创客教育——基于创造的教学方式
创新是人类进步的动力 。技术 ，即发明创造，是人类创新 的核心 ，是一切创新的基础。人类大约存在了250万年，但人类快速的技术进步却是发生在最近的250 年。工业革命极大地激发了人们发明创造的热情 。如果人类的创新率每年只有0.05％，那么更新周期为1390年；如果创新率1.5％，那么更新周期只要 46年。英特尔公司的创始人之一的戈登·摩尔上世纪 60年代预测：“当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目约每隔18～24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍”。这就是著名的摩尔定律。这从 一个侧面反映了信息技术发展是多么的迅速。“创客”一词就是在人类技术发展日新月异的背景下产生的。它来源 于英文单词“Maker”，是指出兴趣和爱好 ，努力把各种意转变为现实的人。信息技术的发展 ，尤其是信息化的共享特征，开辟了创客的专业化 、社会化 、智能化的道路，使创客从个体转向团队，从机构走向社会，降低从创意转变为现实的难度，加快转化的速度。“创客行动”由知名的创客杂志于 2005 年发起 。2014 年举办的美国白宫创客大会则有力地推动了美国全民参与“创客行动”。美国将第一届白宫创客大会举办日2014年6月18日定为“国家创造日”，并将第二届白宫创客大会的举办日期(2015年6月12日至18日 )定为“国家创造周”，号召全美“每个企业 、每所大学 、每个社区、每个公民都加入到支持全美民众成为创造者的行动中来”。“创客行动”也对基础教育产生了影响 ，美国巴尔的摩市电子港科技中心是为公立学校中小学建立的创客中心，马萨诸塞州达克斯伯里免费图书馆的杰西卡·拉马尔为四年级以上小学生建立了儿童图书馆创客空间，我国温州中学也建立了“创客空间”。据创客空间网站统计 ，截至2015年6月，全世界已建立的知名创客空间有1929家 。
一、 创客教育的本质
创客教育是基于创造的一种教学方式。它的理论依据仍 然是杜威的“做 中学”。陶行知也说过：“教学做是一件事 ，不是三件事”，“做是学的中心 ，也是教的中心 ”。如果追溯到中国古代，苟子认为“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之，学至于行而止矣”。由此可见，做(创客)是学习的最高形式。爱因斯坦指出：“最重要的教育方法是鼓励学生去实际行动”。创客教育具有如下属性：
(一)综合性
任何一个创客作品都不是单一学科的知识能完成的。要完成一个作品大致应有三个环节：构想目标任务、进行结构设计、动手制作样品。目标任务可能来自学生对生活的观察，或者来自于小组讨论受到的启发，即所谓的头脑风暴，或者来自于教师的提示，总之目标任务要明确。进行结构设计就是围绕目标进行构思，采取什么样的技术路线达到目标，将自己的构思用图形语言表达出来，包括实现这个结构采用何种材料和加工工艺。在设计阶段必然要用到数学、科学、技术、工程等方面的知识。动手制作样品阶段必定会用到各种手工或半自动、自动的或智能的工具，创造者应当自如地应用这些工具。想象力、学科知识和技能的综合应用体现了创客教育的综合性。
(二)体验性
学生参与设计和制作过程，反映了创客教育的体验性。尤其在制作阶段，从零件加工、部件组装，到总装完成，之后还要进行验收测试，甚至返工修改，学生体验到每一个制作环节。当然，不排除有些零部件是从市场购买的，但是这些零部件要进行验收测试、焊接或安装，最后集成、调试等都是学生的一种体验。
(三)趣味性
将想法变成现实会使自己充满期待，在过程中自己还付出不少努力，更是一件愉快的事情。有调查显示，多数学生喜欢动手，喜欢进行手工操作，尤其喜欢实现自己的想法，喜欢证明自己的预测。如果能解决身边生活中出现的问题，那么创作者的热情会更高涨。
(四)协作性
一件作品往往不是由一个人完成，而是一个小组完成。小组完成作品可以集中集体的智慧，可以进行分工或组合，发挥组员各自的长处，同时也会降低制作难度，加快完成进度。协作性也体现在小组成员既能共同承担对外交流展示作品，也能独立讲解作品的设计原理和制作过程。
(五)艺术性
创客教育的艺术性是作品的艺术性所要求的。作品要有美感，体现作品的艺术和人文属性。现代的用户体验，除了强调性能外，艺术设计也占有重要的份量。提升艺术修养，强化对美的追求，是提升作品品质的重要方面。
(六)新颖性
具备新功能的作品具有新颖性。譬如，作为美国最早的创客空间——圣佛朗西斯科的联合创始人，创客教父MitchAhman发明的能关闭所有型号的电视机的遥控器，称为TV—Be—Gone作品。但作为创客教育，这种全世界首创的作品不会太多。大多数作品首创的范围限制在国家和地区之内，有的甚至在省、市范围内。科学没有国界，但技术是有国界的，由法人或自然人所拥有。只要不侵犯他人的专利权，不剽窃他人技术秘密，或者仿制他人作品，而是作者自己独立完成的，其作品的新颖性应予以肯定。因此，创客教育的作品其新颖性具有一定的相对性。
(七)创造性
