基于设计型学习的创客教育活动模式研究
一、引言
创客教育诞生于第三次工业革命，第三次工业革命要求教育理念、教学方式、教学环境、教学方法等朝着个性化、合作化、定制化、数字化等方向发展，因此，创客教育作为培养第三次工业革命需要的满足时代与社会发展的创新人才的新型教育形式，引发了全球创客教育运动。
设计型学习（Design-Based Learning，DBL），具有设计性、迭代性、整合性、反思性的特征，学生根据教师所提出的课题设计任务，迁移旧的知识与技能，并对其进行有意义的建构和深化，在设计过程中学习新的知识与技能，然后经过不断循环迭代完成最终成果的学习， 其主要目的是培养学生的创造性思维和批判性思维、解决问题的能力。
设计型学习是一种通过项目进行学习探究的方法，强调设计理念和做中学、综合运用多门学科知识来设计或解决问题，整个过程具备循环性和迭代性。与创客教育类似，设计型学习也需要教师引导学生参与到真实的设计项目之中，学生通过综合运用有关知识技能去动手探索，二者都可以极大地提升学生的科学、技术、工程、艺术、数学等能力, 增强学生的核心素养以及合作创新等关键能力。并且设计型学习与基于项目的学习相比，凸显了学习者能力训练的复杂性和劣构性、教学实践的工程性和创新性以及学习过程的体验性和探究性，这种优势与创客教育是极其吻合的。因此创客教育与设计型学习在理论基础、目标诉求等方面具有一定的联系。
二、设计型学习的模型比较分析
对于 DBL
的模型，比较有代表性且运用范围较广泛的有四种模型：Doreen Nelson
提出的逆向思维模型、Kolodner J L 为中学生的科学学习提出的基于设计的科学探究循环模型、创新技术博物馆在开展“创新技术博物馆学习项目”时所提出的学习挑战模型、Fortus D 和Dershimer R C 共同提出的基于设计的科学学习循环模型。
基于设计的科学探究循环模型相对于其他三种模型，其各个环节描述较为具体，强调学生对设计的反思和迭代，使学生能够及时得到学习反馈，从而激发学生的学习动机。并且包括多个分享交流环节，有助于提高学生的交流能力，从而培养学生的团队协作能力，整个环节是以解决问题挑战为前提的，学生采取一系列措施分析、解决问题，并通过设计的形式解决问题，使得自身解决问题的能力得以锻炼，而且设计本身就是一个具有创新性的过程，所 以在此过程中学生的创新能力也得到了培养。该模型所具备的教育特点与创客教育的培养目标是最为贴近的，因此本研究借鉴基于设计的科学探究循环模型的操作程序，提出一种基于设计型学习的创客教育
活动模式。
三、基于设计型学习的创客教育活动模式构建 本研究结合对学习者特征以及该基于设计型创客教育活动模型所需实施条件的分析，以 活动理论为指导，根据基于设计的科学探究循环模型，遵循创客教育的整合性、趣味性、协 作性、创新性的特点和设计型学习的设计性、迭代性、综合性、反思性的特点，对基于设计 型学习的创客教育活动模式进行了设计。
基于设计型学习的创客教育活动模式将教师和学生活动分开进行设计，为了使学生更好地掌握知识，为创新能力地充分发挥奠定知识基础，因此将模式分为知识技能学习阶段和创客作品的创造阶段。在知识技能的学习阶段，教师活动分为“创设情境、激发动机”、“讲解知识、夯实基础”、“提出任务、引导探索”、“鼓励分享、总结评价”四个环节。“创设情境、激发动机”环节，根据创客教育的趣味性特点，教师从生活情境出发导入具备趣味性的问题，从而激发学生强烈的学习动机，有助于整个活动过程的顺利进行。“讲解知识、夯实基础”环节，依循创客教育的整合性特点和设计型学习的综合性特点，以信息技术学科为主，其他学科为辅，向学生传授多样化的知识，夯实基础，提高学生的综合素质。“提出任务、引导探索”环节，为了巩固学生所学知识，教师需要布置练习任务，来加深学生对知
识的印象，并在此过程中通过对任务进行详细阐述和分析来引导学生探索解决方案。“鼓励分享、总结评价”环节，在学生完成任务后，教师鼓励学生对成果进行分享，并对其进行评价总结。
