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推動創(chuàng)客教育的可持續(xù)發(fā)展,需要打造從物理空間、課程體系、師資隊伍到評價機制等的生態(tài)系統(tǒng),而其中有關(guān)教育目標(biāo)和教育內(nèi)容的塑造問題,意義重大,關(guān)涉創(chuàng)客教育的發(fā)展方向。就當(dāng)前而言,創(chuàng)客教育的內(nèi)涵式發(fā)展需要將創(chuàng)客教育置于創(chuàng)造教育和STEM教育的背景當(dāng)中思考,前者涉及創(chuàng)客教育的目標(biāo)定位,后者涉及創(chuàng)客教育的內(nèi)容選擇。
創(chuàng)客教育的目標(biāo)定位:從微創(chuàng)新1.0到微創(chuàng)新3.0
自創(chuàng)客教育產(chǎn)生以來,大部分學(xué)者都認(rèn)同創(chuàng)客教育重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,但是,如何理解中小學(xué)生的創(chuàng)新能力,創(chuàng)客教育能夠培養(yǎng)中小學(xué)生的何種創(chuàng)新能力,卻語焉不詳,缺乏清晰的認(rèn)識。筆者認(rèn)為,中小學(xué)生與成人創(chuàng)客不同,追求不切實際的創(chuàng)新反而不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),因此,筆者更愿意采用《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的劃分方法,將創(chuàng)客教育的核心目標(biāo)對標(biāo)為六大核心素養(yǎng)之一的“實踐創(chuàng)新”,即基于實踐的創(chuàng)新,強調(diào)“始于實踐、終于創(chuàng)新”之意。實踐創(chuàng)新可以滲透于不同學(xué)科,就創(chuàng)客教育而言,主要強調(diào)基于造物的創(chuàng)新。
人類的創(chuàng)造性活動包含不同的創(chuàng)新水平,根據(jù)創(chuàng)造結(jié)果的影響范圍可以區(qū)分為類創(chuàng)造和內(nèi)創(chuàng)造。從人類社會的角度看,類創(chuàng)造是人類社會發(fā)展的新突破,要求對某個產(chǎn)品、規(guī)則或服務(wù)的全部或核心部分做出開創(chuàng)性設(shè)計,甚至是相對已有產(chǎn)品、規(guī)則或服務(wù)的替代性發(fā)明,可以稱之為原始創(chuàng)新(原發(fā)性創(chuàng)新、顛覆性創(chuàng)新);從個體發(fā)展的角度看,內(nèi)創(chuàng)造則要求個體能利用其掌握的知識和工具解決一個自己未曾解決的真實問題,往往表現(xiàn)為一種以模仿為主的學(xué)習(xí)行為,但對其個人而言是一項全新的嘗試。類創(chuàng)造不是一蹴而就的,有一個從量變到質(zhì)變的演化過程,只有當(dāng)微創(chuàng)新累積到一定程度導(dǎo)致原有設(shè)計發(fā)生根本性改變或者顛覆性創(chuàng)新,才能從內(nèi)創(chuàng)造躍遷為類創(chuàng)造。所謂微創(chuàng)新,就是始于類創(chuàng)造中的模仿學(xué)習(xí),需要在了解原有產(chǎn)品、規(guī)則或服務(wù)的基礎(chǔ)上做一些有意義的改變或調(diào)整,但并不是從根本上改變原有的設(shè)計。
囿于不成熟、不完善的專業(yè)知識,中小學(xué)生很難完成顛覆性或原發(fā)性的類創(chuàng)造,一般只能做出相對學(xué)生個體的內(nèi)創(chuàng)造,以及介于兩者之間的微創(chuàng)新,因此將其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)定位在微創(chuàng)新更具現(xiàn)實意義,這也正是中小學(xué)創(chuàng)客教育與創(chuàng)造發(fā)明活動的一個重要區(qū)別。
