中国学生普遍被认为基础扎实，勤奋刻苦，学习能力——特别在数学、统计等学科领域——超乎寻常，在国际大赛中屡屡摘取桂冠，将欧美发达国家的学生远远甩在后面。但是，中国科学家在国际学术舞台上的整体地位不高，能够影响世界和人类的重大科研成果乏善可陈，至今也只有一位本土科学家获得了诺贝尔科奖，这是一个令人尴尬而又痛心的老问题：为什么我们的学校总是培养不出顶级的科学家?以至于中国的科技巨头华为花重金在欧美聘请几百名科学家，国内却鲜有耳闻。与此类似的另一个现象，看起来也是悖论：一方面，美国基础教育质量在世界上被公认为竞争力不强，就连美国人自己也承认这一点。美国学生在阅读、数学和基础科学领域的能力和水平较差，在各种测试中的成绩常常低于平均值。然而，美国的高等教育质量却独步全球，美国科学家的创新成果层出不穷，始终引领世界科学技术发展的前沿。美国，一个水平很低的基础教育却支撑着一个水平最高的高等教育体系，这也许是世界教育史上最吊诡的现象之一。我们就不禁要问：我们的教育是有效的吗?这也促使我们反思：到底什么才是有效的教育?实际上，美国学生之所以基础差，和美国中小学的教学方式有直接关系。美国教育界深受古希腊苏格拉底“产婆术”教育思想的影响，他们认为：教育的目的在于唤醒而不是塑造；知识绝非他人所能传授，而是学生在思考和实践的过程中逐渐自我领悟的。所以，在美国课堂里——无论是大学、中学还是小学——教师很少给学生讲解知识点，而是不断提出各种各样的问题，引导学生自己动手、动脑得出结论。学生的阅读、思考和写作的量很大，但很少被要求去背诵什么东西。美国学校教育是一个观察、发现、实践、思考、辩论、体验和领悟的过程，学生在此过程中，逐步掌握了发现问题、提出问题、思考问题、寻找资料、得出结论的技巧和知识。虽然他们学习的内容可能不够深不够难也不够广，但只要是学生自己领悟的知识点，不仅终身难以忘记，而且往往能够举一反三。中国学校教育深受孔子“学而时习之”思想的影响，老师把知识点一遍又一遍地硬塞给学生，要求学生通过不断复习背诵，使之成为终身不忘的记忆。这种教学方式对于传统的人文经典教育或许是有效的，但对于现代自然科学、社会科学而言，其弊端是显而易见的：学生的基础知识普遍比较扎实，但也因此束缚了思想和思维，丧失了培养创新意识的机会;更重要的是，死记硬背、繁重异常的基础教育，令中国学生普遍地厌学、不喜欢思考、动手能力差。从教育的目的和教学方式出发，中国和美国关于“教育有效性”的理解可能存在相当大的差异。人的认知不是封闭在头脑之内的，而是在人与环境构成的整合系统中完成的。教育装备的作用就是帮助培育和保持一种新型的、良好的学习生态圈、学习环境以及学习文化。“全国基础教育装备专项调查研究”结果表明，教育装备的投入水平与学生的学业水平不成正比，但与学生的能力水平是成正比的。当今社会，信息技术的飞速发展对学生的能力要求也发生巨大变化。因此，构建良好学习生态圈、学习环境以及营造学习文化氛围至关重要；关注学习核心素养的培养，让先进的教育装备引领教育教学方式的变革势在必行，这或也许是我国基础教育补齐“短板”的最佳切入方式。近年来，欣喜地看到我们国家教育部门的上层领导清醒地认识到了补足“短板”的重要性，积极倡导并在全国范围内实施创客、3D打印、STEAM教学...等教学内容,这势必会在未来培养许许多多全能型顶尖学科人才。1.教育装备提供学习与试错的环境 更能激励人的智慧与创造力教育部教育装备研究与发展中心主任曹志祥认为：教育装备更多的不是物的装备，而是环境的营造，更是教育教学环境的改进。 学校的环境建设、教室环境建设、设置学生的数字化学习、阅读终端都是对学习环境的营造。人的智慧是要在真实世界探索中才能形成的，所以创客空间的建立，给学生提供了一个真实的场景，让他们能够在真实的场景中更好地认识世界、了解自我、了解自己的个性并加以发展。通过创客设备和创客教学鼓励学生勤于观察、发现、实践、思考、辩论、体验和领悟，这恰恰是西方教育思想的表现。创客教师通过各种分享活动，鼓励学生观察生活、发现问题，研究跨学科的综合性问题。在实践中不断试验，体验将想法、理念变成现实的快乐。有的学生应用加速度传感器，制作了能够监测用户睡眠时身体动态的装置，有了这个仪器，用户就可以知道当前身体的朝向，还可以知道自己有没有在梦游。各种天马行空的想象在这里成为现实，而这些看似“无用”的学习，却正是教育所提倡的“无用之用”。这些作品中恰恰蕴含着学生基于实践的创造力，是真正“有用”的创客教育。2、教育装备为学生的深度学习和协作学习提供有力保障只有在实践、探究的过程中习得的知识技能，才记得牢靠，学习过程才是深度学习。团队成员间进行讨论、反思后能够形成成熟的意见，让知识学习过程实现批判性思维与社会协作的结合，甚至能把知识转化到新的领域，这才是真正的智慧学习。因此应积极鼓励学生创新作品、批判性思考，提升解决问题的能力。有位学生因为对小鸡孵化过程感到好奇，又不方便到农家观察小鸡孵化，和同伴组成团队利用创客课程中学到的单片机和物联网技术，动手制作了小鸡孵化恒温箱，并成功孵化了小鸡。小鸡孵化这个跨学科项目，不仅让她们将物理、生物书上的知识学以致用，也体会到团队创作的快乐，更让师生感受到新生命诞生的喜悦。3.教育装备提供学习环境的物质基础 提高学生核心素养随着信息时代的到来，知识的情境性日益增强。核心素养的培养与发展，离不开情境学习。教育装备为情境教学提供了物质基础，让学习有了实践、操作的环境。尤其是在实践性强的教育教学中，学生对于课程内容的个性化体验让学生充分发挥自主性，积极交流获得新知。这对教师提出了更高的要求，要求教师结合教育装备对课程进行深度开发，设计学习情境、开展情境教学，提高自身的课程研究、开发、管理和实施能力。可以通过传统的小组讨论、小班授课，让学生在真实的情境学习中，知识得以创造，专业素养获得发展。
除学科知识外，在创客教育中分享理念以及学生的创新、实践、协作等能力也是教学评价内容的有机组成部分，评价内容呈多元化、立体化。传统的评价单一，很难对过程性学习成果进行跟踪，形成完整有效的评价体系。创客教育是学生为解决真实问题，将创意变为现实，将想法具体的过程。在教学中，师生对问题、解决办法和解决结果进行持续地评价，因此创客教育需要采取过程性评价。不同的评价内容需要有与之相匹配的评价工具与评价方法，创客教育的教学评价是综合多种评价工具和评价方法，以实现创客教育所追求的多方位、立体评价。可喜的是，很多学校纷纷探寻将学生自创内容、想法整合到教学行为活动的新途径。例如某小学开展树娃娃微店，线上实现过程性评价，线下兑换积分，将学习过程性测评与创造作品完美地结合起来，让学生获得成就感，获得源源不断的创造动力。
