【編者按】“美國教育創(chuàng)新”專題由“中美對話”項目組（chinausdialogue）與FT中文網(wǎng)聯(lián)手推出。通過專注于對美國教育理念、方法及科技三個層面的深度挖掘，展示或激動人心，或發(fā)人深思的案例，更期待能拋磚引玉，以回應(yīng)快速變化的時代給未來人才培養(yǎng)提出的更具挑戰(zhàn)性的要求。

看似尋常的一幅中國水墨蒲公英圖，卻只需要對著畫布輕輕一吹，便變會有彩燈展示的蒲公英紛紛散散飄落，紙板背后，更是鋪滿了復(fù)雜的電路圖和各種感應(yīng)器。這種將工程和藝術(shù)巧妙結(jié)合在一起的杰作出自于小巧的華裔女孩齊潔之手。

從小就熱愛紙質(zhì)藝術(shù)的齊潔在麻省理工大學(xué)（MIT）攻讀博士時，在導(dǎo)師的指引下，開始嘗試把傳導(dǎo)膠帶、電路和紙質(zhì)藝術(shù)結(jié)合起來，創(chuàng)造出一種更為獨特的表達方式?！凹堎|(zhì)電路的魅力就在于，你可以讓電子材料變成任何你想要的樣子。不用是一個方或一個圓，也可以是一朵花、一個蜜蜂或一顆星星?！饼R潔對中美對話說，“這么好玩的東西，我迫不及待地想與每個人分享。”

如今，她的項目生產(chǎn)了超過100萬枚亮燈的貼紙，創(chuàng)新的教學(xué)材料被超過一萬名學(xué)生使用。這個熱愛工程和藝術(shù)的華裔女孩兒還把紙質(zhì)電路帶進了白宮，在奧巴馬夫婦面前，帶領(lǐng)200多名孩子學(xué)習(xí)用電路裝飾卡片。她的作品也走進了紐約的現(xiàn)代藝術(shù)博物館（Museum of Modern Art），被收錄進了藝術(shù)品的永久陳列當中。

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齊潔設(shè)計的“紙質(zhì)電路”基本由電路貼紙（Circuit Sticker）、銅制可傳導(dǎo)膠帶（Copper Conductive Tape）和承載材料（如紙、紡織物等）組成。在進行藝術(shù)與技術(shù)并存的創(chuàng)作時，人們可以把電路貼紙貼在紙張的相應(yīng)位置，然后用可傳導(dǎo)膠帶連接。一旦電路接通，電路貼紙就像被喚醒的小精靈，開始聽取創(chuàng)作者的口令，或呈現(xiàn)不同顏色的光芒，或像星光點點般閃爍，或感應(yīng)光線的照耀，或產(chǎn)生明暗的漸變……創(chuàng)作者可以在紙張上繪制趣味的圖案，或把紙質(zhì)電路應(yīng)用到現(xiàn)存的卡片里，最終產(chǎn)生結(jié)合光與美結(jié)合的新奇藝術(shù)效果。

齊潔向中美對話介紹道，她的項目為不同的學(xué)習(xí)者準備了不同的紙質(zhì)電路套件。例如，她們?yōu)槌鯇W(xué)者設(shè)計了一本《電路貼紙素描冊（Circuit Sticker Sketchbook）》，像《秘密花園》的繪本一樣，只不過，這次人們填充到相應(yīng)位置的，不再只是五彩繽紛的顏色，而是電路貼紙和膠帶。當讀者完成一整本書時，他們能在與藝術(shù)的互動中學(xué)習(xí)完關(guān)于電路的五項核心概念，如平行電路（Parallele Circuits）、開關(guān)（Switches）和阻力感應(yīng)器（Resistance-based Sensor）等，同時他們也可以在每個模板的基礎(chǔ)上進行藝術(shù)創(chuàng)作，最終收獲一本屬于自己的獨一無二的“紙質(zhì)電路”素描冊。進階的學(xué)習(xí)者則可以嘗試不同類型的電路貼紙，比如彩色的LED電路貼紙，可以漸變、閃爍的“效果貼紙（Effect Stickers）”，和可以感應(yīng)光線、聲音及時間的“傳感器貼紙（Sensor Stickers）”。最終，高端的學(xué)習(xí)者可以將編程與紙質(zhì)電路相結(jié)合，運用計算機靈活地控制紙質(zhì)電路呈現(xiàn)出的藝術(shù)效果。

紙質(zhì)電路素描冊（圖片來自Chibitronics官網(wǎng)）

小小身材打開全員編程大門

學(xué)生使用紙質(zhì)電路進行創(chuàng)意、學(xué)習(xí)（圖片來自Chibitronics Facebook）

Lou Buran是Corning Union High School的一名教師。他在教授學(xué)生的同時，也喜歡用編程創(chuàng)造事物并不斷地學(xué)習(xí)物理。在參加過齊潔的一次紙質(zhì)電路Workshop之后，他說自己獲得了靈感的“爆炸”，于是把電路貼紙、銅制膠帶等帶回了自己的課堂，想看看孩子們能創(chuàng)造出什么不一樣的東西。Lou在自己的博客中寫下：“每個孩子都成功地完成了基礎(chǔ)電路。我被他們的藝術(shù)作品點燃了。比如說，Noah繪制了一個計劃，來幫助自己頭腦風暴電路的創(chuàng)意。他遇到的限制是只有一個小燈，但是他讓這個限制引導(dǎo)自己的設(shè)計，最后決定用電路創(chuàng)作一個眨眼的小人。Owen則被分配到制作一只老虎，他自然而然地決定了用小燈點亮畫面里的太陽。”Lou Buran認為，紙質(zhì)電路作為一項創(chuàng)新的教學(xué)材料，一項很好的優(yōu)點是學(xué)生不需要老師的幫助就可以成功，在學(xué)習(xí)的過程中，他們設(shè)計、安裝、檢修，不斷深化著對知識的理解?！癗oah用15分鐘耐心地去尋找一個bug，最后在關(guān)掉電池的關(guān)頭找到了問題，最后電路得以運轉(zhuǎn)。在隨后的對話中，他和我談?wù)摿怂麑W(xué)到的關(guān)于極性和電流的知識?！?/p>

