「創客」教育方興未艾
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在北京中關村二小一間普通的教室內,一位教師用科技前沿的VR虛擬現實技術講解天文知識。
孩子們仿佛身處浩瀚的太空秘境一般,在一陣驚呼聲中,領略了虛擬現實的神奇。
通過「創客」活動和課程,學生們可以接觸最前沿的技術,開拓科學的視野。
隨著網絡的飛速發展,不僅城區的學校有了創客實驗室,一些郊區農村學校也有了開展科學探索的條件。
讓想像落地的嘗試
所謂「創客」,是指出於個人的興趣與愛好,努力學習知識把自己的創意轉變為現實的人。
「創客」起源於西方的教育領域。
如今,在我國的中小學課堂上,這種開放的教育思路正在快速興起。
今年,北京有超過30萬名青少年參與了科技創新大賽。
他們在生物、工程學、醫學與健康學等13個學科領域充分發揮想像力,勾畫著未來世界。
擔任這項比賽嘉賓的美國北卡州理工教育中心弗蘭·諾蘭博士說,孩子們的實踐能力超出想像。
參加比賽的初二學生孫得倫講述了研發「護理機器人」的經歷。
一年多以前,他陪家人去醫院看望病人,發現臥床的病人需要24小時照顧,不僅生活不便,還很影響療養的情緒。
於是他設想有一種機器人,可以替病人拿藥、遞水、測血壓。
經過一年多的研究,他設計了一款「全方位多功能語音控制醫療護理機器人」。
「目前這個機器人還不夠實用,動作顯得有些笨拙,外觀也冷冰冰的。
我準備把它作為我整個中學階段的課題,不斷完善它。
」孫得倫說,他不僅學會編程知識,還學會了從網上「搜資料」、「淘零件」等技能,很享受發明的樂趣。
作為北京遠郊的一名科技教師,延慶區科技館的楊占坡告訴《瞭望》新聞周刊記者,網際網路的發展,也拉近了郊區學校與先進技術的距離。
他驕傲地說,學生自己製造了一部3D印表機,可以混合可食用的麵粉、果汁等原料,列印各種形狀的餅乾、麵餅等食品,令他大開眼界。
「可以做有趣
而『沒用』的東西」
「創客」最早起源於2001年,在麻省理工學院比特和原子研究中心主任格爾聖菲爾德·尼爾的推動下,第一個「微裝配實驗室」(Fab Lab)誕生了。
其核心理念是,與其讓人們被動接受知識,不如給他們裝備相關的知識以及工具,讓他們自己主動發現科學。
隨著這一理念延伸,個人創意、個人設計、個人製造越來越深入人心,從而引發了全球創客運動的浪潮。
人們對創客的範圍界定不同,有人認為可以擴展得非常大,不僅指科技達人,還包括軟體開發者、藝術家、設計師等諸多領域的創新者,但更多人認為它指的是科技、工程方面的業餘愛好者基於個人興趣的創造。
在中國首家個人創客空間——上海新車間創始人李大維的眼中,創客是時代發展的必然產物。
近十年來,各種開發工具已經從昂貴的專業設備成為個人可以消費的家用設備,3D印表機、雷射切割機等數字製造工具日益普及,幾乎大部分人都可以親手創作有趣的裝置。
在教育領域,創客意味著知識傳播方式的轉變,具有一定的顛覆性質。
由美國新媒體聯盟發布的《2014年地平線報告(高等教育版)》指出,在未來三到五年之內,美國高校學生將從知識的消費者轉換為創造者,而創客教育在這個轉變中將起到重要的作用。
創客教育研究者、北京師範大學教育學部李亦菲博士認為,在國內「創客教育」這個詞代表的是一系列讓學生可以利用智能硬體進行創作的教育實踐。
這項工作與過去的「科技發明」不同,不是集中在少數精英身上,而是一個普及的過程。
讓任何有興趣的青少年都能參與,僅僅是因為興趣,而不是過去的那種追求卓越。
「這是非常富有魅力的一種體驗,同樣是玩機器人、造物,不同的是以興趣為出發點,可以模仿,可以微創新,可以做有趣而『沒用』的東西,而不是以科技突破和發明為出發點。
」李亦菲說。
真正為自己而學
近年來,我國各地在創客教育方面開展嘗試,一些中小學開設了「創客空間」。
不過,北京市科協近期組織的一項調查表明:超過一半的學校在開展創客教育時,發現師資力量、課程和教材匱乏。
北京二中科技教師高凱說,通過提供開源硬體、數字生產等工具,讓孩子發揮創意的課程是一種全新的教育實踐。
過去,老師只是「傳授」知識,如今要和孩子一起學習如何創造知識,讓創意快速成型落地,面臨很大挑戰。
對於大部分普通中小學來說,師資匱乏是創客教育面臨的最大挑戰。
