中小學創(chuàng)客師資培訓課程學習需求調(diào)查與分析

繆茜 秦健 劉全銘

摘 要：為解決中小學創(chuàng)客教育中面臨的師資匱乏問題，開展創(chuàng)客教育師資培訓勢在必行。本研究基于中國大學MOOC愛課程平臺的教師教育專題：《如何做創(chuàng)客教育》課程，采用問卷調(diào)查法對來自全國26個省份的164位中小學教師進行在線調(diào)查，分析他們對開展創(chuàng)客教育學習的需求。通過深入分析發(fā)現(xiàn)：STEM學科教師對開展創(chuàng)客教育需求更高，且具備一定的學習基礎(chǔ)；中小學教師的學習動機與教學應(yīng)用動機整體較高；進行創(chuàng)客課程的主要學習需求更注重實踐與普適性學習載體；期待學習支持與評價方式多元化；影響創(chuàng)客教育開展的主要因素有教育政策、教育服務(wù)、課程與評價體系、合作模式、創(chuàng)新實訓平臺、教學自由、教學理念。

關(guān)鍵詞：中小學教師；創(chuàng)客教育；學習需求；問卷調(diào)查

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）13-0019-05

一、引言

創(chuàng)客教育是指創(chuàng)客文化與教育結(jié)合，基于學生興趣，以項目學習方式，使用數(shù)字化工具，倡導造物，鼓勵分享，培養(yǎng)跨學科解決問題能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。[1]創(chuàng)客教育起源于全球創(chuàng)客運動熱潮和“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代背景，隨著國家、省、市各級政府出臺系列促進創(chuàng)客教育發(fā)展的政策，全國各地中小學校掀起創(chuàng)客教育的浪潮。創(chuàng)客教育的開展有賴于創(chuàng)客教師的驅(qū)動，目前創(chuàng)客教育發(fā)展中面臨的極大窘境是創(chuàng)客師資短缺。為更好地開展創(chuàng)客師資培養(yǎng)，本研究基于網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，了解中小學教師開展創(chuàng)客教育的學習需求，希望為創(chuàng)客課程的設(shè)計與開展提供借鑒。

二、國內(nèi)外中小學創(chuàng)客教育現(xiàn)狀

美國學者Martin和 Stager最早致力于推進基礎(chǔ)教育領(lǐng)域創(chuàng)客教育，他們在2013年出版了關(guān)于創(chuàng)客教育的第一本專著“Invent tolearning： Making，Tinkering， and Engineering the classroom”，[2]用于指導中小學創(chuàng)客教育，他們在書中提出一個優(yōu)秀創(chuàng)客教育項目的八個要素，獲得了學術(shù)界的好評與認可。我國學者鄭燕林梳理了美國中小學實施創(chuàng)客教育的理論與實踐，即美國中小學創(chuàng)客教育提倡創(chuàng)造中學習及全人教育的培養(yǎng)目標。美國中小學創(chuàng)客教育的關(guān)鍵特征在于目標情境導向和資源整合，教與學方式更加開放、專業(yè)。教學實踐依托設(shè)計合理的創(chuàng)客項目和教師對學生的專業(yè)化指導，創(chuàng)客教育的可持續(xù)發(fā)展在于支持來源多維度。[3]美國創(chuàng)客教育應(yīng)對師資缺乏問題的解決措施在于，通過正規(guī)教育培養(yǎng) STEM 教師，而且發(fā)動社會以及招募志愿者參與實習與競賽等方式宣傳推廣創(chuàng)新人才培養(yǎng)。[4]

自李克強總理訪問柴火創(chuàng)客空間提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”以來，我國創(chuàng)客教育在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域不斷推廣。以北京景山中學吳俊杰、浙江溫州中學謝作如為代表的一批創(chuàng)客教師引領(lǐng)著我國中小學創(chuàng)客教育的發(fā)展，全國各地多所中小學紛紛建立了創(chuàng)客空間，并依托創(chuàng)客空間開展了系列創(chuàng)客課程。課程的開展方式主要有兩種：一是依托傳統(tǒng)學科課程（主要以STEAM學科為主）而改造；二是以社團課的形式開展。目前我國的創(chuàng)客課程主要有三類：面向邏輯編程類、開源電子電路類及結(jié)構(gòu)創(chuàng)意設(shè)計類。在我國中小學創(chuàng)客教育發(fā)展階段，面臨的困難在于創(chuàng)客師資匱乏，針對此問題，我國學者也進行了積極探索。劉誠翰提出小學創(chuàng)客教育發(fā)展要建立豐富的創(chuàng)客教師培訓資源體系和教師評價機制，建立跨學科交流平臺。[5]王懷宇提出高校創(chuàng)客型師資培養(yǎng)要構(gòu)建適合的管理制度及發(fā)展“雙師型”教師。[6]