新颖性是从作品的功能角度来阐述的，而创造性是从实现功能的技术路线的角度来阐述的。由此可说，新颖的产品肯定是有创造性的，但具备创造性的作品不一定具备新颖性。譬如，在学校例行体检过程中，检验学生视力的视力表是固定不变地贴在墙上。有些视力不好的学生将视力表每一行字符的朝向熟背于心，测视力时靠记忆来反馈结果，以致于不能反映真实视力状况。而一位学生发明了如图1的视力表：纵向变换不同版本的视力表，防止学生作弊。第二位学生发明了如图2的视力表，表的每个字符均能转动，也能防止视力差的学生作弊，而且结构更简单，不需提供能源，成本更低。由此可见，第二位学生发明的防作弊视力表具有更高水平的创造性。新颖性和创造性是创客教育的本质特征。
二、创客教育对学生成长的贡献
创客教育的综合性、体验性、趣味性、协作性、艺术性、新颖性和创造性对培养学生的想象力、创造性思维能力、观察能力、动手能力、创新能力、自学能力和程序性知识掌握具有重要作用。
(一)对想象力和创造性思维能力的培养创造者首先必须要有创意。创意来自学生的想象力。创客教育是培养学生想象力的重要途径。爱因斯坦认为：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，而且是知识进化的源泉。严格地说想象力是科学研究中的实在因素”。学生通过独立思考小组讨论和相互启发，完成自己对作品的构思，这种活动对想象力和创造性思维能力是极好的锻炼。
(二)对观察能力的培养
创意来自于想象力，但它首先来自于观察能力。观察能力是指获得外界信息的能力。它是人体感觉器官的敏感性和思维能力的综合。对客观事物的观察是一个有目的的知觉过程。创造一个作品，从创意到实现，也是一个有目的的知觉过程。尤其在创意形成阶段，经过反复琢磨，对提升观察能力的灵敏度和分辨力具有重要作用。观察能力的培养必须通过实践活动，通过观察者与客观世界的接触。如果不与真实世界接触是不能培养观察能力的。如果连真实世界的问题都发现不了，何谈创造呢!
(三)对动手能力的培养
动手能力是手脑协同能力，动手必然动脑。手是脑的执行机构，同时也是脑信息获取机构。人们用手来执行大脑的指令，完成大脑要求的各种操作，进行相应的创造。在创造过程中，大脑通过各种感官来获取信息，反馈所做的作品与大脑设想是否一致，大脑再发出进一步的指令来进行下一步动作。手是重要的感觉器官之一，判断物体的冷热要靠手，判断物体表面的粗糙程度要靠手，判断物体软硬的质感要靠手。手感如何往往作为评价创造作品优劣的指标。创客教育的体验性对学生手脑并用能力具有很大的提升，所谓心灵手巧就是最好的诠释。
(四)对创造能力的培养
前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说：“在人的大脑里，有一些特殊的、最积极、最富有的创造性的区域。依靠把抽象思维跟双手的精细的、灵巧的动作结合起来，就能激发这些区域积极活跃起来。如果没有这种结合，那么大脑的
这些区域就处于沉睡状态。在童年和少年时期，如果没有把这些区域的活力激发起来，那么它们就永远也不会觉醒了。”由此可见，创客教育的体验性是激活创造性区域的最好方式，而且这种通过动手激活必须在童年和少年时期完成。没有在童年和少年时期的动手体验，个体的创造性就无从谈起。因此，必须大力提倡在中小学及幼儿阶段进行动手的操作性学习，为培养人的终身创造能力打下基础。
(五)对自学能力的培养
创客教育所涉及的知识是学校按部就班教学远远不能满足的，有些还是学校课程里完全没有的。譬如，要制作一款智能作品，它需要有传感器知识、开发平台知识、软件编程知识，还要有所用仪器的操作知识、材料的理化性能知
识，各种加工工具安全使用知识等。这些知识中小学课本里是没有的，即便有也达不到实用的程度。另外，还要了解同类产品的相关知识，借助互联网进行搜索和查新等。学生要自学各种学校课本没有提供的知识，要阅读大量的相关书籍，要借助各种多媒体或互联网手段来了解和掌握这些知识。这个过程正是学生提高自学能力的过程。自学能力是学生终身受益和成功的基础。
(六)对程序性知识的掌握
依据知识的状态和表现方式可以将知识划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识是关于“是什么”的知识，是对事实、定义和规则原理的描述，如中国的首都是北京。而程序性知识则是关于“怎么做”的知识，如怎样进行
推理、决策或者解决某类问题等。安德森等人指出，程序性知识是在陈述性知识的基础上进一步发展起来的。个体把陈述性知识与具体的任务目标联系起来，从而解决某个问题。在解决问题的过程中，把陈述性知识转化为程序性知识。如果学生能说出欧姆定律，知道电路中的电流大小与电压成正比，与电阻成反比，可以说明他具有了关于欧姆定律的陈述性知识。如果他能用电压表和电流表通过改变电源电压值来测量电阻值，说明他掌握了关于欧姆定律的程序性知识。程序性知识体现在实际活动中，判断个体到底有没有程序性知识，不是通过他的回忆，而是通过他的活动。创客教育是促进学生将陈述性知识转化为程序性知识的重要途径。通过创客教育，学生所学的知识才是完整的、牢固的。
（摘自《教育装备于研究》）
