创客现象对科学课教学的启示

赵静

创客、创客运動、创客空间的兴起引起了教育界的广泛关注，其中传递出的发展人的主动性、享受创新、动手操作、探究体验等理念与现代教育理念不谋而合，而且对小学科学课堂教学有很多启发。文章分析了创客现象的心理学依据，并结合小学科学教育教学中存在的问题与自身的教学实践经验，阐述了创客现象给小学科学教学带来的变革，包括在评价方面、教学内容方面、教学过程方面的变化。希望引起教材编写者以及小学科学一线老师的重视，促进我国科学教育的改革。

一、对创客现象的认识

2015年3月，国务院政府工作报告中首次出现“创客”一词，并将“大力发展众创空间”作为“大众创新，万众创业”的重要支持。至此，这一起源于美国的创客文化风靡全国。

关于创客的定义很多，其中维基百科上说，“创客是一群酷爱科技、热衷实践的人群，他们以分享技术、交流思想为乐”;百度百科上说，创客是“不以盈利为目标，努力把各种创意转变为现实的人”。虽然定义不完全相同，但从中都可以看出之所以创客们热衷于制作和创造各种“产品”，根源都在于“酷爱”，在于“乐”。这似乎回到了一个起点，那就是一句众所周知、耳熟能详的名言：兴趣是最好的老师。关于如何激发学生学习兴趣的文章数以万计，但回归到课堂上，效果却不显著。究其原因，笔者认为诸如“语言幽默”“趣味实验”等激发学生兴趣的策略，只是刺激了感官，没有真正激发学生的内心，因此是不持久的。

马斯洛需求层次理论认为：“自我实现”的需要是最高层次的需要。“自我实现”是指实现个人理想、抱负，发挥个人的能力到最大程度，自我实现的需要是在努力实现自己的潜力，使自己越来越成为自己所期望的人物。作为老师，只有帮助学生实现这种需要，才能真正激发出学生的兴趣和主动性。而创客们之所以具有较强的主动性并对自己的工作保有强烈的兴趣，我认为与他们从零开始设计、制作、分享自己DIY的作品，从而给自己带来一种掌控感与自信心，进而获得了满足感，也就是达到了“自我实现”的层次是有关系的。

由此我们可以得到一个启示：那些基于学生兴趣的、由他们自己全身心参与整个过程的、经过彼此交流与分享的、有物化成果的学习活动，能够真正激发学生的主动性并促进他们的成长。

二、创客现象对小学科学教学的启示

自2001年这门学科从自然更名为科学，科学老师们就逐渐开始了从单纯地教给学生知识到关注三维目标、从关注知识本身到关注知识的获得过程的转变。但这还远远不够。在听课与上课的过程中，我们常常感到学生的学习是停留在表层的，始终无法深入。这种感觉有时来自喧闹的实验过程，有时来自学生在实验后出现的索然无味的表情，有时来自孩子们整齐划一的科学报告册……

究其原因，笔者认为这主要是由于学生缺乏学习的主动性，而缺乏主动性的学习当然是不能够深入灵魂与骨髓的。创客就是还原了学习的 “乐趣”，解放了人类的天性。兴趣是最好的老师，也是激发和维持人类创造力的核心动力。教育者需要为学生提供一切利于创造的环境，给予适时的指导和鼓励，更重要的是，“呵护”而非“摧残”学生的兴趣和创造力。

作为一名长期工作于一线的小学科学老师，笔者在经历了从自然到科学、从单纯的实验到科学探究这一系列的课改之路后，看到了能促使小学科学教学出现质的飞跃的新契机。可以说，创客的理念给传统的小学科学课堂注射了一针强心剂。

下面，笔者将结合自己的教学实践谈一谈创客教育对小学科学教学的启示以及将会给科学课堂带来的变化。

（一）对教学评价的启示

《小学科学课程标准》明确指出：“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展。评价既要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程。评价指标应该是多元的，要包括科学素养的各个方面;评价方法应该是多样的……”但就实际情况来看，科学课的评价最常使用的是纸笔测试的形式，有时也会考查学生的实验技能。这两种形式往往更看重学生对于知识和技能的掌握程度。但这样的评价方式的确难以实现评价的初衷，即通过评价“促进学习，最终实现课程宗旨，提高每个学生的科学素养”。

因此，笔者结合现有科学教材进行了一些尝试，将单元学习内容进行整合，力求形成一个物化成果，并以学生完成这项作品的过程与结果作为评价指标。这样不仅可以增强学生学习活动的目标感，强化学生的学习动机，也能通过一个完整的作品展示激发学生的自信心和兴趣，同时设计与制作的过程也是加深对概念理解的过程。通过这样的评价来提高学生的科学素养。

