4P原则指导下的高中创客比赛准备过程模式探究与实施

    卫童 秦健 陈文杰

    摘 要：文章在深入了解创客类比赛相关案例的基础上，查阅中小学创客教育应用模式相关文献，以及作者所指导的J校学生参加的第十九届中小学电脑制作活动创客大赛的实践经验，从前期、中期、后期准备三阶段出发，提出基于4P原则的创客比赛选手准备过程模式，以期为一线中小学教师带队参加创客类比赛提供相关的借鉴与参考。

    关键词：4P原则;创客教育;创客大赛;教学模式

    中图分类号：G434 ? ? ?文献标志码：A ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2019）20-0027-03

    一、引言

    国际化、信息化、网络化、个性化成为21世纪的“标记”[1]，创客运动的良好发展态势为教育的改革与创新提供了新的机遇，主要体现在课程改革与教育系统变革方面。另外，创客教育对个体自身发展、国家人才战略也将产生重大影响。

    从国家层面，2018年1月教育部印发文件《普通高中课程方案和语文等学科课程标准的有关情况（2017年版）》，提出要将三维设计、开源硬件、人工智能正式划入新课标，成为高中学习的必修課。同年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，提出要完善课程方案和课程标准，充分适应信息时代、智能时代发展需要的人工智能和编程课程内容。各地中小学纷纷响应，积极开展各类创客教育活动及比赛，以赛促教。J中学在开展创客类比赛时借鉴了雷斯尼克教授（Mitchel Resnick）所提出的4P原则并进行了探究，整合出一套创客比赛选手准备过程模式并进行了实践，意欲为同类比赛提供一定的借鉴。

    二、创客教育在国内的发展特点

    1.创客教育

    创客是一个充满造物精神、努力将各种灵感变成现实的群体，是创新2.0时代创新民主化的具体体现[4]。该词来源于“Maker”， 最初意为“制造者”，现代表一群将创意转变为现实的人。不论是艺术创作、逻辑程序，抑或电子机械、结构创意，其在教育中倡导的都是动手、分享、实践、合作、自由的理念，目的在于培养学生的实践操作能力与创新精神，是一种弥补传统教育中所缺乏创新元素的新教育模式。

    创客教育的核心理念在于通过动手实践培养人的创新意识、创新思维和创新能力，最终让每一个人的创意“照进”现实，其价值特征体现了以全人发展作为教育目标、以专业能力作为教育基础、以工匠精神作为教育核心、以协同环链作为教育关键[5]。

    2.发展特点

    查阅文献可知，目前我国有关创客教育的研究热点主要体现在两点：一是创客教育的理论研究方面，以“创客”“创客空间”等作为研究重点;二是促进教学变革方面的研究，创客教育在政府的号召下进入各类学校，以信息技术课程为出发点，借助项目式学习、基于问题的学习、体验式学习等聚焦学生学习过程的改变[2]。

    纵使创客教育发展火热，但仍存在一些问题，主要表现为：①实践性有待深化。查阅相关文献后知，我国学者对创客教育的研究范围广、数量多，但针对某一具体知识领域的研究却不够深入，实践性与参考性有待深入。②本土化有待融合。“创客”一词源于美国，学者们在借鉴其教学模式、实践路径的基础上，积极探讨适合我国中小学教育教学的模式方法，但仍缺乏对国情的具体分析，导致本土化程度低，甚至出现创客教育在某些学校成为低端技术训练课程的情况[3]。

    三、4P原则及其在创客活动中的解读

    随着创客教育的不断发展和研究的不断深入，国内外许多学者都在探索适用于创客教育的教学模式与方法。其中，以4P原则为指导的活动模式成为探索创客教育的新途径。

    1.4P原则

    4P原则的提出源于MIT幼儿园小组主任Mitchel Resnick教授。其最初是用来教授学生进行Scratch编程、指导Scratch编程活动有效进行的一套方法，后被运用到诸多教学案例中并取得了良好效果。由此可分析出，4P原则对于创客类教学活动的指导也有一定的积极意义。Mitchel Resnick提出，培养创造力最好的办法是支持那些基于热情、与同伴合作、以游戏精神从事项目的人。[3]这也就揭示了4P原则的核心：项目（Project）、热情（Passion）、同伴（Peers）和游戏（Play）。

