(xué)審視創(chuàng)客教育開展的適切性

（一）學(xué)習(xí)科學(xué)的新近研究發(fā)展

學(xué)習(xí)科學(xué)是研究各類學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)生的教與學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域。學(xué)習(xí)科學(xué)的研究，一方面是可更好地理解認知過程和社會化過程，以更好地產(chǎn)生有效的學(xué)習(xí)；另一方面則是以跨學(xué)科的知識來不斷重新設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)境，以便學(xué)習(xí)者更好地學(xué)習(xí)。盡管學(xué)習(xí)科學(xué)的研究是圍繞以上兩方面開展，但是該領(lǐng)域的具體研究也在不斷發(fā)展。以下通過對學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威著作和國際會議的比較，即可管窺其新近研究和發(fā)展的重點。

1. 比較學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域最具權(quán)威的兩版《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊》（第1版2006年出版，第2版2014年底出版）可發(fā)現(xiàn)，第2版有超過一半的章節(jié)為全新（陳家剛， 楊南昌， 2015）。其中，第三部分由第1版的“知識的本質(zhì)”變?yōu)椤按龠M有效學(xué)習(xí)的實踐”，并添加了“基于項目的學(xué)習(xí)”“基于問題的學(xué)習(xí)”“具身和具身設(shè)計”等新章節(jié)；第四部分由“可視化知識”變?yōu)椤肮餐瑢W(xué)習(xí)”，聚焦群體學(xué)習(xí)和社會文化場景學(xué)習(xí)；第六部分將“學(xué)習(xí)環(huán)境”變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)科學(xué)研究引入課堂”。這些變化說明當(dāng)前的學(xué)習(xí)科學(xué)開始更加側(cè)重具有過程、實踐、設(shè)計、可視、協(xié)作、情境和技術(shù)等特征的教與學(xué)活動研究。

2. 對2014年學(xué)習(xí)科學(xué)國際會議（International Conference of the Learning Sciences， ICLS）論文和《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊》第2版進行高頻詞比較，發(fā)現(xiàn)“過程”“設(shè)計”“實踐”為高頻重疊詞，表明學(xué)習(xí)科學(xué)對實踐、情境的關(guān)注增加，開始強調(diào)設(shè)計取向的研究和學(xué)習(xí)，從上世紀(jì)90年代強調(diào)的認知和一般領(lǐng)域轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厍榫郴染唧w領(lǐng)域的實踐（陳家剛， 楊南昌， 2015）。

結(jié)合以上比較發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)的新近研究呈現(xiàn)以下特點：①學(xué)習(xí)科學(xué)的研究和發(fā)展深受爆炸式發(fā)展的新一代信息技術(shù)和學(xué)習(xí)理念的影響；②問題解決、推理創(chuàng)造和探究實踐等能力逐步成為學(xué)習(xí)科學(xué)的研究重點；③由新技術(shù)和新工具支持的社會性情境，在學(xué)校教育教學(xué)活動中變得越來越重要；④學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注從側(cè)重知識本質(zhì)和內(nèi)在意義建構(gòu)逐步轉(zhuǎn)向技術(shù)支持下的關(guān)注過程、情境、協(xié)作和實踐的課堂學(xué)習(xí)研究。

（二）學(xué)習(xí)科學(xué)和創(chuàng)客教育的契合點

正如兩版《劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊》的主編索耶所言，創(chuàng)客教育與我們所知的學(xué)習(xí)科學(xué)研究相符合，能產(chǎn)生更有效的學(xué)習(xí)（布蘭斯福德， 2013）。從上文學(xué)習(xí)科學(xué)的新近研究發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)，其與創(chuàng)客教育活動具有以下方面的契合點：

1. 技術(shù)是二者發(fā)展的共同推動因素。新技術(shù)和新工具向微型化、移動化、在線化、智能化和協(xié)作化的快速發(fā)展，影響和轉(zhuǎn)變了人們對教學(xué)理念的認知，技術(shù)工具不僅成為設(shè)計和創(chuàng)造學(xué)習(xí)情境的重要手段，而且更多地賦予了知識情境性、實踐性和聯(lián)通性（鄭旭東， 等， 2014）。因此，學(xué)習(xí)科學(xué)轉(zhuǎn)向?qū)η榫郴瘜嵺`、技術(shù)設(shè)計和技術(shù)支持的學(xué)習(xí)創(chuàng)新研究，包含數(shù)字化設(shè)計和制造的創(chuàng)客教育活動也得以在教育中“生根發(fā)芽”。