在創(chuàng)客教育實踐當(dāng)中,微創(chuàng)新同樣可以表現(xiàn)出不同的水平層級。本文基于“始于實踐、終于創(chuàng)新”的理念,強調(diào)微創(chuàng)新的起點應(yīng)當(dāng)從學(xué)會“復(fù)制”開始,即能夠通過模仿操作,使用特定的工具、方法、材料模擬或再現(xiàn)生產(chǎn)生活中既有科技產(chǎn)品的功能或工作過程,在此過程中習(xí)得造物的基礎(chǔ)知識和基本技能,再逐步提升學(xué)生的微創(chuàng)新能力。微創(chuàng)新對原創(chuàng)事物的改變或調(diào)整,也存在不同的水平,從教育心理學(xué)的角度,可以區(qū)分為適合近遷移的微調(diào)和需要遠(yuǎn)遷移的重構(gòu),前者只是對原有產(chǎn)品、規(guī)則或服務(wù)做一些要素或參數(shù)上的修改,后者則需要具備一定的跨學(xué)科整合能力,對原有產(chǎn)品、規(guī)則或服務(wù)做一些結(jié)構(gòu)上的再設(shè)計,因此,微創(chuàng)新可以劃分為如下三種水平:
微創(chuàng)新1.0:復(fù)制(奠基)——模擬/再現(xiàn),用新的工具、方法或材料解決一個有成熟解決方案的老問題,強調(diào)實踐能力與經(jīng)驗的積累;
微創(chuàng)新2.0:微調(diào)(近遷移)——增/減,只是要素或參數(shù)上的微調(diào),開始創(chuàng)新思維的引領(lǐng)和新創(chuàng)意的萌芽;
微創(chuàng)新3.0:重構(gòu)(遠(yuǎn)遷移)——再設(shè)計,強調(diào)視域融合與跨學(xué)科整合,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的變化。
正如學(xué)習(xí)書法要經(jīng)歷描紅、臨摹、創(chuàng)造等階段,創(chuàng)客教育中的實踐創(chuàng)新同樣要經(jīng)歷這一過程。遺憾的是,現(xiàn)階段的創(chuàng)客教育大多停留于微創(chuàng)新1.0,側(cè)重模擬或模仿,導(dǎo)致創(chuàng)客作品雷同、缺乏個性和創(chuàng)造性的現(xiàn)象非常普遍。創(chuàng)客教育走向微創(chuàng)新2.0和3.0,一方面需要教師準(zhǔn)確評估學(xué)生作品的微創(chuàng)新水平,另一方面,教師需要根據(jù)微創(chuàng)新的不同水平對學(xué)生進(jìn)行針對性的引導(dǎo)。注意,微創(chuàng)新中的微調(diào)和重構(gòu)不是隨意的改變,而是符合某種需求或有邏輯的改變,也就是說,學(xué)生必須學(xué)會比較、分析和反思各種可能的改變方案,并做出合適的選擇。例如,即便是微創(chuàng)新2.0對元素的增/減操作,在一個具體的創(chuàng)客作品中就可能有無數(shù)種組合方案,引導(dǎo)學(xué)生形成增/減的意識,學(xué)會對不同組合方案的評價和比較,是培養(yǎng)其微創(chuàng)新2.0能力的重要途徑。
創(chuàng)客教育的內(nèi)容選擇:從STEM1.0到STEM4.0
創(chuàng)客教育是一種基于真實情境的、以技術(shù)性資源(如開源軟硬件)為平臺的造物活動,因此具有先天的學(xué)科融合優(yōu)勢,是開展STEM教育的重要途徑。然而,學(xué)科融合并不會因為造物就自然形成,深度融合更需額外的努力。因此,從STEM教育的角度進(jìn)一步審視創(chuàng)客教育顯得尤為重要。根據(jù)多學(xué)科內(nèi)容融合的程度不同,可以把STEM教育的發(fā)展水平分成不同的層次,如下四個層次的劃分即是一種界限較為清晰的分類。
STEM教育1.0:學(xué)科中心取向的STEM教育,強調(diào)以學(xué)科為單位,各個學(xué)科分別促進(jìn)STEM中某個單一學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和掌握,因此,其更為準(zhǔn)確的描述應(yīng)該是以分科課程開展的STEM教育。三年前,我們分析美國“項目引路”和“變革方程”兩個大型STEM教育數(shù)據(jù)庫,發(fā)現(xiàn)其中大部分的STEM教育資源均屬于這一水平,表明美國當(dāng)時倡導(dǎo)STEM教育的初衷主要是為了補救其日益弱化的理工科教育基礎(chǔ),直至近幾年才開始關(guān)注學(xué)科間的融合。我國在引入STEM教育理念時,則因?qū)W科取向的理工科教育較為扎實而有所不同。
STEM教育2.0:學(xué)科綜合取向的STEM教育,通常以主題活動或項目學(xué)習(xí)的方式開展,關(guān)注主題或項目中有沒有卷入多個學(xué)科的知識內(nèi)容,本質(zhì)上是在STEM教育1.0的基礎(chǔ)上做加法,學(xué)科知識內(nèi)容之間沒有形成緊密的邏輯關(guān)系,在實際教學(xué)中往往滿足于是否有多個學(xué)科的參與,教學(xué)評價停留于有或無的判斷,學(xué)科邊界依然清晰,學(xué)生容易表現(xiàn)出碎片化學(xué)習(xí)的特點,可詬病為打鉤式的STEM教育。
