遗憾的是,因为诸种原因,W中学校内的师资未能做到有效整合,与创客教育关系最为紧密的信息技术教师和通用技术教师名义上合并为一个教研组,实质上相对独立,教师之间也未有实质性的合作。如果这两种师资能够整合打通,则可以形成校内和校外两种师资力量的混合,这当是一种最为有效的教师混合模式。但无论如何,我们依然可以清楚地看到,作为一名国内知名的颇有实力的X老师,在建设创客空间的过程中也必须依赖于各种力量的支持,那么对于其他教师而言,在建设创客空间时更需意识到这是一个团队的工作,只依靠某个人或某个学科“单打独斗”是远远不够的。
(二)学习内容的整合
内容层面的混合指的是学习内容或者说创作项目需要多个学科知识的运用,而不是单一学科内容的学习,因而创客教育也是实施STEM教育的一种重要方式。所谓STEM,是指Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Mathematics(数学)的简称,旨在将原本分散的科学、技术、工程、数学等四门学科课程集合成一个新的整体。这一集合,不是课程的简单组合,而是把学生学习到的零碎知识与机械工程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程,强调学生在“杂乱无章”的学习情境中提升设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力。[18]例如,《Flaperon远程实验平台》是一个远程控制的跨学科实验系统,以其中的宠物饲养实验为例,除技术、工程、数学知识和技能的运用外,还特别涉及水的PH值等化学指标和水温等物理指标的测量和应用;又如《基于物联网技术的小鸡
孵化实验》,涉及鸡蛋的生物特性和孵化装置的物理性能(如热量计算)。
大量的研究表明,在创客空间中自然地发生着STEM教育。[19]创客教育能够有效改变学生在STEM和艺术课程(STEAM)中习得的内容和学习的方式。[20]学生创客们努力在STEM课程中寻找可以改进他们项目的内容,通过跨学科整合达到项目目标,而不是把自己“封闭”在某一个学科里面。[21]更重要的是,我们必须认识到,创客教育不仅仅是简单地卷入STEM课程的内容,更重要的是它能够促进有效教学——使学生能够深入沉浸于课程内容、批判性思考、问题解决、协同合作、学会学习等。[22]创客教育与STEM抑或STEAM的这种紧密关联性,究其根本在于创客教育是基于真实的工程问题的解决。对此,我们显然看到了学界所达成的普遍共识,但问题的关键在于,我们如何才能帮助学生创客们快速地找到“真实的工程问题”,这是个看上去简单实则颇具挑战性的问题。事实上,我们在一些学校创客空间和社会创客空间里面所看到的琳琅满目的“项目”,有很多并不那么“真实”,人们绞尽脑汁地搜寻,结果往往是为了创作而创作。那么,在W中学创客空间里面,是否有比较成功的经验?就我们的观察,如下几种项目来源具有启示意义。
一是源于某学科课程教师布置的任务,学生在创客空间里面将其转化为一种创作任务。例如,某生物课教师布置作业,要求用实物模拟细胞分裂图。学生创客们很快发现,这个作业可以在创客空间里面
利用草图大师和画图软件建立实物模型,再采用激光雕刻机把细胞分裂图刻在木板上,甚至做成别具一格的工艺品。
二是参与“模拟经营”,化学生需求为创作项目。这是目前最具特色的一种拓展创客项目的渠道。在W中学有学校官方组织的校园“模拟经营”活动,该活动每个学年举办一次,主要场地为食堂和教学楼的走廊,班级、社团、个人都可以公开售卖各种小件物品。创客空间的学生“主顾们”正是利用这种机会,将自己设计的一些小制作拿到“模拟经营”的活动场所中叫卖,例如3D打印的书签等作品、用激光雕刻机雕刻的小件艺术品(如写有座右铭的铅笔等)、利用胸章机手工制作的胸章等。一开始,他们只是售卖预先制作好的物件,品种比较单一,但很快发现,由于所有这些物品都可以根据学生的个性需要定制,且成本低廉,通过同学圈和朋友圈的传播,越来越多的学生找到创客空间要求定制他们想要的个性化物品,品种也就越发丰富了。这样,对于创客空间的学生们来说,一学期一次的“模拟经营”被拓展为一种“新常态”,“主顾们”有了源源不断的源自真实需求的创作项目单子,发现了自己创造的价值,更加激发了创作热情,不断开发出新的创意和想法供学生“顾客”选择参考。