2. 學(xué)習(xí)科學(xué)為創(chuàng)客教育的開展提供了理論基礎(chǔ)。正如前文提及的建構(gòu)主義、“做中學(xué)”、具身認知等學(xué)習(xí)理論，均是學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域非常重要的基礎(chǔ)研究理論，為創(chuàng)客教育的開展提供了重要的理論基礎(chǔ)。但同時，創(chuàng)客教育的發(fā)展也為精細化這些理論提供了重要的實踐基礎(chǔ)。

3. 學(xué)習(xí)科學(xué)對教學(xué)及其設(shè)計流程的研究為創(chuàng)客教育的開展提供了成熟模式。學(xué)習(xí)科學(xué)研究者早已對基于設(shè)計的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)和基于項目的學(xué)習(xí)在設(shè)計理念、設(shè)計原則、實施流程和開展方式方面有相對成熟的研究，為創(chuàng)客教育活動的設(shè)計和開展提供了成熟模式。

4. 從二者追求的價值理念來看，都旨在使學(xué)生在情境中以實踐或體驗的參與方式進行意義的獨立或群體建構(gòu)。當(dāng)前國內(nèi)的創(chuàng)客教育，追求制造出創(chuàng)新產(chǎn)品以及學(xué)生創(chuàng)新能力的提升，而學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域所追求的結(jié)果則非常廣泛，除了關(guān)注人工制品的產(chǎn)出之外，學(xué)生的意義建構(gòu)、知識的轉(zhuǎn)化遷移、概念轉(zhuǎn)變、空間表征等能力都是其研究的結(jié)果追求。

綜上所述，學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)理論和新近的研究發(fā)展與創(chuàng)客教育活動具有諸多契合點，為從學(xué)習(xí)科學(xué)的視角來審視創(chuàng)客教育活動的開展提供了正當(dāng)性。

三、以學(xué)習(xí)科學(xué)審視創(chuàng)客教育的開展

（一）創(chuàng)客教育活動的開展過程

1. 從新手到專家的轉(zhuǎn)變過程

創(chuàng)客活動是一種“做中學(xué)”的動手實踐過程。從學(xué)習(xí)科學(xué)的視角來看，學(xué)生參與的創(chuàng)客活動建立在實踐應(yīng)用原有知識的基礎(chǔ)上，追求從新手向?qū)＜肄D(zhuǎn)變的過程，即追求能夠彈性適應(yīng)和處理新情境，追求掌握適應(yīng)性專業(yè)知識以發(fā)明新的程序或解決新穎獨特的問題，而不僅是應(yīng)用已掌握的程序性知識。因此，就創(chuàng)客的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變和發(fā)展而言，學(xué)習(xí)科學(xué)視野中的創(chuàng)客教育關(guān)注以下能力發(fā)展（布蘭斯福德，2013a）：①學(xué)習(xí)解決新問題的能力，成為“高創(chuàng)造力的人”，而非“僅有技術(shù)的人”；②監(jiān)控解決問題方式的能力（元認知），這也是發(fā)展專家創(chuàng)造力的重要表現(xiàn)；③良好組織和遷移提取知識的能力，能識別情境中有意義的信息模式，在“更高層面上”解決問題。

另外，學(xué)習(xí)科學(xué)也特別重視普通教師向?qū)＜医處煹陌l(fā)展。專家教師具有專業(yè)和跨學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)、能與學(xué)生共同評價教學(xué)效果、能培養(yǎng)學(xué)生給定主題或問題的分析理解和實踐的意識與能力。教師作為創(chuàng)客教育過程的組織者，不僅應(yīng)該具備以上三種能力，在信息科技創(chuàng)設(shè)的創(chuàng)客情境中還要拓展正式課堂所扮演的角色，具備設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)境、管理人員資源、調(diào)控學(xué)生學(xué)習(xí)、提高實踐質(zhì)量等能力（祝智庭， 等， 2015；Hartnell-Young， 2006）。

