基于创客空间的学习模式设计研究

马林

基于创客空间的学习模式设计研究

马林

创客空间展现的是一种资源触手可及、个性化导向、具身实践与创新理念结合、开放与共享的文化范式。它的出现势必带来教育方式和手段的变革。依据创客空间与转变学习模式在学习过程、学习结果、学习方式、教师角色、学习主体、学习环境6个方面的天然契合，构建基于创客空间的学习模式，对实现深层次学习、培养创新人才、践行终身教育提供参考。

创客空间；学习模式；创新能力

一、问题的提出

目前，创客运动在全球范围内迅速发展。在这场运动中，创造已不再是顶尖人物的“专利”，普通大众也可以利用3D打印技术、开源软/硬件等新技术、新工具，将自己的创意想法变成不可思议的现实产品。近年来，创客运动开始逐渐渗透于传统教育中。创客运动与教育的碰撞，使创客空间成为学习者开展学习活动的主要场地。在创客空间里，学习者运用身边的各种材料、技术、工具，通过自己动手或者和他人合作，确定问题、形成解决方案、实施研究、反复验证，形成创造性的作品与成果，最终使学习者的独立学习、团队合作、人际交流、创新意识、批判思维、专业知识和技能得到全方面提升。它构建的是一种“创造中学习”的学习方式。不可否认，创客空间的加入，正在慢慢改变传统教育的学习模式。

二、创客空间促进学习模式的转变

（一）创客空间的内涵

“创客空间”（Makerspace，也称作Hacklab，Hackerspace）起源于1981年德国的混沌计算机俱乐部。直到2011年《Make》杂志以makerspace.com作为域名，这个词才在全球范围内风靡起来。创客空间作为一种工作空间，内部配有传统的材料加工与手工制造工具以及桌面式3D打印机、Arduino、树莓派、红枣派、积木等一系列开源软/硬件，常采用社区化的运营方式聚集拥有共同兴趣的人们协同完成创作项目。

DoughertyD认为，创客空间绝不只是场地和设备，而是支持创客进行各种制造活动的开放式、创造式社区［1］。Altman M认为，创客空间是人们通过创客行为来探索他们热爱的东西，并且能得到社区成员支持的实体空间［2］。陶蕾对创客空间的概念理解包括3个层面：环境层面的创客空间是一种能共享所有资源，具备分享特质的氛围；精神层面的创客空间并非资源和空间本身，而是一种协作、分享、创造的人生理念；功能层面的创客空间能促进技能学习和人类知识创新［3］。

（二）创客空间的特点

从创客空间的运作模式和固有属性来看，创客空间具有以下4点特征。

1.资源触手可及

创客空间竭尽所能为创客们制造和生产产品提供各种设备和工具。创客空间能够实现不同领域（包括艺术、电子、科技、IT、音乐、摄影、新媒体等）的创造性生产，建设的资源包括网络环境、3D打印机、雕刻机、桌面设备、机械加工设备、电子开发设备等各种开源软/硬件资源。对创客们来说，资源就在身边，不受限制，触手可及。

2.个性化导向

每一件产品都是创客们创意的结晶，是他们思想与知识的集中体现，深深地打下了个性化的烙印。创客空间尊重每位创客的灵感及创意。在这里，他们可以不受他人以及外界环境的影响，努力把每一个创意转变成现实，实现创意的产品化。

3.具身实践与创新理念的结合

实践是孕育创新的源泉和摇篮。创客空间本着创新的理念，提供各种开放的资源。创客们通过与外界环境的具身参与、具身体验，尽情发挥创造力，制造出一件又一件的创意产品。可以说，具身实践在创客空间内体现得淋漓尽致。创客空间实现了理论知识与实践体验的完美结合，是具身实践与创新理念的结合体。

4.开放与共享

创客空间以免费或是收取会员费的方式为创客们提供创作的场所和工具。创客们可以利用创客空间里的所有资源和工具，通过与他人互助、共享和协同，达到思想的碰撞，产生新的智慧，实现想法实物化的目的。创客空间体现的是一种“开放、共享、合作”的文化范式［4］。多个创客空间通过网络联盟进行知识的获取和共享，产品和服务的协作研发以及创新成果的交易和转化，为参与创新的各方实现共同创造价值［5］。

