1.3 没有“创新思维”，何谈创客教育？
创客运动不仅是技术和经济上的运动，而且有成为一次学习运动的潜力，能为人们提供体验和参与创造性学习的新途径。当人们制作和创造时，他们就有机会发展成为创造型思考者。毕竟，创造是创造力的根源。(10)
——（美）米切尔·雷斯尼克
1.3.1 游戏：反向伞为什么没有普及开来？
游戏准备：准备一把普通家用雨伞和一把反向伞。
游戏步骤：
1．观察：打开普通的家用伞，回想在雨天或晴天时打伞的经历。
2．讨论：有什么可以改进的吗？
3．展示：打开反向伞，请大家说出反向伞的优点。
4．讨论：具有如此优势的反向伞为什么没有普及开来？
这是一个有趣的题目，让我们一起反思有3500年历史的雨伞究竟可以如何创新。你或许会想到2013年上市的反向伞——Umbrella。反向伞的发明解决了雨伞打湿地面、上车时开合不方便等问题，具有雨水收纳、人群中易于开合等特点。但我们要思考的问题核心是：反向伞为什么没有普及开来？
我们需要从雨伞使用者的角度出发，将反向伞与普通伞进行对比，如表1-4所示，请你分别从便携性、重量、成本、使用场景几个方面给两种伞进行评分，然后说说你的结论。
表1-4 反向伞与普通伞的对比
从上面的例子中我们可以看到，一种创新能否从想法走向产品，再从产品走向市场是需要考虑很多要素的。就技术层面来看，反向伞已经解决了室内防潮、易于开合等问题，但在人的需求层面却没有关注到使用者的主要需求（便携、轻、便宜），因此市场迟迟未能打开。国内目前倡导创新的创客教育其实也存在相同问题，往往只偏重技术实现，不太关注用户体验和市场需求，下面我们就来梳理一下国内创客教育存在的误区。
1.3.2 国内创客教育的误区
创客教育的兴起，源自于全球的创客运动热潮和“大众创业、万众创新”时代经济发展的大背景，也符合培养学生创新精神、创新能力、实践能力的现实需要。2017年随着国家、省、市级政府出台一系列促进STEAM创客教育发展的政策，全国各地中小学校日益重视创客教育。
2015年9月，教育信息化政策里首次提及了STEAM、创客教育，随后政府大力推进校企合作，鼓励公立学校建立特色校园等，创客教育、机器人教育类课程开始走入校园，并逐渐进入青少年教育消费市场。
2016年教育部印发《教育信息化“十三五”规划》，各省教育厅和电化教育馆随后出台了相应的创客教育实施方案，从创客空间基础建设、师资队伍建设、资源开发与应用、活动中心建设、网络平台建设、省级示范区建设及完善竞赛制度等方面做出了任务安排，要求2018年年底全省各级各类学校均建立学校创客空间。
2017年教育部印发《义务教育小学科学课程标准》，明确定位了科学教育课程在小学校园中的地位，重申科学教育对于青少年健康成长的重要意义。
2018年1月16日，教育部出台《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》。在此次“新课标”改革中，正式将人工智能、物联网、大数据处理正式划入新课标。由此可见，从普及小学阶段的少儿编程课程到推广中学阶段的人工智能，创新教育已经在全国全面落地并逐步开展。
在如此利好的政策导向下，国内创客教育如火如荼地开展起来，但考察了国内的创客教育后，我们发现目前的创客教育存在“重技术，轻思维”的误区。目前市面上面向中小学的STEAM教育类书籍涵盖3D打印、电路设计、少儿编程等技术知识，但没有一本关于“创新思维”的书籍。这说明我们的创客教育存在一个普遍的误区，那就是认为创客运动仅仅是技术领域的事情，创客教育只是需要教软件、硬件、电路、结构、人工智能就可以了。如果没有问题意识的训练和创新思维方法的支撑，单一的技术路线是不能支持创客教育的。创客教育的本质应该是“四动”——动心、动脑、动手和动脚的结合。而这本书的初衷就是为目前技术主导的创客教育补齐“问题意识”（动心）和“思维训练”（动脑）这两块短板，让孩子们不仅具有创造的动手能力，还具有发现问题的眼光和产生创意的头脑。
1.3.3 国外创新思维教育的现状
美国有大量培养青少年创造力的课程、项目和工作坊。一项针对美国1504所大学进行的研究发现，76.5%的学校开设了创造力的课程，美国各类培养创造力的项目和工作坊有250个之多。(11)