綜上國內(nèi)外中小學創(chuàng)客教育現(xiàn)狀可知，國外中小學創(chuàng)客教育起步較早，發(fā)展較成熟，而我國的創(chuàng)客教育起步晚，雖然有眾多學者以及中小學教師進行探索，但仍然面臨師資匱乏、未形成完整系統(tǒng)的創(chuàng)客課程體系以及教育評價體系等問題。

三、研究設(shè)計

1.研究方法與樣本

本次研究對象主要為全國中小學教師，主要采用定量研究方法，通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷的形式收集樣本、提取數(shù)據(jù)。

2.問卷設(shè)計

調(diào)查問卷的編制主要依據(jù)文獻綜述。借鑒王迎、黃榮懷等構(gòu)建的遠程學習者特征DSMS研究模型（包括人口學特征、學習動力特征、支持性特征等內(nèi)容），[7]與研究小組交流討論等方式，從基本情況、學習動力、知識需求、學習方式四維度構(gòu)建了中小學創(chuàng)客教育學習需求狀況的問卷指標體系（如表1所示）。

四、調(diào)查實施

2017年11月14-15日，本研究通過問卷星向全國范圍中小學教師發(fā)放問卷，總共回收問卷164份，有效問卷164份。本文通過基本情況、學習動力、知識需求和學習方式四個維度分析中小學教師開展創(chuàng)客教育的學習需求。

1. 基本情況

（1）基本特征

本次參與問卷調(diào)查的中小學教師來自全國26個省份，具備地域代表性，覆蓋東南部發(fā)達地區(qū)和中西部相對欠發(fā)達地區(qū)。其中陜西省參與調(diào)查的人數(shù)比例占比30%，人數(shù)最多；男性人數(shù)占64.02%，女性人數(shù)占35.98%。參與調(diào)查的教師所教學科中，信息技術(shù)教師占60.37%，綜合實踐以及通用技術(shù)教師分別占比5.49%和11.59%（如圖1所示）。在其他選項中可以看出參與調(diào)查的教師大多為數(shù)學、物理、科學等從事STEM教育的教師，人文類教師極少。教師所教學段占比較平均，涵蓋基礎(chǔ)教育小、初、高3個階段。78.66%的教師都有5年及以上的工作教齡（如圖2所示）。

（2）已有學習基礎(chǔ)

根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，有31.71%的中小學教師對創(chuàng)客教育有一定了解，并且學習過相關(guān)的課程與技術(shù)；30.49%的教師開設(shè)過創(chuàng)客類相關(guān)課程，有37.19%的教師對創(chuàng)客教育有一定了解，說明調(diào)查人群中有一半的教師都對創(chuàng)客教育有了解；在參與調(diào)查的教師中，學習過的技術(shù)占比超過40%的分別是Scratch編程學習、Arduino開源硬件技術(shù)、3D打印技術(shù)、樂高機器人；只有13.41%的調(diào)查者表示從未學習過創(chuàng)客類相關(guān)技術(shù)（如圖3所示）。

2. 學習動機

（1）參與學習的動機整體較高

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，絕大多數(shù)學習者對參與創(chuàng)客課程的學習需求較高，參與學習處于興趣和對現(xiàn)實有用，具備較強的學習動機。

（2）具有較強的教學應(yīng)用動機

調(diào)查問卷顯示，88.41%的中小學教師表示如果學校需要開設(shè)創(chuàng)客教育時，會響應(yīng)學校號召開設(shè)創(chuàng)客課程，11.59%的教師不會開設(shè)。教師認為影響開展創(chuàng)客教育的主要因素如表2所示。

3.知識需求

（1）學習載體需求

目前研究領(lǐng)域?qū)?chuàng)客教育的學習載體主要分為程序設(shè)計類、開源電子電路類以及創(chuàng)意設(shè)計三大類，本研究在問卷設(shè)計時主要依據(jù)這三大類為依據(jù)，選取目前教育領(lǐng)域接受度和了解程度較多的創(chuàng)客教育學習載體，設(shè)計調(diào)查問卷，試圖了解學習者目前最迫切學習的創(chuàng)客教育學習載體。調(diào)查結(jié)果顯示（如圖4所示）：中小學教師對于Arduino開源硬件和3D打印技術(shù)以及Scratch編程的學習迫切度最高。分析原因可能為：Arduino開源硬件目前在中小學認可度較高，主要因其軟硬件技術(shù)開源且易獲取、入門門檻較低、價格低廉；3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)，學習者可以選取不同的3D建模軟件進行數(shù)字建模，了解基本3D打印機操作技術(shù)，就可以將自己想要設(shè)計的作品快速轉(zhuǎn)化為實體，目前市場上3D打印機的價格合理，這加速了其在中小學的推廣；Scratch編程軟件是國外面向中小學生開發(fā)的編程軟件，采用圖形化編程界面控制角色的運動及行為操作，技術(shù)入門門檻較低，軟件在網(wǎng)上獲取容易，有豐富學習資源，可以與開源軟硬件進行交互。