三、创客空间和学习模式转变的天然契合

教育信息化倡导新技术运用于教育中，这不仅引发了教育教学设施的升级，学习方法、教育传播模式、教学策略也随之发生改变。创客空间是信息化发展的产物，其对创新能力的培养受到教育领域的青睐。创客空间应用于教育领域正是教育信息化发展的需要，其内在属性的独特性必然会带来学习模式的转变。两者之间有着天然的契合。

（一）学习过程：即学即用

“科学主义强调教育的目的在于为生活做准备。”［6］创客空间内集成的先进数字化设备和工具真正实现了“即学即用”。学习者所学到的知识能够得到及时的验证，大幅缩减了知识的检验周期，改善了传统教育中学校学习和社会实践严重脱节的弊端。

（二）学习结果：多元化

创客空间能够为学习者提供更多实际动手操作、自主探索与发挥的环境和条件。学生可以自由利用身边的各种工具探索解决现实问题的手段与方法，并将自己的研究成果与学习同伴分享，经过讨论、协商，最终一起完成学习任务。在此过程中，学生各方面的能力都得到了锻炼和提升。创客空间支持的学习不仅能培养学生的动手能力、抽象思维能力、问题解决能力以及团队协作能力，而且更能全面培养学生的实践能力和创新能力。

（三）学习方式：多样化

创客空间的学习方式主要是探究体验式的学习，有自主也有协作，体现的是“做中学”的思想。一件作品的创造过程既艰辛又繁琐，仅仅靠一个人的智慧是做不到的，往往需要多个学习者协同应用多种知识与技能，不断摸索、探究、体验和检验。在解决一个又一个难题的过程中学习新知识，并通过实践应用内化知识，实现知识创新。因此，创客式的学习有效结合了自主学习和协作学习，为解决当前创新人才缺乏等现实问题提供了新的方向与解决办法。

（四）教师角色：隐形化

在创客空间内，教师的角色发生了根本性的转变，他们不再是整个学习过程的设计者和操控者，而是引导与促进学习的主体。学生在进行创客学习的过程中，势必会碰到许多难题。此时，教师的任务就是在专业知识、技术操作、思想启发、情感支持等方面为学生提供专业的指导和帮助。

EOT和单位面积电容值(COX)与高k栅介质材料的k值(εHK)的关系如式(1)和式(2)所示。其中,εSiO2代表SiO2的相对介电常数,ε0代表真空介电常数,THK代表高k栅介质层的实际物理厚度。

（五）学习主体：兴趣导向

没有兴趣，学习就很难坚持下去，创新意识与创新能力的培养更是奢望。创客空间支持的学习，是兴趣驱动下的学习，学习者拥有强烈的内在动机，无需教师时刻督促。学习者愿意、乐于和享受学习。他们通过与同伴的智慧交流、共享，激发新知识的形成，实现双赢。这种学习是真正意义上的学习，生命力强，发展持久。

（六）学习环境：开放与集成

传统学习环境只能用于某一学科或某一专业的学习，功能较单一。学习者的知识背景、专业特征等基本一致。这种学习环境仅仅能够解决单一领域的难题。基于创客空间的学习环境，集成了艺术、科技等多领域所需的最新技术（包括资源获取和加工工具、协作学习工具、产品制作与发布工具等）。对于学习者来说，所有资源都是开放的，而且都在同一空间内，便于学习和研究。

四、基于创客空间的学习模式设计

依据创客空间的特点以及创客空间与学习模式转变的契合，构建基于创客空间的学习模式，包括条件层、功能层、目标层三大部分。

（一）条件层

（1）兴趣驱动。学习者完成学习任务的动力源泉是兴趣，他们结合自身的兴趣爱好，主动参与解决各种问题。（2）教师指导。教师除了提供学习任务上的知识帮助和学习策略上的指引外，还提供技术上的支持以及精神上的鼓励。（3）学习资源与工具。学习者可以利用网络环境、相关软/硬件和网络学习材料修正、完善每一个想法，使用微博、微信、论坛、SNS等社会性软件与同伴相互交流思想与观点，并利用创客社区发布最终研究成果。（4）自主学习、协作学习。在学习的初始阶段，学习者需要进行自主学习。学习者之间互不干扰，他们可以大胆提出自己的想法，并在创客空间里进行及时验证。之后，学习者们相互交流学习体会，通过协作学习达成统一共识。

（二）功能层

知识获取是学习过程的第一步，也是最为重要的一步，更是知识共享、知识应用、知识创新等过程的基础和保障。学习者通过自主学习，积极从创客空间提供的学习环境中寻找和获取所需的资源和信息，主动找到解决问题的方法。