STEM教育3.0:學(xué)科交叉取向的STEM教育,通常也是以主題活動或項目學(xué)習(xí)的方式開展,但更關(guān)注卷入的各個學(xué)科知識內(nèi)容背后的思想方法,注重學(xué)生在解決問題的過程中對這些來自單一學(xué)科知識的深度理解,進(jìn)而促進(jìn)不同學(xué)科知識之間的聯(lián)通,此時學(xué)科邊界已經(jīng)模糊,因此是一種比較成熟的學(xué)科整合意義上的STEM教育。
STEM教育4.0:學(xué)科融合取向的STEM教育,需要融合多個學(xué)科內(nèi)容,形成內(nèi)容體系相對穩(wěn)定的若干STEM課程,學(xué)科邊界已然消失,因而,這樣的課程就是真正意義上相對學(xué)生先修的相關(guān)學(xué)科課程的后設(shè)課程。要形成內(nèi)容體系相對穩(wěn)定的多學(xué)科融合的課程,必然要求卷入的不同學(xué)科內(nèi)容具有內(nèi)在邏輯性和外在關(guān)聯(lián)性,有一個系統(tǒng)的課程框架,因此這種課程特別有利于學(xué)生系統(tǒng)性思維和跨學(xué)科整合能力的培養(yǎng),甚至催化學(xué)生新觀念和新理論的生成。
這一分層體系,本質(zhì)上將指向?qū)W生不同思維水平的培養(yǎng),可借此拓展比格斯等人的“SOLO(Structure of the Observed Learning Outcome,觀察到的學(xué)習(xí)結(jié)果的結(jié)構(gòu))”教育評價理論。其中,STEM教育1.0相當(dāng)于單點結(jié)構(gòu)層次,學(xué)生只能用單一學(xué)科知識分析或解決問題,缺乏多學(xué)科視野;STEM教育2.0相當(dāng)于多點結(jié)構(gòu)層次,學(xué)生能夠使用多個學(xué)科知識形成分析或解決問題的思路,但卻未能把這些思路有機地整合起來,不能覺察到不同學(xué)科知識之間的聯(lián)系;STEM教育3.0相當(dāng)于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次,學(xué)生能找到基于多個學(xué)科的分析或解決問題的思路,能夠把這些思路結(jié)合起來思考形成對某個問題的全面認(rèn)識并做交叉驗證,或形成不同的解決問題的方案并進(jìn)行比較分析,乃至重新塑造認(rèn)知結(jié)構(gòu);STEM教育4.0相當(dāng)于拓展抽象層次,學(xué)生能夠?qū)栴}進(jìn)行系統(tǒng)思考、開放拓展和抽象概括,能從理論的高度分析問題,而且能夠深化和催生新的問題,使問題本身的意義得到拓展,乃至最終形成新觀念和新理論。將STEM教育的四種層次拓展為SOLO的四種水平,不僅刻畫了四種STEM教育水平所能彰顯的教育價值,把握STEM教育的本質(zhì),更有利于在教育實踐中開展教學(xué)評價,不斷推進(jìn)STEM教育向高水平發(fā)展。
作為STEM教育的一種具體表現(xiàn)形式,創(chuàng)客教育也可以表現(xiàn)出上述四種層次和水平,但創(chuàng)客教育本身不是一門學(xué)科取向的課程,應(yīng)當(dāng)努力避免STEM教育1.0的水平。換言之,一些地方將單一的程序設(shè)計課程、3D打印課程冠之以創(chuàng)客教育課程的做法,名不副實;而將創(chuàng)客教育當(dāng)作訓(xùn)練某些操作技能的做法,也相當(dāng)于將創(chuàng)客教育異化為學(xué)科取向的技術(shù)課程,均不足取。當(dāng)然,STEM教育4.0對教師和學(xué)生的要求極高,少部分中學(xué)可以作為努力的目標(biāo),更多的學(xué)校如能將創(chuàng)客教育發(fā)展到第三層級即非常成功。當(dāng)創(chuàng)客教育能夠達(dá)到學(xué)科交叉水平時,學(xué)生的微創(chuàng)新2.0和3.0才能水到渠成。套用著名認(rèn)知心理學(xué)家皮亞杰的術(shù)語,創(chuàng)客教育基于“物理范疇”的造物,有其實踐創(chuàng)新的先天優(yōu)勢,但如果只是停留于粗淺的造物和追逐于炫目的效果,而未能引向“邏輯概念”的塑造,則難有大的作為。因此,從STEM教育四種水平所映射的不同思維水平,反審創(chuàng)客教育的價值訴求和內(nèi)容選擇,對創(chuàng)客教育的內(nèi)涵式發(fā)展彌足珍貴。(中國教育報 作者鐘柏昌)