    2.4P原则的解读与活动步骤

    4P原则四大核心理念中，项目意为创客类活动应是在某个固定项目下进行的，有明确的执行任务，否则无从入手;热情和游戏是学生进行创客活动过程中的动力和催化剂，良好的创客活动能激发学生在此项目中参与的热情度，从而影响整个活动的参与和进行程度;同伴作为协作模块中的重要元素，其间激发创意交换灵感，互相鼓励共同创造与分享是使项目进行的持久支撑。

    结合以上支架，笔者认为在具体的备赛实施过程中可参考如下步骤：创设情景、确定项目及备案;明确项目任务和要求;分组讨论、形成组内方案;选择材料、作品制作;检验成果、改进完善;分享、评价与反思[6]。

    四、创客大赛准备模式构建

    为大力推动全国中小学信息技术教育，展示各地中小学生信息技术学习实践成果，“全国中小学电脑制作活动”源此开启。2019年第十九届市级中小学电脑制作大赛是由西安市现代教育信息技术中心、教育电视台联合举办，旨在鼓励广大中小学生结合学习与实践活动及生活实际，积极探索、勇于创新，运用信息技术手段设计、创作电脑作品，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。其中“创客大赛”分项赛是指在电脑辅助下，学生利用开源硬件 Arduino、 Micro：bit、树莓派、各类元器件、3D 打印、激光切割等硬件和工具进行设计和创作，体现多学科综合应用和创客文化的作品，对学生的创新思维，设计、动手、团队和解决问题能力的提升有积极作用。

    J校是陕西省西安市一所民办中学，本次“智能家居”作品的设计是较为典型的基于项目的活动，笔者根据4P原则的四个核心理念与实施步骤，结合本次创客大赛的要求，构建出图1所示的创客比赛选手准备过程模式，意在激发小组内的参与兴趣与激情，并借助游戏化的方式讓学生能利用内驱力在该项目过程中体验和坚持，通过同伴协作、鼓励和展示交流得到提升与收获，培养学生的创造力与动手能力。

    比赛通常会有明确的时间，在上述选手的准备过程模式中，我们以前期、中期、后期为界进行项目进度安排，对于本次比赛而言，并未设置固定的主题形式，因此对于主题的选择与确定、方案的设计与实施、如何安排项目进度将会是该准备过程中较为重要的几点，另外注意工程笔记的记录应随时进行。下面，笔者将从这三段进行探讨：

    1.前期准备

    （1）参赛队员的选择

    教师在选拔参赛队员时，应结合学生自愿和兴趣为主的原则，辅以创造性、自觉性。双方需明确比赛的最终目标不在于成绩而在于学生自身的成长与发展。创造大赛关键在“创”在“造”，不仅是对学生创意思维的考察，同时也需将创意转变为现实，这一点正是创客理念中所倡导的动手实践能力。另外，队员与队长的确定、队员分工应根据个人特点与实际能力进行分配，做到人各有职，事各有份。

    （2）研究比赛规则

    在研读规则阶段，由于学生以往未有相关比赛经验，因此该步骤需由教师引领各队学生，对模糊性问题进行集中说明，如比赛中对硬件类型的要求、需准备的过程性材料、比赛具体流程等，此步骤的目的在于帮助学生对比赛规则进行方向性和侧重点的把握。

    （3）确定比赛主题与方案

    主题的选择与确定是本项目中最关键的步骤，创客主题一旦确定，将自始至终贯穿整个项目过程，并与最终效果紧密相关。学生在选择主题的过程中应注意结合社会生活实践和课程学习过程，对某一现有问题进行改善或解决，自己动手实践制作完成具有一定特色或功能的创新作品。

    2.中期准备

    （1）学生动手实践

    项目方案设计完成后，学生可根据各自分工动手实践，新手教师需注意的是，此处包括作品设计与程序功能两大分工，这一点在前期准备中已提及。但项目方案通常不是一蹴而就的，往往需要多次修改与完善，故在此阶段教师若能紧密关注学生进度最佳。