（2）學習內(nèi)容需求

就現(xiàn)有樣本將學習者對于學習內(nèi)容需求的比值進行統(tǒng)計（如圖5所示），其中有5項學習內(nèi)容需求感興趣和非常感興趣的比值超過80%，分別是：經(jīng)典創(chuàng)客制作案例講解、創(chuàng)客課程活動和評價設(shè)計、創(chuàng)客課程內(nèi)容與目標設(shè)計、如何準備創(chuàng)客比賽、創(chuàng)客空間建設(shè)思路講解。剩余項目學習內(nèi)容需求感興趣和非常感興趣的比值超過50%。由此反映出學習者所設(shè)置選項內(nèi)容的學習需求整體水平較高。

4.學習方式

（1）學習支持期待

在調(diào)查樣本中，有59.15%的中小學教師的學校建設(shè)有創(chuàng)客空間，40.85%沒有。有45.73%的學校開設(shè)過創(chuàng)客類課程，54.27%沒有開設(shè)過。49.39%的教師身邊有可用的創(chuàng)客制作材料資源，50.61%沒有。從調(diào)查結(jié)果可以看出有近一半的教師具備開展創(chuàng)客學習的物理環(huán)境及資源。

調(diào)查結(jié)果顯示：有70.12%的教師希望學習資料支持是微視頻形式的，25%希望是文檔資料形式。對于提供的學習支持服務(wù)，91.46%的教師希望提供一些創(chuàng)客軟件資源包；82.32%的教師希望提供創(chuàng)客學習網(wǎng)站鏈接；還有其他一些教師希望提供免費硬件支持。

（2）評價方式期待

有81.71%教師希望期末考評以提交創(chuàng)客作品制作方案；15.85%希望采取創(chuàng)客教育小述評的形式；還有2.44%的教師希望采取多樣性評價方式，階段性評價。

5.開展創(chuàng)客教育的建議調(diào)查

最后本研究收集了中小學教師開展創(chuàng)客教育類課程的建議，并對其進行歸納（如表3所示）。

歸納表3中的內(nèi)容，得出影響創(chuàng)客教育課程開展的因素有7個（如圖6所示）。

五、中小學教師學習需求調(diào)查結(jié)果分析與討論

本文結(jié)合文獻綜述，以及相關(guān)理論，從基本情況、學習動力、知識需求和學習方式這四個維度來分析中小學教師開展創(chuàng)客教育的學習需求，同時根據(jù)中小學教師的建議總結(jié)影響創(chuàng)客課程開展的因素。

1.STEM學科教師對開展創(chuàng)客教育需求度更高，且具備一定的學習基礎(chǔ)

從參與問卷調(diào)查的教師學科背景可以看出，主要是數(shù)學、物理、信息技術(shù)、通用技術(shù)、綜合實踐、科學等STEM學科教師，人文學科教師參與度較低。參與調(diào)查的近一半教師都對創(chuàng)客教育有一定了解，并且學過相關(guān)的技術(shù)，因此具備一定的學習基礎(chǔ)，在創(chuàng)客師資培訓課程設(shè)計難度上要有一定梯度，不僅包含創(chuàng)客教育入門知識，還應(yīng)包含一定的提升性學習資源和學習渠道，有助于STEM學科教師深入學習。

2.中小學教師創(chuàng)客課程的學習動機與教學實踐動機整體較強

從調(diào)查結(jié)果來看，中小學教師具有較強的參與創(chuàng)客教育課程學習的動機，并且愿意在自己的學校開展創(chuàng)客教育相關(guān)教學實踐。

出現(xiàn)以上兩點現(xiàn)狀的可能原因為：首先自李克強總理提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”，到各地創(chuàng)客教育相關(guān)政策、創(chuàng)客空間建設(shè)不斷涌起，這都對創(chuàng)客教育在中小學的發(fā)展起到推動作用；其次STEM相關(guān)學科教師較之人文類教師具備有較強的動手能力，對開源軟硬件、3D打印、機器人等技術(shù)有一定的敏感度。在創(chuàng)客教育的浪潮沖擊中，他們更容易投身其中。