2. 學(xué)生為中心的實踐活動方法

創(chuàng)客教育活動是學(xué)生為中心的實踐探究活動，活動的開展方法與學(xué)習(xí)科學(xué)在學(xué)習(xí)方法層面的研究重點是一致的。在學(xué)習(xí)科學(xué)看來，基于項目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)和基于設(shè)計的學(xué)習(xí)是促進知識遷移與應(yīng)用、情境探究與實踐、合作解決問題與制品生成的有效方法。從開展創(chuàng)客教育要實現(xiàn)的目的來看，這三種活動方法不僅符合創(chuàng)客運動理念，有利于培養(yǎng)創(chuàng)客人才，也常用于培養(yǎng)學(xué)生其他高階技能的教育活動中。

（1）基于項目的學(xué)習(xí)主要依據(jù)積極建構(gòu)、情境學(xué)習(xí)、社會交互和認知工具四種學(xué)習(xí)科學(xué)觀點，具有五方面特征（Sawyer， 2014）：①驅(qū)動問題，要具有可行性、價值型、情境性、意義性和道德性； ②情境探究，利用各種技術(shù)工具搜集資料，分析問題，提出符合情境的解決方案；③協(xié)作，體現(xiàn)于項目學(xué)習(xí)的問題分析、方案設(shè)計、探究實踐等各個環(huán)節(jié)；④技術(shù)工具支持學(xué)習(xí)，輔助理解和建構(gòu)情境化知識，在制品創(chuàng)作中進行學(xué)習(xí)；⑤創(chuàng)造制品，體現(xiàn)建構(gòu)和重構(gòu)知識的非線性過程和能力提升的螺旋式過程。

（2）基于問題的學(xué)習(xí)與基于項目的學(xué)習(xí)在理論依據(jù)和實施環(huán)節(jié)上基本相似。從驅(qū)動問題的復(fù)雜程度和學(xué)習(xí)的結(jié)果來看，前者的問題更復(fù)雜，因而追求的結(jié)果不特別要求是制品，通常是問題解決方案。而在創(chuàng)客活動中基本不存在這種區(qū)別，但對于基礎(chǔ)教育中的創(chuàng)客活動而言，基于問題的學(xué)習(xí)特別注重教師提供活動支架，而基于項目的學(xué)習(xí)則更依靠學(xué)生的自我決策、自我監(jiān)控和自我管理等元認知能力。

（3）基于設(shè)計的學(xué)習(xí)實質(zhì)上是一種基于項目的迭代式學(xué)習(xí)方法。該活動方法不僅需要工具和技術(shù)的支持，而且學(xué)生要具備綜合性的學(xué)科知識和技能，實現(xiàn)設(shè)計過程和設(shè)計思維發(fā)展的整合發(fā)展，培養(yǎng)合作能力、創(chuàng)新能力等高層次思維技能。基于設(shè)計的學(xué)習(xí)具有以下方面的特征：①學(xué)習(xí)者的開放性；②學(xué)習(xí)科目的開放性；③學(xué)習(xí)環(huán)境的開放性；④工具資源的易獲得性；⑤跨學(xué)科性；⑥合作、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)； ⑦對活動組織者的高要求（王佑鎂， 李璐， 2009）。

3. 內(nèi)在建構(gòu)與外顯學(xué)習(xí)的活動過程

諾貝爾獎獲得者赫伯特·西蒙（Herbert Simon）認為：“識知”（Knowing）的意義已從能夠記憶和復(fù)述信息轉(zhuǎn)向能夠發(fā)現(xiàn)和使用信息（布蘭斯福德， 2013b）。需要特別指出的是，這種發(fā)現(xiàn)和使用信息的能力不僅是外在的知識信息，更是從人們正在或已建構(gòu)的意義知識中發(fā)現(xiàn)，在不同的情境中遷移應(yīng)用。因而，已有知識和經(jīng)驗是有效學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，影響著學(xué)生的理解、推理、解決問題、獲取新知識的能力。在創(chuàng)客教育活動中，創(chuàng)客的外顯行為和結(jié)果產(chǎn)出（如制品）建立在他們的先前知識與當(dāng)前的認知建構(gòu)之上。所以，在個體內(nèi)在的認知取向上，創(chuàng)客教育也應(yīng)關(guān)注認知信息結(jié)構(gòu)及建構(gòu)過程，重視建構(gòu)新知識、知識重組以及應(yīng)用遷移的情境性。