近年来，美国的教育工作者、心理学家和政治家们都认为应该更加重视创新思维教育，美国大学院校协会（The Association of American Colleges and Universities）开发了一种用于本科教学的有效评估工具（Valid Assessment of Learning in Undergraduate Education, VALUE），创立了一种创新思维的评价体系来帮助教师们教授“创新思维”这门课程。这个体系有助于评估并提高具体的创新能力，如承担风险、解决问题、接受反驳和创新思考等。美国大学院校协会认为：“创新思维是对现有创意、图像、专业知识进行创作组合或合成的能力。它是以富有想象力的方式进行思考、反应和工作的一种体验，它的特点是高度的创造性、发散性和冒险性。”(12)
1.3.4 国内创新思维教育的现状
目前创新思维教育正在国内部分高等院校逐步展开，中山大学现代教育技术研究所王竹立教授的专著《你没听过的创新思维课》（电子工业出版社2017.11）就是一本面向大学本科及以上学生的教材，其课程内容同步上传超星通识课，成为很多大学生的选修课程。但遗憾的是，创新思维教育并未在中小学中同步开展起来，目前中小学还没有开设创新思维类课程（仅有创客课程）。如果没有中小学前置课程的支撑、创新思维的准备，到大学再接触创新创业类课程的时候，学生的接受能力和学习效果都会出现问题。
因此，目前创客教育的两大误区是：只强调技术和产品，对创新思维训练的必要性还未充分认识；创新思维课程仅在大学中开设，没有在中小学教育中开展。
我们相信，中国未来的创客教育一定会融入创新思维训练的内容，并将“创新思维训练”作为一门通识课程在中小学铺开。
1.3.5 创新教育的全景图
本书构建了一幅理想的创新能力教育全景图，在这个全景图中，创新思维教育是创新能力教育的一大分支，是创客教育的基础。
创新能力教育包含理念与能力两大板块。
理念部分主要包括创新的含义、创新的自信、创新与创造的区别、创新思维的脑科学基础、创新训练的教练培养等内容。
创新能力包括发现问题、创新思维、行动力和表达力。
下面的训练为两个“坚强青铜”任务，完成本次思维训练，将获得一枚“坚强青铜”勋章。
1.3.6 “坚强青铜”训练：油水如何分离？
训练目的：从现实问题入手，尽可能多地想到解决方案。在动手制作之前，先鼓励创新的想法。
训练内容：吃多了油腻的东西会导致消化不良、胃口不好，如果喝汤时能把油腻去掉就好了。
训练步骤：
1．提问：如何才能在盛汤时把油去掉呢？结合你的生活常识，想出尽可能多的解决方法。
2．提出方案：把你的方案记录下来。如果是新的想法，请重点记录。
3．分享：把你的想法分享给爸爸妈妈听，听听他们的建议。
4．制作：动手去做出模型吧。
给教练员的小贴士：
1．这是来自第三十一届全国青少年科技创新大赛小学组一等奖的案例——《除油勺》。小作者在生活中发现，大多油水分离器都是进行规模化工业生产，适用于家庭的小型分离器非常少。于是他研制了一种简单的家用除油勺，利用油与水的密度不同且不相容，设计出一个能够轻松把油从水中分离出来的装置。(13)
2．我们要鼓励孩子们提出尽可能多的解决方案，观察孩子们提出问题和分析问题的过程，不要在意最终的解决方案。“除油勺”只是方案之一，我们期待看到孩子们更多的好创想。
1.3.7 “坚强青铜”训练：如何在骑单车时看手机？
训练目的：体会创新的两个环节——创新思维+制作实现。
训练内容：你在骑共享单车的时候，如果同时要使用手机导航，是不是觉得很不安全？想出尽可能多的解决方案，并将其中的一个方案制作出来，变成模型。
训练步骤：
1．提问：使用共享单车的时候你们是如何用手机进行导航的？在使用上，有什么困难吗？
2．讨论：这个困难是怎么产生的？如何才能解决这个问题？请小组讨论，想出尽可能多的创意。
3．制作：找一个最可行的方案，将它还原出来，如果是一个产品，请用纸板、泡沫、热熔胶等制作出模型。
4．分享：和朋友交流，发现每种方案的亮点和缺陷，试着改进自己的方案。
给教练员的小贴士：
1．这是来自我的课堂的一个真实案例，一个学生提出了使用共享单车时用手机导航不方便的问题，于是我鼓励他发散出尽可能多的解决方案。最终，他们制作了一个手机支架的模型。
2．我们不只是鼓励孩子们制作出手机支架，如果他们发现在手机中内置一个App可以解决问题，那也很好。试着把这个APP的功能结构描述出来。虽然作品都不够完美，但能让孩子们完整体会到从创想到制作的整个创新过程，我们的训练目的就达到了。
完成训练，恭喜你又获得一枚徽章！