三是源自某些“集团用户”的需求。学校社团之间或者班级活动的时候,因为活动的需要可能会产生一些创作需求,这种需求所转化的创作项目要相对“模拟经营”中的项目复杂一些。例如,舞蹈社团在迎新晚会上要表演节目,就和创客空间定制了一个作品,使用舵机带动一个大大的纸盒子左右摇摆,纸盒子上面用LED灯带摆出特定的造
型;又如某个班级的节日晚会,需要设计一个新颖别致的抽奖机,于是有了“趣味抽奖机”。
(三)学生的混编
必须意识到,创客教育的活动形式与传统课堂教学的一个重要差别在于没有建制班级的概念,试图采用传统建制班级的方式实施创客教育有违开放共享的创客精神。因此,以课外兴趣小组的方式集中学生是一种比较好的方式。但是,创客教育的实践创新特质又使其超越了传统兴趣小组的学习方式。以W中学创客空间为例,这种超越主要体现在两个方面,一是以项目形式开展学习,每个进入创客空间的学生都要主持或参与某个制作项目,有明确的目的和任务;二是学生来源的混合性特征非常明显,即同时在创客空间里面活动的学生成员可能是跨班级和跨年级的。不同班级和不同年级的学生可以在创客空间里面独立从事各自的项目,但更多的时候是相互观摩、头脑风暴和提供技术支持,例如一个项目可能需要用到3D打印,那么擅长3D打印的学生就会临时加到这个组里提供支持。而且,相当一部分的项目成员本身就具有混合性,例如《Flaperon远程实验平台》项目成员分别来自高三(2)、高二(11)、高二(10),《plaperon实验平台》的项目成员分别来自高三(2)、高二(11)。这种形式的混合,正是过往社团活动和课外兴趣小组所缺少的。
当然,这种跨年级和跨班级的混合实践,其实现过程并非无本之木、天然产生的,而是有着先期工作的影响和支持。在本个案里面,有两项前期工作不容忽视,一是自2011年开始陆续开设了“S4A互动
媒体技术”、“Arduino创意机器人”、“物联网和大数据实验”、“AppInventor手机游戏编程”等选修课程(走班制),这几门课程与创客教育所需的技术基础直接相关,起到了很好的启蒙作用,先期培养了一批创意制作的爱好者,成为创客空间的主要成员来源;而这些课程均以选修课的方式开设,因而一开始就为跨班级的学生组合创造了条件。另外一个就是W中学拥有百年的社团文化,其中的科技制作社是影响力较大的学生社团之一,汇集了数十位爱科技、“爱折腾”的学生,他们同时也是创客空间的主力;他们所从事的创作项目一开始都统一由科技社负责组织申请,减少了创客空间初创时人手不够的压力,之后随着创客空间各项工作步入正轨,项目组织的工作自然水到渠成转移到创客空间负责;但是,由于科技社的存在,在学生组织方面依然发挥着重要的作用,如果说选修课实现了跨班级的混合,那么科技社则很好地实现了跨班级和跨年级的双重混合,这种混合也是创客空间学生混合的重要基础。
(四)教育经费的多源
根据我们的观察,很多心怀创客教育梦想的教师因为得不到学校经费的支持而只能望而却步。可以说,创客教育经费是影响学校建设创客空间的重要因素,是众多创客空间起步艰难的主要原因之一。W中学创客空间之所以能够在短时间内快速发展,一个很重要的原因就在于领头人没有坐等学校的支持,而是积极行动,努力做到了建设经费来源的多样化。具体而言,除本校的场地和经费支持外,还主要得到了如下方面直接或间接提供的经费或设备支持。