學(xué)習(xí)科學(xué)研究最重要的議題之一，是如何支持學(xué)生的表達，包括可視化的社會化交互和外顯的行為變化（索耶， 2010a）。從群體交互取向看，創(chuàng)客教育活動中的社會化交互實質(zhì)是關(guān)注學(xué)生的參與結(jié)構(gòu)以及參與、責(zé)任、協(xié)商、交流、質(zhì)疑等過程。它可以使學(xué)生在創(chuàng)客活動中更有效地合作實踐，生成嵌入知識、技能和素養(yǎng)的制品。

此外，創(chuàng)客教育中外顯行為的變化是與認知和環(huán)境密切相關(guān)的，正如具身認知理論和“做中學(xué)”理念重視動手操作、實踐探究、親自體驗等學(xué)習(xí)活動中的學(xué)習(xí)行為那樣，不同工具的熟練操作與制品的設(shè)計制作反映了學(xué)生提取內(nèi)在知識的順暢性、認知重構(gòu)的情境性及與外在環(huán)境互動的有效性。

（二）創(chuàng)客教育活動開展的技術(shù)環(huán)境

1. 學(xué)習(xí)環(huán)境的具體特征

學(xué)習(xí)科學(xué)家認為，具備學(xué)習(xí)科學(xué)特征的學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)生的動機、興趣、參與度和認知投入度有積極影響，這些特征不僅緊密關(guān)聯(lián)、相互支持，而且符合開展創(chuàng)客教育的項目式、問題式和設(shè)計式等活動方法的要求（索耶， 2010b）。

（1）真實性。真實性指學(xué)習(xí)發(fā)生的環(huán)境是現(xiàn)實世界、日常生活、學(xué)習(xí)工具和學(xué)科實踐的結(jié)合，也包括情境性的問題、任務(wù)和內(nèi)容。

（2）探究性。創(chuàng)客活動是復(fù)雜的探究過程，學(xué)生需要反復(fù)經(jīng)歷一系列分析、推理、學(xué)習(xí)、設(shè)計、反思、制品的迭代步驟，技術(shù)環(huán)境應(yīng)能提供順暢支持。

（3）協(xié)作性?；顒迎h(huán)境具備的協(xié)作功能特征從三方面可支持創(chuàng)客教育：①良好參與結(jié)構(gòu)的協(xié)作活動能激發(fā)學(xué)生的認知投入和活動動機；②異質(zhì)分組的協(xié)作活動可以發(fā)揮不同人的能力，降低問題任務(wù)的難度與復(fù)雜度，提升學(xué)生的信心；③問題解決和形成制品的過程提供了良好的協(xié)作機會并建構(gòu)協(xié)作。

（4）技術(shù)性。一方面基于新技術(shù)構(gòu)建的環(huán)境除了支持協(xié)作探究外還提供了數(shù)字化的技術(shù)工具，另一方面這些技術(shù)工具支持生成嵌入知識、技能和素養(yǎng)的制品。

2. 支持學(xué)習(xí)的技術(shù)工具

學(xué)習(xí)技術(shù)工具不僅決定了學(xué)生與活動環(huán)境的交互形式，而且反映了產(chǎn)生技術(shù)工具的目的以及應(yīng)用的經(jīng)驗，即產(chǎn)生了使用工具的知識和使用工具產(chǎn)生的其他知識（如制品）。創(chuàng)客教育是以探究實踐和創(chuàng)新創(chuàng)造為目的創(chuàng)新教育形式，因而技術(shù)工具在創(chuàng)客活動中扮演了極其關(guān)鍵的角色。