学生活动包含“情境感知、增强兴趣”、“领会知识、掌握技能”、“自主探究、完成任务”、“积极讨论、查漏补缺”四个环节。“情境感知、增强兴趣”环节，学生通过感知教师创设出来的情境，提升对所学课程知识兴趣。“领会知识、掌握技能”环节，通过了解领会教师所讲解的知识，从而掌握培养目标方面的技能。“自主探究、完成任务”环节，学生通过教师对练习任务的阐述，在教师一定程度的引导下利用自主探究的方式，从而找到解决方案完成任务。“积极讨论、查漏补缺”环节，在教师组织学生对成果进行分享过程中， 学生相互之间积极讨论，并在讨论中查漏补缺，达到对知识更加充分地掌握。
在创客作品创作阶段，教师活动包含四个部分：“引入问题、确定挑战”、“标准制定、组织小组”、“实施监督、提供支架”、“评价成果、交流总结”。“引入问题、确定挑战” 主要是教师通过创造问题情境来引导学生发现问题，从而去解决问题，确定为挑战。“标准制定、组织小组”是教师根据活动理论的基本原则来制定活动标准，并且根据一定方式来组织创客小组。“实施监督、提供支架”主要是教师在学生进行作品创作或解决问题的过程中， 对学生行为以及进度实施监督，其目的是保证学生行为遵循活动规则，并在学生遇到相应困难时能够及时提供脚手架。“评价成果、交流总结”是教师针对学生成果进行客观评价，并且组织学生相互评价以及相互交流创作阶段所积累的经验。
根据基于设计的科学探究循环模型中所包含的“设计/再设计”和“调查/探索”的循环步骤的模型特点，该模式将学生活动分为“探究”、“设计”、“反思”三个循环圈，循环圈与循环圈之间能根据学生创作进度进行自由切换。“探究”循环圈主要体现了创客教育中创新性的特点，主要培养学生能够用创新方式解决问题的能力。包括学生对问题挑战进行分析理解，确定活动任务，对解决方案进行创新性构想并对构想的可行性进行探究，分析探究结果，小组相互交流分享构想的方案和对其进行评估，根据评估结果和探究结果对方案进行完善。
“设计”循环圈体现了设计型学习的设计性和迭代性的特点，主要强调作品方案以及作品的设计。包括学生根据构想方案正式编写作品方案，小组间对作品方案进行分享与交流， 然后对交流结果分析总结。初步制作作品原型，并通过不断实践测试来检验作品成果，根据检验结果来对作品进行迭代完善。
“反思”循环圈突出了设计型学习的反思性特点，主要是让学生形成自有学者评价、纠正的良好习惯，从而提高学生的反思水平，促进学生高阶思维的形成。其中包括学生对作品的展示，小组间相互评价作品，然后分析评价结果并进行总结反思、再次对作品进行改进完善。
三个循环圈都包含小组与小组之间的相互评价，方案的设计与作品的制作都是以小组的形式完成的，体现了创客教育协作性的特点。
四、基于设计型学习的创客教育活动模式可行性分析
创客教育是一种以培养创造和创新能力为主要导向的新型教育形式，倡导在创造中学， 以团队学习的方式来培养学生创新能力、解决问题的能力和团队协作能力，具有整合性、趣味性、创新性、协作性。设计型学习选择性集成了研究性学习和项目式学习的优点，与二者相比，设计型学习具有更强的工程性、创新性、探究性、体验性，对于学习者的能力训练方面也更具复杂性和劣构性。而创客教育与传统教育相比，其优势在于创客教育具备创新性、探究性、工程性、体验性等特征，并且创客教育与设计型学习都强调综合运用多门学科知识
去解决问题以及在创造过程中的循环迭代。可见，创客教育与设计型学习在理论基础、目标诉求等方面具有一定的协同性，因此将两者进行融合探究是可行的。
基于设计型学习的创客教育活动模式分为“知识技能的学习”、“创客作品的创造”两个阶段，其目的是让学生在进行作品创作之前具备良好的知识储备。创客教育和设计型学习都是以解决问题为主线的，强调学习的情境性，并且主张在整个过程中培养学生的协作精神、创新精神。因此在该模型中添加“创设情境”和“引入问题、确定挑战”模块，由此来激发学生的学习动机和发现问题的能力。模型还包含多个“分享交流”模块，旨在培养学生勇于发表意见，鼓励学生相互协作，有利于培养学生的团队意识，符合创客教育和基于设计型学习强调协作的特点。创客作品创造阶段所包含的探究、设计、反思三个循环步骤，步骤的顺序可以根据学习者的需要自由转换，极大限度给予学生发挥创新想法的空间，满足设计型学习迭代循环的特点。由此，可以看出基于设计型学习的创客教育模式具有一定的可行性。