《青少年创造力培育法》第四篇（8）创客：玩、思、做、学、研合一

《青少年创造力培育法》是一部面向基础教育阶段学生、教师及家长，系统阐述“创造力可教、可练、必练”的通俗教育读物。

全书以“万众创新”时代亟需大批原创人才为背景，用华为研发、日本诺奖井喷等案例佐证“创造力＝国家核心竞争力”；随后依次拆解大自然、兴趣、阅读、信息素养、宽容与闲暇等九大“创造力能源”，示范如何把课堂变成研究场、把作业变成微课题；继而给出观察、提问、假设、验证等一整套“科研方法工具箱”，并推介创客教育、翻转课堂、小微学校等全球最新教学形态，呼应乔布斯之问——“IT几乎改变了所有领域，为何独独对学校教育影响甚微？”。

在【重新认识“教育”“学习”】这一章节中，作者梳理了当下中式课堂“标准答案—高密度训练—唯分数评价”的流水线逻辑，指出其本质是一台高效“复印机”：学生越努力复印，自主性、想象力与创造力便被抹杀得越彻底；借此呼吁把“学习”重新定义为“研究”，把“考生”还原成“探究者”，真正实现从“复印时代”到“创想时代”的范式跃迁。

作者是深圳第二高级中学教师刘伟和深圳市教育科学研究院教研员李睿。

《青少年创造力培育法》第四篇 创造的方法

第八章

创客：玩、思、做、学、研合一

教、学、做合一。
——陶行知

创客与创客空间

近些年，随着全世界对创造性人才的强烈需求，创客在各国大量涌现。

“创客”,源于英文“Maker”,即通过动手将与众不同的创意做成物品的人。创客是拥有奇思妙想的创意思维、喜欢动手制作、善于合作、乐于分享的一群人。

如今世界各国如雨后春笋般涌现出许多创客空间。创客空间是指具有头脑风暴、加工车间、演讲分享功能的开放实验室。创客们在创客空间里相互激发创意、共同动手制作、共享各种工具和资源、分享心得体会、得到同伴指导、最终做出创意产品。

创客空间起源于一个叫C-base的组织。它是一个设在德国柏林的非营利性协会，成立于1995年，目前约有几百名成员。该协会的目的是提升大众计算机软件、硬件和数据网络的知识和技能。

C-base会在节假日举办活动，比如，在儿童节给小朋友介绍机器人或计算机辅助设计等，有时也会为柏林附近的其他团体活动提供支持。

C-base是世界上第一个独立的Hackerspace(黑客空间),因为它不隶属于任何学校或企业。2005年《MAKE》杂志创刊，Makerspace(创客空间)这个词开始出现。2011年初，这个词才流传开来。目前世界各国的创客空间正在快速增长。Makerspace指的是人人皆可用来设计和工作的地方。Hackerspace以改装硬件、制作电子零件和设计程序为主，而Makerspace则能够满足实现各种创意的渴望。创客空间免费开放给业余爱好者和专业人士使用，一视同仁。

中国第一个创客空间是上海的新车间，成立于2010年10月1日，是一个非盈利的组织，大家可以在其中一间制作有趣的项目。

新车间的使命是支持、创建并推广物理计算、开源硬件和物联网。新车间举办讲座、研讨、项目、初创推广、工作坊、竞赛，同时也会参与国际竞赛。此外，新车间已成为一个融资和管理平台，支持人们制作自己的作品和项目。

中国的创客空间近年也在快速发展，并形成了北京、上海、深圳三足鼎立之势。

2015年1月4日，李克强总理来到深圳华侨城，与“柴火创客空间”的小伙伴们共话创新创意，并提出了“大众创业，万众创新”的号召，如今全国的创客活动正如火如荼，创新创造之风，迅速吹遍了全国。

跟着外公当创客

2009年11月，美国著名的科技网站《连线》的执行主编、长尾理论的发明人、《创客：新工业革命》一书的作者克里斯·安德森宣布：将辞去《连线》主编职位，去一家机器人公司担任CEO,专注于开源项目以及机器人制造。对此他解释道：“对我而言，这是一次追求创业梦想的机会，《连线》的使命是影响和记录数字革命，这种使命将会继续延续和扩展。”

在《创客：新工业革命》的第一章中，克里斯·安德森回忆起他的外公，白天在公司里担任机械工程师，但是“到了晚上，他就变身成发明家。他在脑海中构思各种机器，画出草图和机械图，然后制作出原始的模型。还把家里的车库变成了工作室，逐渐配备了各种发明所需的工具：一台钻床、一台锉锯机、一台曲线锯、几台砂轮机，还有最重要的就是一台全尺寸的技术车床。”

这位爱动手制作的老人家最得意的发明是一个解决自家草坪浇水问题的小装置：“辅助阀门顺序运行系统”,这是一个自动喷灌系统，可以用电子钟来控制水阀的开关。

老人家动手制作的目的，是不是为了商业化，用自己的发明赚很多钱呢?