2.知识表达

建构主义学习理论家维果斯基认为知识表达的过程有助于知识的生成［7］。在创客空间里，每个学习者都是信息资源的提供者。发布和共享信息的平台集成于创客空间内，学习者可以将自己的见解和观点通过平台表达出来，与他人分享所见所得。在这一过程中，学习者的表达能力、交流能力、批判思维能力得到了提升。不仅如此，学习者在表达思想的过程中，往往会有新的发现，而这些新的发现容易激发创新成果的出现。

3.知识共享

显性知识共享促进知识的结合化，隐形知识共享促进知识的社会化［8］。建构主义教学思想认为在协作学习过程中，学习者的知识“意义建构”效果明显胜过个人的努力［9］。创客空间为知识共享提供了不受限制的技术和环境支撑，学习者把在自学阶段获得的信息与同伴共享，经过相互间的讨论、对话，丰富个人知识，提高学习者的创新能力。

4.知识建构

社会建构主义思想主张：知识是个体主动建构的，并不是教师强加给学习者的；知识是个体通过与他人的相互作用建构的，强调协作和交流对学习的重要性。创客空间可以为学习者在资源、技术、工具和团队协作以及获取必要的帮助等方面给予支撑。

5.知识应用

知识应用有助于促进显性知识和隐性知识的相互转换，也是检验知识是否被学习者内化和吸收的绝佳途径。创客空间不仅能够为学习者提供丰富的学习资源，而且还是检验知识的实践场所。在创客空间里，学习者新学到的知识经过应用可以得到及时的验证和反馈，更能提高学习者的学习效率。

6.知识创新

知识创新是学习的高级阶段。知识时代，学习者不再是消费者，而是创造者。培养有思想、有创意的创新型人才是创客空间的优势。学习者在自由、开放、民主的创客空间学习环境中，经过互动和协作，将知识内化以及重新建构，实现“量”的积累和“质”的飞跃，达到知识的创新。

（三）目标层

实现学习方式的转变，培养学生的实践能力和创新能力是基于创客空间学习模式的最终目标。它需要教师指导，以自我兴趣为导向，自主学习、协作学习以及学习资源的多方支持，通过个体的深度学习过程来实现。基于创客空间的学习模式为学习者提供了一个自由探索、个性发挥、协作共享和创造性表达的学习氛围，有利于发展学习者的高阶思维能力、促进知识的意义建构。通过深层次学习和学习方式的转变，培养有思想、有观点、勇于探索和发现的创新人才。

五、结语

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出要培养学生勇于探索的创新精神和提高学生善于解决问题的实践能力，这与创客教育的本质不谋而合。然而，创客空间营造的共享、民主、开放的学习环境，需要相应的学习新观念、新方式积极配合。当前，教育生态的系统变革和国家创新教育发展战略的落实工作迫在眉睫，创客空间支撑下的学习能够实现学习模式的华丽转型，促进教育深化变革，为培养创新型人才指明方向。

[1]DOUGHERTY D.Foreword of state of making report[R]. Pittsburgh：Makeschools higher education alliance，2015：3.

[2]ALTMANM.What’shackerspace[EB/OL].（2011-09-07）.http：// makezine.com/2011/09/07/whats-a-hackerspace-mitch-altmanexplains-video.

[3]陶蕾.图书馆创客空间建设研究[J].图书情报工作，2013（14）．

[4]老鬼阿定.创客运动兴起，第三次工业革命落地[N].计算机世界，2013-10-10.

[5]王佑镁，叶爱敏.从创客空间到众创空间：基于创新2.0的功能模型与服务[J].电化教育研究，2015（11）.

[6]李子运.论教育技术学的知识形态[J].电化教育研究，2011（6）.

[7]李凡，陈琳，殷旭彪.社会性软件支持下的大学生学习模式设计研究[J].电化教育研究，2012（11）.

[8]张敏霞，刘霜.教师在线实践社区中的知识管理行为研究[J].中国电化教育，2014（9）.

[9]肖东宝.E-learning2.0理念学习活动设计及其管理[D].金华：浙江师范大学，2010：17.

（编辑：刘姝）

G642.0

A

1673-1999（2017）01-0110-03

马林（1988—），男，硕士，亳州学院教师，研究方向为教育信息化理论及实践。

2016-10-26

2016年亳州学院教研项目“‘项目驱动、以用促学’的现代教育技术公共课教学改革研究”（2016YBJY09）。