【摘 要】我國正興起創(chuàng)客教育，但沒有普及和成熟的課程。開源技術(shù)的發(fā)展使得創(chuàng)客教育的門檻大大降低，價格低廉的硬件設(shè)備和免費開源的軟件使得大多數(shù)中小學有條件開展創(chuàng)客教育。面向真實生活場景的項目學習，使得創(chuàng)客教育能靈活地根據(jù)實際場地、師資及學生情況去開展。本文結(jié)合工作經(jīng)驗，對在中小學創(chuàng)客教育中利用開源技術(shù)搭建面向?qū)嶋H生活場景的項目學習進行探討。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)客教育；開源技術(shù)；項目學習

創(chuàng)客教育在我國已經(jīng)興起和得到初步發(fā)展。北上廣、深圳、溫州等城市是創(chuàng)客教育的領(lǐng)跑者。但對全國來說，并沒有適合普遍使用的創(chuàng)客課程，創(chuàng)客教育多以綜合活動等形式開展。創(chuàng)客教育是一門跨學科的綜合性教育，需要學生動手做，結(jié)合科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學各方面的知識解決實際生活問題。結(jié)合筆者實際工作，本文就教師在創(chuàng)客教育中利用開源技術(shù)搭建面向?qū)嶋H生活場景的項目學習方法進行探討。

一、開源技術(shù)推動創(chuàng)客教育

1998年秋天，美國某些州提出開源教育，實際上是主張在教育中講授開源軟件，隨后建立了開源教育基金會。開源教育與使用商業(yè)軟件的教育相比，有以下特點：第一，節(jié)約學校開支；第二，學習科學概念而非某種產(chǎn)品的技能培訓；第三，減低學生家庭開支；第四，便于自行“定制”應用軟件；第五，充分利用舊的計算設(shè)備。近年，創(chuàng)客教育興起，開源硬件是是實踐者手中最重要的工具。開源硬件價格低廉的成本優(yōu)勢加快了創(chuàng)客教育的普及，完整的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈能夠提升創(chuàng)客教育的實施效率，協(xié)作迭代的產(chǎn)品更新理念最終會促進學習者成長。

Arduino和樹莓派是創(chuàng)客教育中最常見的兩種開源硬件，但筆者建議首選樹莓派。樹莓派在2012年由英國公益組織”樹莓派基金會“推出，價格約35美元。樹莓派是一款基于Linux系統(tǒng)的銀行卡大小的卡片電腦，可以直接連接鼠標、鍵盤和顯示器作為電腦使用，也可以結(jié)合各種價格低廉的電子原件（如發(fā)光二極管、電阻、各類傳感器等）作為硬件控制器，設(shè)計智能物件。在樹莓派的操作系統(tǒng)raspbian中，已集成scratch圖形化編程環(huán)境和Python編程環(huán)境，學生可以直接使用學習編程。樹莓派的應用使很多以往難以實現(xiàn)的“動手做”類型課程設(shè)計成為可能，激發(fā)了學生投身于技術(shù)和工程領(lǐng)域的熱情，改變以往單純程序設(shè)計的枯燥、不實用的現(xiàn)狀，讓學生可以在趣味中編程，并體驗編程的快樂。國內(nèi)外一些應用樹莓派的教育實驗設(shè)計了很多新課程，常涉及電子、計算機、設(shè)計等多學科內(nèi)容的整?；跇漭傻恼n堂教學不再是過去以往知識獲取式的填鴨式教學，而更多的將是探究性、問題解決式、項目式學習，可以說實現(xiàn)了樹莓派與課堂教學的有效整合。在基于樹莓派相關(guān)的各類課程中，樹莓派技術(shù)本身并不是課程的重點，更重要的是讓學生將抽象的概念變成有趣問題的解決，進而幫助教師和學生掌握抽象概念。不僅讓學生掌握必備的計算機編程知識與技能，更重要培養(yǎng)學生的計算思維。由此，以樹莓派為代表的開源技術(shù)應用有利于推動創(chuàng)客教育。[1]

二、項目學習與創(chuàng)客教育

項目學習法是建立在建構(gòu)主義的教學理論基礎(chǔ)之上的一種教學方法，具有能夠激發(fā)學生興趣和實踐能力的優(yōu)點。項目學習的主要特征是：一、真實情境；二、促進學習：（1） 多重選擇——目標適應；（2） 學習共同體——合作學習；（3） 多種資源——搭建支持；（4） 多樣評價——關(guān)注過程。[2]由此可見，項目學習將有助于激發(fā)學生興趣，根據(jù)學生自身條件選擇合適的面向真實生活的學習內(nèi)容，靈活選擇學習方法。項目學習是創(chuàng)客教育的首選教學方式。

結(jié)合前面項目學習特征，我們在創(chuàng)客教育中需要做到：內(nèi)容豐富開放（ 跨學科綜合系統(tǒng)）、情境真實（ 貼近生活需要，促進學習）、動態(tài)活動（ 有挑戰(zhàn)、多目標、多途徑、多方法、多層次、多個性）、多樣結(jié)果（ 作品呈現(xiàn)形式多樣，知識、能力、態(tài)度情感價值觀兼顧）。

三、面向真實生活場景的“做中學”的創(chuàng)客教育方法

在創(chuàng)客教育中，過于規(guī)定學習的實施細節(jié)反而有礙于學生的創(chuàng)新思維模式。要做到上文提及的創(chuàng)客教育，教師的身份是一名引導者，在課程開始之前，可以讓學生欣賞一些優(yōu)秀的創(chuàng)客作品。在目前的教育模式下，很難進行突破性的大創(chuàng)新，更多是進行模仿式的創(chuàng)作，如由“共享單車”為引導，學生就會想到“共享電動車”，“共享圖書”等想法，都具有一定的模仿性。要跳出“跟著做”的學習模式，需要教師和學生都是在實踐中摸索前行。下面是筆者提出的一種利用開源技術(shù)搭建面向?qū)嶋H生活場景的項目學習方法。

創(chuàng)客教育是一種以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為最高目標的新型教育，開發(fā)創(chuàng)新、動手實踐、體驗實踐是課程的原則。在我國各地教育資源不均衡的背景下，使用開源技術(shù)來搭建面向真實生活場景的項目學習的創(chuàng)客教育方法，能克服資金短缺、課時不足等困難，有助于激發(fā)學生興趣和創(chuàng)新能力。

作者簡介：沈小鋒（1980-），男，廣東肇慶人，教研員，主要從事信息技術(shù)和創(chuàng)客教育研究。

參加文獻：

[1]朱軼，曹清華，單田華，劉會霞，潘天紅.基于Android、樹莓派、Arduino、機器人的創(chuàng)客技能教育探索與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（06）：172-176+206.

[2]黃明燕，趙建華.項目學習研究綜述——基于與學科教學融合的視角[J].遠程教育雜志，2014，32（02）：90-98.