看起来不是。他每天都在折腾各种小制作，堆满了自家的小车库。老人家乐此不疲地不断改造它们，并且不停地想做出点新东西来，仅仅是为了好玩。

克里斯·安德森回忆起他幼时在外公家度过一个暑假的经历，在外公的小工作室里他跟着外公动手动脑，度过了许多欢乐的时光：

“有一年春天，外公跟我说我们要一起制作一个四冲程发动机。那年夏天，我到洛杉矶时，一个大大的箱子早已等在外公的小工作室里。我之前已经做过了一些模型，这次依然兴奋地打开箱子，想着里面都是已经编好号码的零件，外

加配套的组装说明。可是箱子里只有三个大大的金属块、一个粗糙的发动机外壳、一份折叠起来的图纸。

‘零件在哪儿?'

外公指着那几个金属块说：‘就在那儿啊。我们得自己动手。’

于是，整个夏天我们都专心于此。我们按照图纸切割、钻孔、打磨、翻转那些金属块，制作曲轴、活塞、连杆、轴承，还有活门，就像是艺术家把一块大理石悉心雕琢成塑像。看着从车床上车下的铁屑在我脚下越堆越高，我不禁感叹工具和外公灵巧双手的神奇伟大。我们用一大堆金属制作出了一台精密的仪器，工作室简直就是一家无所不能的小型工厂。”

暑假结束时，一个小学生，已经从外公那儿学会了各种机械工具和车床锯床的使用方法，还懂得了什么是“四冲程发动机”,什么是曲轴、活塞、连杆和轴承，并且制作出了一台可以把汽油灌进去、发动起来以后能带着汽车跑起来的“四冲程发动机”!

童年的影响

自己制造发动机，有这个必要吗?为什么不直接买一台?为什么要自己动手做?外公并不缺少买一台新发动机的钱啊。作者感到外公除了希望和自己的外孙度过一个难忘的假期以外，还希望把这种动手制作的爱好和一些机械学知识一并教给外孙。这些机械学知识不是应该在大学里才学到的吗?这些知识对小孩子来说是不是太难了?小孩子学了这些有什么用?

要知道，这个小孩子长大以后的职业是《连线》杂志的记者，是一个纯文科生，而不是一个机械工程师，他这辈子都用不到自己动手制作一台发动机这个技能。

试想，如果克里斯·安德森没有小时候受到的这些工程学熏陶，亲身参加那些类似“制作一台四冲程发动机”的项目，接受“动手解决问题”的训练，他不可能深入了解到制造业的精髓，从而敏锐地意识到工业社会即将到来的巨大转折，也写不出《长尾理论》《免费》《创客：新工业革命》等有巨大影响力的著作。

试想，如果克里斯·安德森长大后没有成为一个记者，而是进入一所工科院校学习并成为一个机械工程师，他可以自豪地告诉自己：大学里这些基础科目，我还是小学生的时候就动手实践过了，我可以闭着眼告诉同学“什么是四冲程发动机”。

试想，如果作者成为一个记者以后，在面对那些完全陌生的互联网知识和电子商务知识时，他已经掌握了可以迅速学会新知识的能力，将会对他的记者生涯产生多大的帮助?在1999年的时候，他就采访了初创阿里巴巴不久的马云，他可以马上理解马云创建电子商务系统的未来，很早地把阿里巴巴介绍给了他的读者，而不是像当时的大多数人一样持有怀疑的态度。