（1）從創(chuàng)客教育使用的工具來看，應(yīng)包含三個層次的工具：①硬件平臺工具，包括常見的三維打印、激光雕刻、小型車床、數(shù)字設(shè)計技術(shù)等，這些物質(zhì)工具是開展創(chuàng)客活動的基礎(chǔ)；②網(wǎng)絡(luò)平臺工具，包括創(chuàng)客社區(qū)、共享社區(qū)、創(chuàng)客制匯節(jié)（Maker Faire）、在線合作社區(qū)等，這些虛擬化的社區(qū)工具提供了更具廣泛性的開放共享和合作交流；③抽象的文化工具，主要指獨立或協(xié)作活動的規(guī)則、策略、模型以及評價等，這些文化層面的工具不僅是活動有效開展的“潤滑劑”，更是形成思維品質(zhì)和活動素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)。

（2）從創(chuàng)客技術(shù)工具所蘊含的價值來看，其提供了有效學(xué)習(xí)的四個基礎(chǔ)：主動建構(gòu)、情境認知、協(xié)作會話和實踐共同體。這種學(xué)習(xí)工具的價值取向也體現(xiàn)了共同的實踐、文化和工具在學(xué)習(xí)中的意義，并與學(xué)習(xí)科學(xué)一直以來的研究方向是基本一致的。

3. 設(shè)計技術(shù)來搭建腳手架

當(dāng)前，各類教育教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)不是缺乏技術(shù)，而是如何設(shè)計用于學(xué)習(xí)的技術(shù)。技術(shù)環(huán)境和工具不僅應(yīng)成為活動的組成部分，還應(yīng)為學(xué)習(xí)活動搭建腳手架，并可根據(jù)學(xué)習(xí)者的需要逐漸增加、修正和撤離。對技術(shù)的設(shè)計能促進學(xué)生的思維活動和優(yōu)化實踐行為，在基礎(chǔ)教育的創(chuàng)客活動中尤為重要。創(chuàng)客教育中的腳手架除了傳統(tǒng)教學(xué)活動中常見的（如任務(wù)腳手架、同伴腳手架等），還有將技術(shù)工具整合于創(chuàng)客學(xué)習(xí)活動的支架，如基于軟件的腳手架（Software-Realized Scaffolding）。

由于創(chuàng)客教育活動多為基于數(shù)字設(shè)計和三維打印技術(shù)的創(chuàng)意活動，計算機設(shè)計、編程和協(xié)作軟件提供了搭建腳手架的新方法：①意義建構(gòu)，如學(xué)生通過軟件設(shè)計和創(chuàng)建可旋轉(zhuǎn)的三維虛擬模型，便于從不同的視角觀察和思考問題，可促進學(xué)生的意義重構(gòu)和思維表達的可視化；②過程管理，如學(xué)生在面對復(fù)雜的開放性任務(wù)以線上和線下方式參與、管理和協(xié)商時所得到的支持；③反思表達，如在迭代性的方案設(shè)計和制品生產(chǎn)過程中為學(xué)生提供非說教式的技術(shù)性和工具性方面的支持，甚至利用軟件規(guī)劃、組織和管理他們的任務(wù)（索耶， 2010c）。

（三）創(chuàng)客教育活動的學(xué)習(xí)結(jié)果

如前所言，當(dāng)前學(xué)校教育中的創(chuàng)客活動倡導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)造，而北美教育工作者和研究者在探究創(chuàng)造力培養(yǎng)方面的研究至少有五種策略（索耶， 2013）：①建立知識建構(gòu)創(chuàng)造的學(xué)習(xí)共同體；②圍繞解決真實問題的學(xué)習(xí)；③學(xué)科知識的拓展和專業(yè)化；④靈活多樣的英才教育體系；⑤基于互聯(lián)網(wǎng)的個性化和定制化學(xué)習(xí)。這五種策略不僅體現(xiàn)了創(chuàng)新創(chuàng)造力培養(yǎng)的復(fù)雜性，也說明創(chuàng)造力的培養(yǎng)是基于多種長期學(xué)習(xí)結(jié)果累積和能力發(fā)展之上。創(chuàng)客教育不僅應(yīng)關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造力的培養(yǎng)，還應(yīng)注重學(xué)生在探究和實踐活動中的多元結(jié)果，包括個體的內(nèi)在認知建構(gòu)、社會交互行為、情感與體驗、能力與素養(yǎng)、嵌入知識技能的制品等。