    （2）根据比赛时间调整方案与进度

    上述提及项目方案不是一次成型，需不断打磨调整，因此阶段性进度在很大程度上与预定方案不符，可增加学生的备赛时间。

    （3）展示与交流

    展示与交流阶段则由学生独立完成，“组间+组内”展示与交流，能快速激发队员积极性，增进不同队伍间的距离感;模拟比赛现场进行展示答辩，在学生心理建设、及时发现作品问题方面具有积极影响。

    3.后期准备

    后期准备包括评价反思、项目作品进案例库。继展示交流后，各组作品的创意与不足已经初显，需注意的是教师在该阶段需与学生共同鉴定，从教师角度与学生角度出发，肯定创意发现不足，最终确定修改方案。最后，无论作品成功与否，教师都需将其记录并录入案例库，以备今后教学与比赛之用。

    五、建议

    此次比赛是笔者首次作为指导教师带领实习学校学生参加创客类大赛，在此次参赛过程中总结了一些心得与建议。

    1.对参赛队员的挑选标准不宜局限于学习成绩

    传统的教育理念认为，成绩是衡量学生的第一标准。在今天这样一个与时俱进的时代，各种人才有百花齐放之势，对学生的培养早已不仅仅定位于学习成绩，尤其是21世纪对人才的要求拓宽至语言能力、合作能力、沟通能力等多样化技能。因此作为教师，我们更应拓宽自身视野，积极发现学生的潜力与进步。

    在此次参赛人员的选取中，首先将学生的兴趣与积极性放在首位，基本做到凡有意愿者都将其加入此次培训准备。经过一段时间的准备，学生在自我制定活动计划、团队协调合作与分工、表达能力等方面有明显提升。作为指导教师，笔者认为学生最大的进步在于对新鲜事物不再畏惧，敢于挑战，面对问题也迎难而上。

    2.需确保一定数量的参赛后备人员

    由于J校是首次参与类似比赛，因此为保证比赛的顺利进行，指导教师需要尽量考虑到比赛各阶段可能出现的问题，如学生训练活动的时间与教室协调、器材准备与补充、比赛当天的食宿问题等。就此次比赛而言，笔者认为最重要的一点是在赛前保证了一定数量的后备人员，由于比赛当天出现了某些意外情况，但赛前的这一准备迅速使后备人员顺利到位，从而保证了比赛的顺利进行。

    3.学生需做好每次项目方案的制定与改进记录

    赛前准备除制定训练活动计划、安排活动进度之外，对学生而言，另一重要的工作即要做好每次项目方案的制定与改进记录。如本校智能挑战队最终确定的小智方案是经团队多次分析商议、动手制作、修改不足、再定方案等多次迭代而成，期间制定了多个项目版本。在这一过程中，学生将活动记录做好总结不仅能有效提高工作效率，更是将自主权交由学生，充分体现尊重学生、以学生为主的活动理念。

    4.师生做好赛后总结，加速自身成长

    结合笔者本次指导经验，无论赛后结果如何，赛后总结是十分必要而充满意义的。就教师而言，从比赛之初如何准备，期间遇到了何种问题如何解决，赛中与他人的请教及见闻，赛后如何帮助学生戒骄戒躁或安抚学生都应成为一名新手教师迅速成为经验教师的“文字成长法宝”;就学生而言，结合自身担任团队角色、自我发展等对学生客观正视自己、快速成长有极大的积极意义。另外，师生做好赛后总结，整体上也可加速整体团队的默契与成长，这一点对于新手团队尤为重要。

    参考文献：

    [1]杨现民，李冀红.创客教育的价值潜能及其争议[J].现代远程教育研究，2015（2）：23-34.

    [2]智飞飞，乜勇.基于关键词聚类及网络关系图的创客教育研究分析[J].数字教育，2018，4（3）：13-18.

    [3]韩芳，陈珊.国内创客及创客教育研究述评[J].黑龙江高教研究，2017（2）：37-40.

    [4]王佑镁，王晓静，包雪.创客教育连续统：激活众创时代的创新基因[J].现代远程教育研究，2015（5）：38-46.

    [5]杨刚.创客教育：我国创新教育发展的新路径[J].中国电化教育，2016（3）：8-13+20.

    [6]苗冬玲.4P原则指导下的创客活动设计研究——以“桥梁工程师”为例[J].电脑知识与技术，2019，15（3）：112-113+118.

    （编辑：鲁利瑞）