创客教育的课程设计模式解析

传统的教育框架下，我们已经习惯了分科式教学模式，例如将知识分为物理、化学等学科进行循序渐进的学习，进而演变为文理分科等更高层次范畴。这种分科模式在经历了至少100年以上的演化之后，在国际上已经发展得相当成熟，已成为当代教育课程的主要模式。

然而，世界的本来面目并不是这样的。任何一个问题的解决，一定是多种学科知识的共同应用，知识教完了之后是用来干什么的——只有一个目标，那就是解决现实世界中的真实问题。如果没有达到这个目标，毫无疑问，知识的教学就没有达到合格的目的和要求。

所以，我们需要在掌握分科教育的知识之后，或在教学过程中随时，进行适当的合科教学，即将知识的各个学科、各个方面融合在一起，进行解决问题的过程训练。创客教育课程正好是实现合科教育的有效载体之一。

那么，我们怎么实现创客教育课程与分学科式教育的相互衔接呢？下面，我们给出3种基本课程设计模式。

（一）单一学科内的综合性问题的创客实践教学模式　

在一段时间的知识教学之后，设计1个或多个可以包容所学知识、可以统整和综合应用这些知识的案例，在造物建构的方式下，通过案例中的造物实现目标，反过来让学生围绕目标，梳理所学的知识、创设目标的解决思路和方案，然后按照方案进行造物建构。

这一过程中，案例必须具有一定的复杂性和综合性，然后一定是映射在1个或数个造物目标之上的。可以发现，按照这种创客教学模式，可以大大实现知识教学的深化和延展，加强知识的真正掌握并促进知识创新应用的潜意识发展。

例如，在物理课程中学过动力学相关知识后，可以设计造物“动力学小车”，让学生自己设想怎样利用有关的动力学知识设计方案并完成造物。继而在造物中实现多种方案、多种思路，甚至完成具有创新性的小车的作品。

（二）2个或3个学科的高阶造物性课题的创客实践教学模式　

在常规分科教学模式下，由数个学科的教师一起协作，创设可以包容数个学科的当前已学知识的造物目标，按照创客教育的过程模式开展教学，其时间周期可以稍拉长（替代原有的分科教学的部分复习时间）。

学生经由这样的造物过程，可以将多个学科的知识尝试应用在所造物体之中，在反过来驱动知识深度掌握和应用的方式下，甚至可以实现知识的创新性理解和拓展。这样的过程中，学生已经自然地能够将多学科知识自然融合，或者体会到知识融合后会怎么样，以及体会到解决现实问题究竟会有什么概念和方法。这样的过程越多，学生实际上所达成的应用知识的能力越强。

（三）不指明的多学科知识的创设目标造物的创客实践教学模式　

按照造物的难易程度和其中所包含的知识复杂程度，创设与生活中直接相关的某种工程建构物，明确其中需要解决的问题和目标，先是不带有创新要求的，然后是带有创新要求的，让学生按照创客造物的过程进行学习并造物的过程。

在这样的驱动下，学生所学的知识只要能够为造物目标服务，就可以发生在造物的学习过程中，然后可以牵扯进更多的相关知识，实现知识的横向拓展和纵向深化。最关键的是，现在学生的知识学习和掌握变成了问题驱动下的主动学习，知识的学科边界划分和难度层次已经变得更具模糊性，自然将原本学科化的知识演变成了根据解决问题选择知识，加上方法、方法论和动手实践的综合推力，学生的知识学习就变得有目标、有方向、有拓展和有深化，融会贯通由此达成，一定比原有的分科教育单一深化模式更有效果，一定比原有的单纯知识理解实现了更好的知识升华应用，甚至可以具备创新的可能了。

当然，上述三种模式实现起来具有较高的难度，需要经过较长时间的专门训练和尝试积累，一般的教师才能掌握其中的方法和技巧。而且，如果为了实现更好的知识包容和造物技能，案例体现知识包集的同时，必须结合使用现代的各种技术，包括电子、机械、光学、工程、计算机、自动控制、编程算法、人工智能等，特别是在较高阶的造物中，没有这些几乎是不可能的。所以，创客教育与学科的衔接有方法，但也有难度。不过，我们要迎难而上，坚定采用创客教育的方向。因为，这不正是时代给予我们创客教育的机会么？这不正是时代的知识必须用时代的教学方法和手段实现的要求么？

（中国科学院上海光学精密机械研究所研究员  向世清）