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Arduino

如果你是一个喜欢 DIY 电子设备的初级创客，那么Arduino就可以帮助你实现大部分想法。Arduino 是一个微控制器，更像是电脑中的一个组件，它适合一些编程能力较低的初级创客，以及侧重传感器使用的硬件产品。Arduino 设计的最初目的是作为一种教学工具，为了使人们更简单方便的使用它们，从而激发人们的学习兴趣。也正是因为使用和学习它们变得非常的简单，使得如今的它们已经变成了创客们的必备工具。Arduino 对于支持的传感器都是即插即用的，而且所有传感器的使用方法都有示例代码作为演示，这对于一些硬件和程序小白来讲简直太有用了，大大降低了相关知识的学习成本。
创客和创客运动
“创客”就是玩创新的人，这一新鲜词汇来源于英文单词“Maker”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实并加以分享的人。
在商品生产不发达的时代，人们会根据生活的需求，自己设计、动手制作出物品，或者对现成的物品进行改进，以此有利于更好的解决问题，提高生活质量。比如陶艺制作、织毛衣等。但是在以前，个别化的创意项目很少被人知晓。而现在，互联网让这一现状得以改善，让鼓励协作、创造和积极参与的创客运动得以发展。
“过去一些孤立的事情，现在被广泛的分享。”非盈利教育技术组织 Generation YES的主席，《创造即学习》作者Sylvia Libow Martinez说，“再加上新技术，让让人们自己制造有实用性价值的物品成为可能。”
她在一次演讲中分享了一个全球化协作的创客运动范例。一位意大利的父亲为失去手的儿子制造了一个义肢。他把设计放到了互联网上，来自爱荷华州的某人对其进行了改进，而一位非洲的需求者正好要用到；然后通过3D打印机制造出了这只新手。
2012年《连线》杂志原主编克里斯·安德森的著作《创客-新工业革命》彻底引爆了创客和创客运动。在安德森的眼中，创客运动是数字技术和个人制造的融合，由此将会诞生一场新的工业革命。
创造即学习
2011年，加拿大教授、连通主义学习理论的创立者乔治·西蒙斯提出了一个观点——在数字时代，人们的学习将逐渐从对知识的消费转变成对知识的分享和创造。而在随即到来的互联网的web2.0时代，在博客、微博、图片和视频网站上，用户们创造和分享了大量的内容。时隔十年，在新媒体联盟发布的2014年地平线报告（高等教育版）中，再次提到了“学生从作为消费者到创造者的转变”。这次提出的背景则是逐渐兴起的创客运动。
在地平线报告中，关于加速高等教育技术采用的关键趋势的中期趋势条目中论述到“全球各地大学校园教学实践的重心正在发生转移，各个学科的学生正在通过制作和创造的方式进行学习，而不再是课程内容的单纯消费者。...大学各个专业的学生都越来越多地进行内容的创造和设计。越来越多的高效和图书馆正在创建各种环境，为学生们开辟一起学习和创造的物理空间，并整合到以内容为中心和以产品为中心的教学活动中去，从而为学生的创新提供方便。这个趋势会越来越强，预计在三到五年内会达到最大影响。”
而正在编撰中的2014年基础教育版地平线报告中，“创客空间”作为促进基础教育学习变革的数字策略之一，被选进了未来五年内影响基础教育的关键技术的12项大名单中。在2014年基础教育版地平线报告的工作wiki中，人们对创客空间是否能入选公开发布版的6项技术名单进行了激励的讨论。最终，创客空间没能入选。不过在入选的6大关键趋势的近期趋势中，“转向真实世界的学习”赫然在列。专家们认为，当前的学校教育最迫切的趋势之一是回归到真实世界的学习。而创客空间或者创客教育，是真实世界学习活动之一。