1. 在內(nèi)在認知建構(gòu)方面，學(xué)生個體一方面在創(chuàng)客環(huán)境中獲取新的知識信息，并將這些知識信息賦予相應(yīng)的情境特征，另一方面這些新的知識信息與原有知識進行重構(gòu)，形成良好的具有情境性和遷移性的認知結(jié)構(gòu)。此外，關(guān)于知識信息學(xué)習(xí)方面的反思有利于自我監(jiān)控和自我管理等元認知的發(fā)展。

2. 在社會交互行為方面，由于創(chuàng)客教育活動是實踐和探索的項目式活動學(xué)習(xí)過程，且在較為開放的非正式環(huán)境中開展，學(xué)生之間的合作交流和會話協(xié)商十分常見。這種交互行為一方面表現(xiàn)在個體從一個合法的邊緣參與者（新手）向全面參與者（專家）轉(zhuǎn)變，另一方面表現(xiàn)在相對獨立的個體向真實情景中的實踐共同體的轉(zhuǎn)變。

3. 在情感與體驗方面，創(chuàng)客教育活動除了激發(fā)和維系學(xué)生較高水平的學(xué)習(xí)興趣之外，“做中學(xué)”愉悅的情感體驗也是非常重要的。一方面是學(xué)生在個體探究和協(xié)作交流中的積極情感投入，如較高的探究自信和自我效能，另一方面是學(xué)生在應(yīng)用工具進行方案設(shè)計和制品生產(chǎn)中的態(tài)度和體驗，如對待工具技術(shù)的價值態(tài)度和親手制造的實踐體驗。

4. 在能力與素養(yǎng)方面，除了創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力之外，還有學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、開放共享意識、批判性思維、溝通能力、團隊協(xié)作能力、問題解決能力、自我監(jiān)控和管理能力等。

5. 在人工制品方面，可視為是學(xué)生在創(chuàng)客活動中最直觀的學(xué)習(xí)結(jié)果，人工制品不僅嵌入了學(xué)生的知識、技能和素養(yǎng)，而且在索耶看來這種實踐活動也是產(chǎn)生創(chuàng)新和創(chuàng)造力的源泉（索耶， 2013）。因而，人工制品作為一種教育活動的結(jié)果也為創(chuàng)客活動所最為重視。

以上幾種學(xué)習(xí)結(jié)果并非都是靜態(tài)的，更多體現(xiàn)了過程性和發(fā)展性的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，因而這些結(jié)果需要經(jīng)歷長期積累、解構(gòu)與重構(gòu)、遷移與發(fā)展和頓悟，才會形成更高級別的創(chuàng)新創(chuàng)造。需注意的是，這些學(xué)習(xí)結(jié)果并沒有孰輕孰重之分，在創(chuàng)客教育活動中不可偏廢。

（四）創(chuàng)客教育活動的學(xué)習(xí)評價

學(xué)習(xí)科學(xué)研究者認為，學(xué)習(xí)的目的是內(nèi)化以熟練掌握相關(guān)知識，并在真實的情境中得以應(yīng)用（任英杰， 徐曉東， 2012）。因而在非正式、技術(shù)性和復(fù)雜情境中開展的這類有效學(xué)習(xí)活動，其學(xué)習(xí)結(jié)果不僅是多元和復(fù)雜的，而且更具有過程性和多變性。正如前文所述，創(chuàng)客教育活動的學(xué)習(xí)結(jié)果包括內(nèi)在的認知建構(gòu)、情感與體驗，外在的社會交互行為、產(chǎn)品或制品，以及高階的能力素養(yǎng)。因而，對創(chuàng)客教育活動的過程和結(jié)果進行評價的方法，應(yīng)該是綜合性和體系性的。但如何實施更高效的評價，對創(chuàng)客教育活動的組織者而言是一項挑戰(zhàn)。

教學(xué)活動中的評價種類非常多，包括傳統(tǒng)的紙筆測試、觀察、自我評價、同伴互評以及技術(shù)支持的學(xué)習(xí)分析、量規(guī)、嵌入式評價以及真實性評價等。由于我們強調(diào)創(chuàng)客教育活動結(jié)果的多維性和過程性，在創(chuàng)客教育活動中實施的評價方法，也應(yīng)能夠?qū)W(xué)生在不同方面的學(xué)習(xí)結(jié)果和表現(xiàn)進行評價。由于美國國際教育技術(shù)協(xié)會（International Society for Technology in Education， ISTE）面向?qū)W生制定的國家教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（National Educational Technology Standards for students， NETS·S）既保留了基本/最低技能（技術(shù)操作和概念），也增加了21世紀(jì)學(xué)生應(yīng)具有的高階技能，所以面向創(chuàng)客教育活動的學(xué)習(xí)評價可以借鑒或完全采用評價NETS·S技能類型的評定方法，如表1所示（斯伯克特， 梅瑞爾， 2015）。