3.創(chuàng)客課程設(shè)計應(yīng)重實踐，學習載體選擇注重普適性

對比學習載體的迫切度與學習者學習過的創(chuàng)客相關(guān)技術(shù)，可以看出學習者更容易接受那些普適度較高、資源易獲取、有一定了解的學習載體，對于那些了解不多，普適度低的學習載體興趣不高。在學習內(nèi)容需求調(diào)查中，學習者除了對創(chuàng)客教育起源及理論知識的滿意度一般外，其他的如創(chuàng)客空間建設(shè)、創(chuàng)客經(jīng)典制作案例、創(chuàng)客課程教學設(shè)計、創(chuàng)客比賽準備的內(nèi)容滿意度都處于較高水平，這顯示了在基礎(chǔ)教育階段，中小學教師更注重教學實踐。

出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的可能原因如下：首先創(chuàng)客教育一直以來強調(diào)將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，強調(diào)造物，這會引導教師更注重創(chuàng)客教育實踐而輕理論。其次，目前對于創(chuàng)客教育的學習載體市場很多，且絕大多數(shù)造價較高，且獲取途徑短小，沒有形成技術(shù)標準，這造成各商家創(chuàng)客教育產(chǎn)品兼容性較低，普適度較低，因此像開源軟硬件、3D打印技術(shù)以及Scratch編程軟件由于入學門檻較低，成本低廉易獲取，在我國應(yīng)用范圍較大，網(wǎng)上有大量學習資源導致其更受青睞。

4.創(chuàng)客課程的學習支持手段與評價方式更多元化

調(diào)查結(jié)果顯示，學習者更希望有多元化的學習支持服務(wù)，學習內(nèi)容以微視頻和文檔相結(jié)合的方式呈現(xiàn)。支持服務(wù)有學習網(wǎng)站鏈接、學習軟件資源包和視頻教程，以及交流平臺。評價方式更多通過創(chuàng)客教育作品制作來考核，提交形式多樣化，既可以是微視頻的方式，也可以是制作方案的形式。

出現(xiàn)此情況的可能原因如下：自教改以來，我國教育領(lǐng)域一直強調(diào)多元化評價手段，對于創(chuàng)客教育的評價策略很多學習者也強調(diào)階段性成果評價、面向問題解決的核心素養(yǎng)評價，因此中小學一直處于教改的重要領(lǐng)地，教師不難提出評價手段的多元化。

5.影響創(chuàng)客教育課程開展的因素

根據(jù)參與調(diào)查的中小學教師建議，可歸納出影響創(chuàng)客教育課程開展的因素主要有：教育政策、教育服務(wù)、課程與評價體系、合作模式、教學平臺、教育自由、教學理念這七個方面。

六、反思與展望

本研究對來自全國的164名中小學教師進行問卷調(diào)查，分析了他們開展創(chuàng)客教育學習的需求與建議，并獲得了一些新發(fā)現(xiàn)。但本研究難免有一定的局限性，例如相對于全國中小學教師的總數(shù)而言，問卷的數(shù)量相對薄弱；由于采取網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的方式，調(diào)查結(jié)果容易受到干擾，社會對創(chuàng)客教育贊許效應(yīng)的負面影響也難以規(guī)避。但是問卷編制依據(jù)一定的理論基礎(chǔ)，調(diào)查對象具有地域的代表性，且調(diào)查者自愿填寫問卷，這些都可以保障問卷具有一定的信效度。創(chuàng)客教育課程的開展與普及勢在必行，今后還需不斷地跟蹤與深入調(diào)查，擴大調(diào)查樣本數(shù)量與范圍，進一步提高問卷的信效度，以便更好地了解學習者對于創(chuàng)客教育的學習需求，為創(chuàng)客教育課程的開展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]黃岳明，馬元福.創(chuàng)客時代，教育該如何正確把握[J].中國教育信息化，2016（14）：1-5.

[2]Martinez， S.L.s & Stager，G.S.（2013）.Invent to Learn：Making，Tinkering， and Engineering in the Classroom[M]. Con-structing Modem Knowledge Press.

[3]鄭燕林，李盧一.技術(shù)支持的基于創(chuàng)造的學習——美國中小學創(chuàng)客教育的內(nèi)涵、特征與實施路徑[J].開放教育研究，2014（6）：42-49.

[4]萬超，魏來，戴玉梅.創(chuàng)客課程開發(fā)模型設(shè)計及實踐[J].開放教育研究，2017，23（3）：62-70.

[5]劉誠翰.小學創(chuàng)客教育發(fā)展策略研究[D].內(nèi)蒙古師范大學，2017.

[6]王懷宇，李景麗，閆鵬展.高校創(chuàng)客型師資培養(yǎng)策略初探[J].中國電化教育，2016（3）：126-130.

[7]王迎，安玉潔，黃榮懷.運程學習者特征模型的構(gòu)建研究[J].開放教育研究，2006（1）：47-53.

（編輯：王曉明）