中關村二小副校長沈耘告訴記者,學校已經進行了很多嘗試,在小學階段開展創客教育,在硬體方面已經充分投入,但在人才上依舊匱乏。
一方面,學生對學習創造興趣濃厚,另一方面,現有教師的專業能力十分有限。
「小學教師學過自然、科學等基本知識,但是缺少計算機技術、工程等方面的專業基礎,能夠將不同學科的知識融會貫通,成為突破傳統教學的老師更是鳳毛麟角。
」沈耘說,為此學校打開校門,努力邀請科研院所、科技公司的專業人士來授課,為孩子們開拓視野。
不過,師資的匱乏並沒有阻擋人們對這項新生事物的熱情。
北京市科協組織的調查顯示,100%的受訪者認為中小學需要引進創客教育活動,其中有59%的受訪者認為很有必要;100%的受訪者認為創客教育對學生、對教師的成長均有益處;69%以上的受訪者認為創客教育具有發展前景;2016年,62%以上的學校計劃開展創客教育。
據北京市科協副主席劉曉勘介紹,北京在青少年科技教育方面具有豐富的經驗,其中不乏創新教育方面出類拔萃的佼佼者。
之所以對當前北京中小學科技教育和創客教育發展情況進行全面摸底調研,是因為「科學教育已經不是為了少數人競賽,現在,只有全員參與才是真正的教育」。
隨著社會發展的需要,基於生活、興趣而非唯書本是論的自主學習,將越來越重要。
創客教育適應了這種時代需求,教師不是向學生講解事實性知識、解釋概念性知識或展示原理,而是激發學生創造的激情,培養學生的設計思維、原型製作與測試能力。
因此,作為一項人人可以參與、鼓勵將創意變成行動的普及性創新行動,創客教育彌補了傳統教育忽略興趣和動手能力的缺陷,值得大力推廣和發揚。
2014年,北京市啟動了中小學生課外活動計劃,要求每所學校每周至少安排3天、每天至少1小時用於開展包括藝術、體育和科技的活動;2015年,北京市在中小學開設學科實踐活動課程,要求各學科用平均不低於10%的學時開展以動手實踐為主的教學活動。
在2018年新中考改革方案中,將包括10分開放型社會實踐的分數。
這是北京中考方案中,首次對學生動手能力的考查,讓學科實踐活動的重要性進一步凸顯。
此外,在上海、浙江、北京等地的新高考方案中,學生可以選擇課目參加考試,了解自己的學習興趣將成為學生求學道路上重要的一課。
為實現這些要求,中小學師生越來越多需要創客思維,不僅需要了解學習的內容,而且需要充分調動學習環境中的有利因素,採取有效的方法和策略激發興趣,真正為自己而學。
改變教育方式任重道遠
在教育專家眼中,我國的創客教育才剛剛起步。
創新教育專家、清華大學航天航空學院高雲峰教授認為,一直以來,我國青少年擅長掌握書面知識和考試方法,缺少動手方面的訓練。
要扭轉這個局面,讓學生因興趣而主動學習,還需要很多努力。
2010年,《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》提出「把改革創新作為教育發展的強大動力」,「著力提高學生勇於探索的創新精神和善於解決問題的實踐能力」。
在這一背景下,STEM教育、創客教育等理念從前沿走向普及,其中STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)的英文縮寫。
北京、浙江、廣東等地陸續開展了創客教育的探索,積累了一定的經驗。
2014年,溫州市青少年創客教育協會成立,溫州實驗中學創客空間建成。
2015年,廣東佛山啟動了教育創客培養計劃,北京舉辦了首屆中小學創客秀活動;今年,中國教育學會啟動了「中國青少年創客奧林匹克」系列活動,促進全國中小學創新教育改革。
業內人士認為,應採取多種方式鼓勵創客教育發展。
政府主管部門應探索建立學校及教師創客教育課程開源共享機制,鼓勵學校和教師不斷開展創客教育課程的研發創新活動;探索以政府購買服務的形式,面向社會徵集優秀創客教育開源課程,以鼓勵、調動社會優質資源單位參與創客教育課程資源的創新。
「創客教育不僅是一個課程,更是建立一種全新的思維方式:開源、分享、跨界。
」高凱充滿信心地說,「創客教育讓更多的學生主動獲得知識,培養創新精神。
也許它不會為我們帶來『愛因斯坦』,但一定不會把『愛因斯坦』扼殺在少年時代。
」□文/《瞭望》新聞周刊記者趙琬微
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