齊潔的合作伙伴Bunnie Huang也提出紙質(zhì)電路的制作材料從一定程度上推動了“新式科技學(xué)習(xí)”的拓展。根據(jù)Bunnie的介紹，紙質(zhì)電路其實是把電路安裝在了帶有異向性的膠帶（Anisotropic Tape）的聚酰亞胺基底上。這種材料允許人們不需要高溫操作就可以進行電路的組裝。于是，紙質(zhì)電路和熱感基底相適應(yīng)，也和柔韌性的材料相適應(yīng)，因此可以被廣泛應(yīng)用于紙、織物、塑料等材料上。用齊潔告訴中美對話的話來說，“每個人都可以參與進來，因為紙很便宜，每個人都可以很容易地拿到紙，來參與到電路的學(xué)習(xí)中。我相信如果人們有了資源，他們就能學(xué)好。他們甚至不需要老師，也不需要有基礎(chǔ)，大家可以一起動手學(xué)習(xí)”。

紙質(zhì)電路與多種材質(zhì)相適應(yīng)（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

齊潔的項目已經(jīng)在美國進入了很多學(xué)校，但是她仍然在堅持開放的模式，只有物理性材料會向人們收費，如電路貼紙、套件、材料等。“軟件”部分全部是對大眾免費開放的?！拔覀兊臅⒋a、模板等都可以很容易地讓公眾復(fù)制，因為我們只支付不太多的錢用于承載數(shù)據(jù)，而且我們也找到了合作伙伴來幫助我們承載數(shù)據(jù)。我們會一直保持我們的‘軟件’免費及開放，一方面讓更多的人能夠更自由地表達自我、獲得靈感、貢獻創(chuàng)意，另一方面也讓更多人知道我們”。

正是因為這種開放性，越來越多的人開始自發(fā)地使用紙質(zhì)電路來表達自我、學(xué)習(xí)科學(xué)。有的人擔任志愿者把其教學(xué)方法和材料翻譯成不同的語言，讓更多的人得以使用這項趣味的學(xué)習(xí)材料；有的人把紙質(zhì)電路運用到創(chuàng)客空間，用以生產(chǎn)富集靈思的創(chuàng)造。人們以此構(gòu)建了一個又一個社區(qū)，齊潔對中美對話說，“社區(qū)才是最重要的東西。社區(qū)意味著人們相互幫助、學(xué)習(xí)電路知識、追求同樣的目標，這些都是花錢買不到的?！?/p>

人們利用紙質(zhì)電路設(shè)計的卡片（圖片來自Chibitronics Instagram）

在基于紙質(zhì)電路構(gòu)建的社區(qū)里，也涌現(xiàn)了許多特別的人群。例如，制作卡片和素描冊的藝術(shù)家和許許多多的女性，其中有很多是母親或者奶奶輩的人物。齊潔開心地對中美對話說：“這也是我最自豪的事情。我們?yōu)榱艘恍┥缛簝?nèi)的人設(shè)計紙質(zhì)電路，如創(chuàng)客、老師、孩子、成年人，他們喜歡他們所做的事，喜歡創(chuàng)意性科技，但是我們也激發(fā)了新的社群。當孩子們從小就看見媽媽和奶奶也在制作電路，他們就會覺得每個人都能做這些科技的事情，并且把科技用作一種藝術(shù)的載體。所以當他們對電路有問題時，他們不再去找爸爸，他們甚至也可以去找奶奶問。這真的很酷！”

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創(chuàng)新性的教學(xué)材料如何與傳統(tǒng)教學(xué)體系相結(jié)合，一直都讓教育者們頭痛。齊潔的發(fā)明也不例外。她對中美對話說：“我知道有的英語課堂，老師讓學(xué)生寫故事，然后用電路來裝飾和點亮自己的故事，既學(xué)習(xí)了英語，又學(xué)習(xí)了科技，課程就是這么設(shè)計的，而且這就在公立學(xué)校里發(fā)生。”但是她也表示，自己理解很多學(xué)校面臨著重重限制，例如割裂的學(xué)科、固定的教學(xué)體系，作為一名學(xué)校的任課老師，只能遵從，很難作出大的改變。對此，齊潔認為教學(xué)的創(chuàng)新仍然需要更多支持，還有一段長長的路要走。

談到中國，盡管齊潔五歲時就離開了中國，她的家人和根基還在中國。她說：“和美國的很多地方一樣，那里有很繁重的學(xué)習(xí)和考試，我很好奇怎么才能把科技和藝術(shù)的創(chuàng)新引入到中國的教學(xué)體系中。”齊潔相信，全世界的孩子本身都是非常有創(chuàng)造性的，把優(yōu)質(zhì)的教育資源、科技和創(chuàng)新傳遞回中國，讓孩子們在應(yīng)試教育之外保持自己的創(chuàng)意，也是她一直在考慮的問題。不過，她也再一次對中美對話說：“膠帶、紙，不論你身在何處，你都知道這兩種東西。就算我們沒有全球性語言，它們絕對是全球性材料，因此我非常樂觀?！?/p>

文章轉(zhuǎn)載自公眾號：中美對話（chinausdialogue），作者丁夢琪，原標題為《教育創(chuàng)新 + 福利 · 讓電路“講故事”》。