以首师大版科学课第四册“设计与制作”单元为例进行说明。这一单元由三课组成，分别是《物体的结构》《搭支架》《生活用具》。单元核心概念是“物体都是有结构的，物体的结构与它们的功能相适应”。以往上这三节课基本就是按教材内容进行，根据创客的理念，我将三课整合为一课，又将这一课安排了3～4课时，通过任务驱动的形式完成了本单元的教学。

我创设了一个情境：野外露营时没有带够充足的椅子，需要临时制作一个椅子用来放置物品或者供人坐，但是野外只有一些树枝可供使用，自己携带的物品中只有一些捆行李用的皮筋可以使用，那么怎样完成这个任务呢？情境一出现，孩子们的激情立即就被点燃了，在我简单说明要求后，他们迫不及待地动手做起来。在三十多分钟的时间里，孩子们始终兴趣高涨，终于有学生做好了板凳，并且小心翼翼地把书一本一本地摞了上去，超过三十本的时候，那个学生兴奋得几乎跳起来。直到下课铃声响了，他们还是不想离去，已经初步成功的学生想把板凳搭得更结实一些。有的学生才做了一半，他们央求我不要拆了他们的半成品，说想下次上科学课的时候再继续做。还有的学生问我能不能回家去做，下节课拿上成品直接和别的同学比一比。就这样，第二课时，孩子们继续完善自己的支架，第三课时进行了展示和彼此的交流。

反思这三节课的活动，孩子们有哪些收获呢？首先孩子们的快乐和兴奋是看得到的，孩子们在搭支架的过程中动手能力得到提高是有目共睹的。由于很有兴趣，所以即使遇到一点困难也不想求助于老师，而是自己想办法解决问题的那种精神状态是可喜的，孩子们的作品所呈现出的创造力更是让人眼前一亮！而我也深深地感受到“低估儿童学习科学的潜能比高估更可怕”这句话的含义。

我想，通过这样的活动过程与结果进行评价也一定更受孩子们的欢迎。

（二）对教学内容的启示

创客本身并没有系统的知识体系，他们只是根据自己的兴趣进行设计与制作。但是我们看到创客会围绕自己的目标不断进行尝试，为了达到这个目标可能会进行长达几个月的工作。这给我们的启示是：可以整合单元知识点，使学习目标更为集中，从而促进学生对概念的深入理解。

我国大多数版本的科学教材中知识点是比较零碎的。例如，在首师大版科学教材中关于叶的概念，三年级只认识到叶是植物的一个器官，四年级再认识叶的内部结构和形态特征，六年级学习显微镜了才开始观察叶片的气孔和叶肉细胞，等。这样所谓螺旋形上升的知识系统，如果没有经过很好的处理就会变得支离破碎，在学生头脑中也只会建构同样支离破碎的概念。

而将相关的主题放在一起学习就可以很好地弥补其弊端。例如，一个学期就只学习和光有关的内容：从人类是怎样认识光的，到光产生的各种现象，到人类怎样利用光，最后设计发明一个利用光的小作品或关于光的研究报告。这样深入而全面的学习对学生建构完善的知识系统是有促进作用的，参考一些发达国家的科学教材也经常会这样设计。

有学者认为：“单一主题的学习会造成学生学习知识结构的不均衡，可能某些知识掌握得较好，有些知识却没有触及。”但就笔者多年的经验来看，就小学而言，学生虽然在考试时能考一个很好的成绩，但过后却常常把所学知识忘得一干二净。由于笔者工作于一个九年一贯制的学校，和中学的生物、物理等老师常常有交流，他们每每看到小学科学教材都非常吃惊，惊叹于学生在小学科学学习中已经学习了如此多的物理和生物等知识，但也反映说大部分孩子在上课时的状态并不是已经有一定基础，而是好像从零起步，从头学起。姑且不论科学课堂本身的问题和课程设置问题，这一现象至少从侧面反映出一个事实：我们认为学生必须在小学阶段要掌握的科学知识不一定真的那么重要！至少对他们在中学继续学习相关知识并没有起到决定性作用。因此，笔者认为，在小学科学的学习中真正有价值的是，科学老师们“细心呵护儿童与生俱来的好奇心，培养他们对科学的兴趣与求知欲，帮助他们体验科学活动的过程和方法，使他们了解科学、技术与社会的关系，乐于与人合作，为后续的科学学习、为其他学科的学习、为终身学习和全面发展打下基础。因此，促进学生全面而深入地学习某个概念，理解科学学習的方法和过程，对学生来说可能更有意义。