回归真实世界的学习是杜威的教育思想。奉行创造即学习的创客教育，实际上是“做中学”的升级版。在数字化时代，数字技术和工具的快速发展让“做中学”焕发了新的生命力。主要得益于以下两个条件：
首先是开源硬件、3D打印机以及易于学会的编程语言让学生们动手创造更加简便。
其次是在线教育的发展，让课堂不再是教师讲授知识的场所。幕课正在改变着教育的走向，学校正从知识传授的中心，逐渐转变成实践应用和创造为中心的场所。创客教育正是这一趋势的探索。而远在欧洲的英国，注重创作和实践的工作室学校也受到越来越多学生的喜爱。
创客教育
在孩提时代，儿童们就喜欢在纸上涂鸦，用橡皮泥捏出各种形状，以及用乐高积木堆叠成房屋。但是，一路走来，学校教育变得越来越僵化，大量的作业和考试，造成了学生对知识的死记硬背。学生的创造力和创新精神正在丧失。
毫无疑问，创客运动将改变我们在学校的学习。它能减少标准化教学和测试对学生个性化发展带来的损害，用一种新的方法鼓励创造和创新——利用新的数字技术来设计、制作、分享和跨时空的学习。
一些年轻人已经通过创客运动展露出惊人的天赋。除了文章开头介绍的凯恩外，11岁的西尔维娅（Sylvia）拥有一个网络直播节目，叫做“西尔维娅的超级无敌创客秀”。她在父亲的帮助下，通过唱、玩、教的方式向数百万的观众介绍电子学、开源硬件Arduino开发，以及其它有趣的项目，非常受欢迎。14 的乔伊·哈迪（Joey Hudy），一个年轻的创客和企业家。在白宫，用他自己设计制作的棉花糖大炮让奥巴马惊叹不已。
在美国，从政策到实践层面，创客文化已经开始在教育中站稳脚跟。
白宫开始拥抱创客运动是源自奥巴马总统提出的要创新教育以提升学生STEM（科学、技术、工程、数学）的学习水平。奥巴马在2009年的竞选演讲中说到，“我希望我们所有人去思考创新的方法激发年轻人从事到科学和工程中来。无论是科学节日，机器人竞赛，博览会，鼓励年轻人去创造、构建和发明——去做事物的创建者，而不仅是事物的消费者。”
美国政府在2012年初推出了一个新项目，将在未来四年内在1 000所美国中小学校引入“创客空间”，配备开源硬件、3D打印机和激光切割机等数字开发和制造工具。创客教育已经成为美国推动教育改革、培养科技创新人才的重要内容。
一些学校也意识到他们已经失去了激发学生主动学习的办法。他们开始尝试把创客精神带到学校教育中。过去几年内，美国高校中的学术性创客空间和制造类实验室迅速多了起来。而一些K12学校也纷纷尝试在图书馆设立创客空间，或者改装教室以适应基于项目和实践的学习。
创客教育的关键点是，如何把创客空间整合到现有的教育项目中。创客空间是创客们制作、交流、共享知识和资源，以及项目协作的场所。对于学校来说创客空间不仅如此，还是课程实施的环境。教师要学会把课堂变成一个充满活力的创客空间，鼓励学生创建物品、发明工艺、分享创意点子。创客课程主要有以下一些要素：动手做是最重要的，开放和分享，大胆尝试，迭代设计，注重美学，打破年龄歧视，强烈的个性化学习，技术是基本要素，学生自己掌控学习等。
在《创造即学习》书中为K12学校提供了一些创客课程的思路。
小学——发明制作一个有趣的玩具；用Scratch简单编程；学习定格动画制作等。
中学——制作组装电动玩具；用简单图形软件绘制个人头像；学会简单的电子元件的焊接；学会用MaKey MaKey套件组装触控设备等。
高中——用树莓派、Arduino或其他开源硬件解决日常问题；制作自己的机器人；学会编制一个游戏展示你的数学才能等。
数字技术与教育的融合，带来了的不仅是幕课，还有创客教育。在学习的个性化时代，二者需要结合互补。学生不但可通过在线学习获得知识，而且还能在学校的创客空间设计制作，发挥创造才能。从这个意义上看，创客运动将成为学习变革的下一个支点。