独占鳌头

从克里斯·安德森的经历，我们可以发现，他小时候从外公那里学到的动手制作的创客活动过程，对他的人生和职业产生了多么巨大和积极的影响。

他从这段童年创客活动里获得的远不止知识和体验，他收获了自信心，免除了对未知知识领域的恐惧，在他长大以后再遇到类似技术这样棘手问题的时候，他可以从容地告诉自己：这个东西不难，我可以很快学会，我做过类似这样的东西。他拥有跨学科思考的能力，使得他成为一个出色的科技媒体记者。他对互联网经济、制造业改革等前沿问题有一系列独到的看法，被誉为“信息时代的精神领袖”,帮助《连线》杂志独占了科技媒体的鳌头，产生了广泛的影响。

如今，创客空间在全世界迅速发展，各国的创客空间聚集了众多的各类创客，少年创客也越来越多。创客教育能不能和克里斯·安德森的外公一样，为创客们带来奇思妙想、创造的体验、跨学科的知识、创意产品呢?

《溺水SOS》

创客活动，是创造性、体验式、协作型、项目式、做中学的过程，是培育创造力的极好方式。

深圳市第二高级中学的小创客们在2015年深圳创客周期间参加了“QQ物联硬创马拉松比赛”,他们制作的《溺水SOS》产品获得了特等奖，受到评委们一致赞扬。

回顾一下参赛过程，可看出小创客们是如何制作出创意产品的。

根据赛事规则，需要从编程、3D打印、商业规划、演说能力等方面去挑选合适的参赛队员。根据要求，导师从深圳市第二高级中学创客团队中挑选了3名同学参加比赛。

导师带领同学们首先开展头脑风暴：制作一个什么样的创意产品来参赛?

导师组织同学们自由讨论，充分发散思维，并画出思维导图。历经3个多小时的反复讨论，同学们先后想到了智能冰箱、智能开锁、智能照明、智能交通、儿童安全等多个领域。

一位同学曾从电视新闻中看到：深圳每年在6月盛夏，常有儿童在游泳池里溺亡，即使救生员就在旁边，溺水仍时有发生，他建议大家设法解决这个难题。同学们最后一致决定，制作一款溺水智能报警设备，取名《溺水SOS》

大家在制作前，首先提出一系列问题，层层深入思考：为什么儿童在游泳池溺水时会发现不了?溺水瞬间人的生理体征会发生什么变化?溺水时会有什么动作?用何种方式去检测最理想?要做成什么样的检测仪器最方便?怎样把检测信号发出并显示出来?大家深入讨论，分工协作，共同寻找这些问题的解决方案。

同学们利用百度等搜索引擎寻找出大量相关资料。大家发现游泳者在正常游泳和溺水时在生理上、心理上及动作上都差别很大，该检测哪项指标成了讨论的焦点。大家发现：在正常游泳时，肌肉是有规律用力的，而溺水挣扎时却是不规律的。根据大量数据及研究发现，肌电传感器是一款可以检测肌肉用力情况的设备，应该可以用来检测溺水状况。于是大家便尝试通过肌电传感器来检测，并将溺水时的数据与正常游泳者的数据进行比较。

同学们充分发挥想象力，提出了这样的设想：《溺水SOS》将是通过Arduino开源硬件开发的一种智能臂带，通过测量游泳者手臂的肌电数据变化来判断游泳者是否溺水。如果游泳者发生溺水，游泳者会乱抓乱蹬，这时手臂的肌电数据会发生变化，“溺水SOS”智能臂带便会检测到这一状态并发生震动，同时把信号发出去，救生员手上戴的“溺水SOS”手环便会发生震动，游泳馆的电子大屏幕会同时显示并播放“泳池内可能有人溺水，请大家互相关注，互相帮助。”当游泳者在泳池中发生抽筋的时候只要双击臂带上的按钮，信号就能发到救生员手环上，救生员会第一时间实施救助。

然后大家再思考制作这个作品将会用到什么技术?导师此时引导同学们从技术上分析并开展可行性研究，思考如何利用新工艺新技术，怎样用创新的方式去解决问题。导师只需引导，解决问题的方法让同学们自己去发现。导师只要指出方向并充分信任同学的能力，鼓励他们大胆创新就够了。

同学们的潜能不可小看，针对层出不穷的难题，只要大家协同合作，总能找到解决方案。鏖战了两天，从购买材料到设计制作出“溺水SOS”原型，其间陆续解决了检测、算法等难题，最后终于圆满地制作出了《溺水SOS》产品。产品以浓郁的人文关怀、极富创意的解决方案、广阔的市场前景获得了比赛特等奖。