（三）对教学过程的启示

1.创设“真实”的情境，激发学生深层次动机

为了使学生对某种科学事物产生直接体验，人为地创设某种情境，已经成为科学课堂教学的基本模式。无论从学科要求、学生特点，还是从新课程理念角度来看，情境教学都为小学科学课添加了不少亮点和活力。

然而，只有真实的情境才能使学生保持更为长久的学习动机。建构主义认为，知识的学习是学习者通过与学习环境互动产生的，而非来自外部的灌输。只有当学习镶嵌在运用该知识的情境中，有意义的学习才可能发生。因此在设计教学时，建议老师们能够根据单元特点，设计更为真实的教学情境，让学习过程不仅有趣而且实用，孩子们也更容易对学习内容产生共鸣。

例如，学习《水的三态变化》时，我创设了这样的情境：冬天开车时车窗内总是蒙上一层水雾，十分影响司机的视线，怎样能解决呢？然后围绕这一问题展开关于蒸发和凝结的研究。学习《纺织面料》时，我创设的情境是：厨房里常常有很多油污和水渍，家长想用旧衣服做一块抹布来擦，那么哪种布料做抹布更适合呢？学生基于此问题对几种常见布料进行吸水性和摩擦性的对比研究。为了使情境创设得更为真实，我有时会拍摄一段小视频，有时用图片，在这样生活化的情境中孩子们学得很有兴趣，也非常投入。

需要注意的是，创设的情境不仅要真实，而且应蕴含所要教的结构化知识。这样学生在解决问题的过程中，不仅能获得更为全面的知识，还能获得全方位的能力。情境性问题的解决，能够让学生体验真实的生活，获得社会性成长。

2.开展跨学科研究，提升学生的综合实力

创客教育的理念之一，就是要发现现实问题，寻求创意的解决方法并通过努力使之变成现实。这里所说的问题解决不同于考试，考试是在单学科、单知识点中寻求特定答案的过程，而扎根现实情境的问题解决则需要综合运用多学科的知识，打破学科界限，通过跨学科、跨界的合作探究，才能培养具有实践能力和创新精神的新型人才。

其实，科学课作为一个综合性的理科课程，一直都与其他学科有着密切的联系。例如，力学单元的学习经常要计算平均数，有时还要利用统计的方法学习儿童的脉搏、能源的现状等内容;直尺、测力计、裁纸刀、剪刀、电压表、温度表等也是科学课上常常使用的工具;学习声音单元时，科学老师们常常拿着吉他、铝板琴充当一次音乐老师;各种实验设计和版画更是离不开美术教学中的简笔画。

但是这种简单层面的整合还不够。因为真实世界中的各种问题往往都需要综合利用各种知识来解决。一个好的科学问题的提出或者真实情境的创设必然需要跨越学科界限来解决。例如，在上《制作机器模型》一课时，在我设置的情境下，要求学生利用饮料瓶、一次性筷子等材料制作一个带动力的简易小车。一开始那些六年级的孩子觉得很简单，但是制作以后就发现这真不是一个简单的事情。首先，他们要考虑车轮、轮轴安装在饮料瓶的位置，位置不对可能出现前轻后重或前重后轻的现象，如果车轴不能水平并且平行地安装在饮料瓶上，车也走不快走不直。同时怎样在饮料瓶上打眼把车轴穿过去，或者直接把车轴固定在饮料瓶底部也是个难题。虽然这些学生已经是十二三岁的大孩子了，他们玩“乐高”时也经常做拼装的四驱车，但像这样用原始材料制作小车还是头一次。为了完成任务，孩子们也是使出了浑身解数：因为瓶子是圆柱形，学生测量起来非常不方便，有的学生就找来了软尺进行测量，有的先把瓶子的外形投影在纸上，在纸上画完后把纸又糊在瓶身上;为了把车轴固定，孩子们学会了使用502或者热熔胶枪;为了在瓶身上打孔，孩子们把蜡烛点燃，把锥子放在火焰上烧热，然后再在瓶身上打孔，事半功倍……这样几节课下来，学生综合利用自己掌握的本领——科学、数学、美术、技术、设计，制作出了属于自己的小车。

三、结语

综上所述，笔者认为创客现象也许未必能成为一个持续的热点或教育领域，但创客所强调的学习者也是创造者、学习过程也是创造过程、注重将学习者不同的想法变成现实等理念，与现代教育理念不谋而合。创客现象方兴未艾，小学科学持续的教育教学改革却势在必行，将创客的理念引入课堂必将为小学科学教学带来新的变革。