在創(chuàng)客教育活動的評價中，借鑒和采用NETS·S技能評定方法時應(yīng)該注意以下方面：①創(chuàng)客教育活動是一種“做中學(xué)”的探究性活動，傳統(tǒng)的紙筆測試并不合適，一般不采用；②基于表現(xiàn)的評價是在清晰標(biāo)準(zhǔn)、期望和過程的多重步驟任務(wù)之上，測試學(xué)生遷移知識和應(yīng)用高級復(fù)雜技能來創(chuàng)造產(chǎn)品，因而該方法對于創(chuàng)客教育項目主題或問題設(shè)置方面提出一定要求；③嵌入式評價是一種基于計算機傳遞系統(tǒng)的形成性評價方式，可以對學(xué)生在線創(chuàng)客社區(qū)的協(xié)作交流等學(xué)習(xí)行為進行評價，但需要額外的數(shù)據(jù)搜集和分析工作；④在學(xué)生的情感和體驗評價方面，NETS·S技能評定方法沒有涉及，建議采用訪談、觀察、自評和互評的評價方式；⑤在知識概念、內(nèi)部建構(gòu)和認知加工的評價方面，建議采用外部表征和思維可視化的概念圖、腦圖等評價方式。在創(chuàng)客教育活動的評價中，不僅評價方式的選擇要靈活和多元，而且評價的實施要注重差異化和個性化，應(yīng)能夠為不同學(xué)生在不同能力的發(fā)展方面實施精準(zhǔn)評價和提供個性化反饋。

四、結(jié)束語

創(chuàng)客教育是銜接正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)的有效方式，既可以提升學(xué)生的意義建構(gòu)、情境化知識的應(yīng)用和跨學(xué)科意識，也可以促進學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)造等21世紀(jì)技能方面的發(fā)展。學(xué)習(xí)科學(xué)研究者也認為創(chuàng)客教育與學(xué)習(xí)科學(xué)研究相符合，以學(xué)習(xí)科學(xué)來分析創(chuàng)客教育的開展，可以促進創(chuàng)客教育活動的有效開展，提升創(chuàng)客教育活動的效果。但當(dāng)前國內(nèi)的創(chuàng)客教育活動仍處于前期的探索階段，還需要在以下幾個方面進行有效的探索：①開發(fā)體系性的內(nèi)容課程，在現(xiàn)有校本實踐探索課程的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的先驗知識和能力素養(yǎng)開發(fā)具有體系性的創(chuàng)客課程和內(nèi)容資源；②提升創(chuàng)客教師的專業(yè)能力，聘任具有較強跨學(xué)科能力的創(chuàng)客教師，加強在教學(xué)設(shè)計能力、信息科技素養(yǎng)和數(shù)字工具應(yīng)用方面的培訓(xùn)；③實踐有效的評價體系，提升評價的針對性、公正性、適切性和操作性，評價體系要能對學(xué)生的能力發(fā)展進行評價和長期追蹤；④結(jié)合新信息技術(shù)課程開展創(chuàng)客活動，國內(nèi)新修訂的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注發(fā)展計算思維和數(shù)字化實踐力等核心素養(yǎng)，倡導(dǎo)以項目式學(xué)習(xí)方法開展教學(xué)活動，具有多元學(xué)習(xí)需求的課程結(jié)構(gòu)（任友群，李鋒， 王吉慶，2016），可以為創(chuàng)客教育活動的開展提供支撐。

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收稿日期：2017-09-18

定稿日期：2017-10-26

作者簡介：鄭旭東，博士研究生，美國東北大學(xué)訪問學(xué)者，華東師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)系（200062）。

彭紅超，博士研究生，華東師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)系（200062）。

責(zé)任編輯 郝 丹