虽然在两天里仍然做了许多无用功，走了很多弯路，但同学们也因此在研究制作过程中学到了很多课堂之外的多学科知识，积累了许多实践和动手的经验。

上述过程，就是一个典型的基于造物的综合性的学习过程。通过这个过程，同学们的综合能力、创造能力都得到了显著提高。

创客学习法

前面介绍的创客马拉松比赛是创客时代重要的学习方式之一。在创客空间定期举办此类活动，能激发学生兴趣和主动性，保持学生好奇心，培养他们的动手能力，以赛促学，实现了跨学科的综合性学习。学生们在制作项目时合作探究、自主学习、主动分享，将竞争变成了合作。创客马拉松比赛的学习方式让学生真正实现了玩中学、思中做、做中思、做中研，培养了学生手脑结合的综合素养。

创客时代已经迅速来临，传统的学习方式必须顺应时代发展的要求，进行彻底的改变。我国教育部发布的《基础教育课程改革纲要(试行)》提出了转变学生学习方式的号召，要求学生在教师指导下主动地、个性化地学习，让学生学习产生实质性的变化，提倡自主、探索与合作的学习方式，逐步改变以教师为中心、以课堂为中心和以书本为中心的局面，促进学生创新意识与实践能力的发展。创客学习法是对这项要求的全面落实。

在创客活动中，创客们以极大的兴趣全身心投入到实践当中，专心致志于自己的创意和创造。这要求教师真正以学生为本，引导学生善于发现和提出问题、学会分析和解决问题、学会合作、学会表达、学会集体思考。教师要营造有利于学生好玩、自由、宽松的创造性环境和氛围，使学生在主动参与、乐于探索、勇于冒险、勤于思考、善于合作、共同分享、动手创造的氛围中学习，实现了陶行知先生倡导的教、学、做合一，并有进一步的提升，不但解决了学生的厌学问题，还实现了玩、思、做、学、研五合一，必将全面地推进教育的整体改革。

以思维为本

创客活动经常需要发散思维、逆向思维、独立思考、批判性思维、集体思考。

创客活动都是首先从头脑风暴开始，头脑风暴是典型的发散思维。经常开展头脑风暴，能激发创意，提升兴趣，保持好奇心，相互启发。

创客们还经常尝试用与常人相反的方式进行思考，这就是人们常说的逆向思维。逆向思维能够“不走寻常路”,打破陈规，打破条条框框，在别人认为不可能的地方或别人意想不到的方面有所突破，发挥出出人意料的创造力。三国时期，诸葛亮所用的“空城计”,就是利用逆向思维的典范。诸葛亮利用了司马懿一向认为他是不会冒险的想法，反其道而行之，面对敌军，在一座空城上弹琴，冒了最大的风险，反而安然脱险。

创客活动需要独立思考能力，善于批判质疑，发现事物存在的缺陷和不足，这种素养是中国许多学生很欠缺的。在“知识爆炸”的信息时代，学会独立思考和独立判断比获得知识更重要。在创客活动中经常用到的“六顶思考帽”“思维导图”“批判性思维”等思维方法，都是提高思考能力的有力工具，经常参加创客活动，思维能力必然会迅速提升。

不难发现，越会思考的学生，求知欲望就越强，终身学习的能力也越强，创造力则更强，考试成绩也会更好。思维一通则百通，在先进的思考方法驱动下不断做中学，使人能与时俱进，永远不会被社会淘汰。这种以思维为本的创客活动，能给其他学科的学习提供有益的启示。

“玩、思、做、学、研”合一

“知行合一”由明代哲学家王阳明首次提出。他认为“知行合一”不是一般的认识和实践的关系，强调知中有行，行中有知，以知为行，知决定行。我国近代教育家陶行知主张“教学做合一”,认为教、学、做是一件事，而不是三件事，做是教和学的中心，行比知更优先，行是知之始，知是行之成。“教学做合一”是对“知行合一”的发展和提升。

在创客时代，“玩、思、做、学、研合一”更适合当代社会的要求。

为什么中国的学生总感到学习是一种负担，总感到学习过程缺少快乐?中国人的衣食住行已经逐渐现代化，教育硬件设备也在不断更新，而教学方法却依旧多年不变。大多数学校教学还主要采用灌输式的教学方法，老师满堂灌，学生被动跟着转，课余学生要做大量重复训练的习题，学生很难有兴趣，学用更是难以结合，导致学生不会分析问题、解决问题，独立思考能力、创造能力普遍低下，高分低能现象越来越严重。

孩子天生喜欢玩，学习完全可以采用玩的方式，即在玩中学。通过“玩”来激发学生的兴趣和求知的动力、促使学生主动获取知识、提高动手操作和协作的能力，使学生在“玩”的过程中自由、快乐地学习和探索，在这种玩的氛围里主动地、有趣地、手脑结合地、体验式地、项目式地学习，才可能培育出创造力。

著名心理学家让·皮亚杰(JeanPiaget)提出了游戏理论。皮亚杰主张：“在教学中必须重视学生的活动和动作，要旨是把活动原则实施于教学过程，让学生主动探索外物，通过活动及其协调，逐步形成、发展、丰富自己的认知结构，重新创造发明和理解事物。”他认为只有通过在学习活动中“玩”,才能使学生多方面的个性和潜能得到充分发展。他还提出了他的活动教学理论，力图把“知和行”统一起来，就是要从“玩中学”,提倡把“玩”的原则实施于教学过程中。皮亚杰这一理论广泛应用于学前教育，但同样可以迁移到中小学教育。

“玩中学”并非单纯的玩。教师要彻底改变传统的以传授为主的教学模式，指导学生找到玩中学的方法，让学生在学习时像玩游戏一样因为快乐而专注、兴奋，在“玩”的过程中快乐学习。

原贵州大学校长郑强曾指出：中国人很难获得诺贝尔科学奖的原因之一是“玩得太少了”。中国教育必须高度重视玩，给教师和学生更多玩的时间，营造更多玩的氛围，这样才有可能培育出有创造力的学生和老师。创客活动就应以好玩为基础，学生们都以好玩的心态来主动参加创客活动，教师也应努力营造好玩、有趣的创客活动氛围。

思中做、做中思：在实践和创造之前，首先思考，思考问题的性质、价值意义、如何践行等。遇到问题，不是盲目地进行尝试，而是经过一番深思熟虑，再有计划地开展活动。就像深圳市第二高级中学的创客们制作的《溺水SOS》产品，先思考制作一个什么样的创意产品来参赛?制作这个作品涉及哪些技术?引导学生带着问题去动手，边思考边做，在反复实践中思考，脑与手相互促进。解决了问题或完成了项目后，还要对整个创造过程进行思考总结，发现其中的优点与不足，以便优化将来的创造活动。

学习与思考也必须密切结合。谈及学与思，很自然地想到中国古代思想家孔子的“学而不思则罔，思而不学则殆”。孔子一方面强调思考需以前人积淀的知识为基础，即“吾尝终日不食，终夜不寝，以思，无益，不如学也”,也就是说明了思从学中来，无思则学。另一方面，“博学而笃志，切问而近思”,强调在接受和吸收他人知识的基础上，恳切地提问并联系实际进行思考。

“思”“做”“学”三者密不可分。“学”与“思”互为前提，“思”是“做”的导向，“做”则是“思”的实践支撑和结果。只有将“思”“做”“学”密切结合，教育效果才最好，学生才会有创造力。

在思、做、学的基础上，还要进一步提升到“研”。研即系统地研究，“研”的过程就是应用科学研究的方法来解决问题的过程。当今社会更需要的是学生用科学方法来解决问题的能力，因此必须通过研究过程来培养学生的科学精神和研究能力。

“做”与“研”两者存在区别，做不一定研，但研一定会做。换言之，做不包含研，研却包含了做。学生走出学校，进入社会中调查、体验、实践，将知识和体验、学习与实践结合，在“做”中不断深究。研贵在求真、求新和求深。“研”关键在于引导学生掌握科学研究和创造发明的方法，正像钱学森提出的“按科学发明创造的方法来办学”,各类学校更应以科学发明创造的方法来教学，学生掌握了科学研究和发明创造的方法，才会有持续的创造能力。从目前来看，真正能“做中研”的学生还寥寥无几，大多是“浅尝辄止”,还达不到研究的高度，因此，创客活动，必须向“研”的方向不断努力。

当今中国“大众创业，万众创新”的呼声越来越高，创新、创造成为时代的主旋律，在这种背景下，中国教育应当把学习方式的创新摆在第一位，以研究性学习方法应对时代的需求，通过创客活动的示范，在各学科中努力实现“玩、思、做、学、研合一”,中国就必将涌现出大批创造性人才。