基于項目式學習的高中創(chuàng)客社團探索與實踐

魏鵬飛

摘? 要 以秦安一中創(chuàng)客社團課程教學為例，在授課過程中以某一個社會熱點問題為任務切入點，將項目式學習方法應用到高中創(chuàng)客教育中，利用開源硬件Arduino和數(shù)字化工具軟件Mind+，通過對學科間的知識進行有效整合與重組，設計制作創(chuàng)意作品，從而培養(yǎng)學生跨學科解決問題的能力，進而克服傳統(tǒng)教學內(nèi)容比較零散、形式比較單一的弊端。

關(guān)鍵詞 高中;項目式學習;創(chuàng)客教育;信息技術(shù);素質(zhì)教育;核心素養(yǎng);Arduino;思維導圖

中圖分類號：G632.0? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）17-0060-03

1 創(chuàng)客教育的背景

學校是培養(yǎng)人才的重要場所，應該把創(chuàng)客教育作為素質(zhì)教育的重要途徑，但是目前創(chuàng)客教育缺乏完整的課程體系以及行之有效的授課模式[1]。2015年9月，教育部出臺《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》。此后，高中各科教學信息化的程度不斷加強。作為信息技術(shù)課程的專業(yè)教師，更應該側(cè)重于學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2 創(chuàng)客教育的理念

創(chuàng)客即通過相關(guān)計算機模型搭建，合理恰當利用數(shù)字化工具軟件進行程序設計，從而將想法付之于實踐，最終讓創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實。同時，創(chuàng)客作品也是互聯(lián)網(wǎng)的新一代產(chǎn)品，任何個人作品都能通過互聯(lián)網(wǎng)進行分享與交流。在高中教學階段進行項目式學習的課堂教育與動手操作課程，是以創(chuàng)客教育的核心理念為基礎(chǔ)。從某一個層面來說，廣義上不存在所謂的創(chuàng)客教育，只能將其稱之為創(chuàng)客培養(yǎng)。具體到高中信息技術(shù)課堂，也起到教育培養(yǎng)功能的實踐作用，是對新高考評價體系下的高中教育的全新探索。

3 在普通高中開展創(chuàng)客教育的必要性

課程設計更加情境化、綜合化? 傳統(tǒng)的課程設計一般在本學科內(nèi)進行，它是局部的，更是零散的，學生被局限在單一的問題情境中，學習單一的學科知識，學習就像盲人摸象，無法形成系統(tǒng)的知識框架。而項目式課程設計，倡導以現(xiàn)實情境中的真實問題為索引，通過教師引導，形成問題鏈、查閱資料、小組合作、動手自制，最終形成一個完整的知識體系。整個學習過程包括從點到面的學習、從簡單到復雜的學習、從低級到高級的學習，整個學習中將傳統(tǒng)意義上的被動教學轉(zhuǎn)化成積極動態(tài)的新常態(tài)教學，學生在認知建構(gòu)的方式上進行重組，提高知識與能力的交互水平，從而真正改善落后的教學層次。

有利于教師教學理念的轉(zhuǎn)變? 目前的教育理念已無法滿足教育發(fā)展的新需求。與此同時，隨著信息技術(shù)多領(lǐng)域快速發(fā)展，新型科技已經(jīng)融入生產(chǎn)、生活當中，社會對創(chuàng)新型人才的需求愈發(fā)迫切。傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)不利于當下學生的個性發(fā)展，在高中階段開展創(chuàng)客教育有利于教師教學觀念的轉(zhuǎn)變、教學模式的改進，從而引導教師以學科素養(yǎng)為導向，將項目式教學模式融入具體的教學實踐。在實際授課過程中，教師以解決現(xiàn)實中的問題為目標，結(jié)合現(xiàn)實情境設計教學案例，以便能夠深刻體會項目式教學模式的精髓。

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的迫切需求? 創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，不是一朝一夕就能完成的，它是一項長期的、復雜的系統(tǒng)化工程。中小學時期是學生學習效率最高、接受能力最強的學習階段，也是創(chuàng)新啟蒙和發(fā)展的黃金階段。尤其是中學時期，學生處于認知水平的高峰，項目學習背景下的創(chuàng)客教育有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也有助于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，對今后的接受教育和大學學習具有關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)的知識是單學科的、不成體系的，授課方式以講授為主，教師是課堂的主角，學生的學習很被動。這樣習得的知識比較固定，學生能夠創(chuàng)新、爬高的空間不是很大，教學方式和教育理念不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而項目式教學模式則提倡學生自主學習，教師將學生分為若干個小組，以某一個社會熱點問題作為任務切入點，讓學生通過頭腦風暴、規(guī)劃與設計、實施、總結(jié)交流等步驟，解決現(xiàn)實生活中復雜的、具有挑戰(zhàn)性的問題。讓學生在探索中自主學習，這樣更有利于知識的學習和遷移，有利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)與其他能力的提升。

4 項目式學習的課堂操作模式

高中信息技術(shù)課堂中項目學習的界定? 項目式學習（Project based learning，簡稱PBL）是一種以學生為主體的新型教學模式，這種模式的學習是以小組合作、自主探究和任務型教學為基礎(chǔ)，進行更有序列、有目的、有創(chuàng)意、有思考的新形式復合學習。學生在整個活動或項目學習參與中，做到“學”與“用”合二為一、緊密結(jié)合，可以對自己的項目進行精心設計、規(guī)劃和實施，從而有效地習得知識，實現(xiàn)技能的遷移，形成高級的思維能力，具備核心素養(yǎng)要求的關(guān)鍵品格。

項目式學習的特點

1）驅(qū)動性任務的選擇。項目式學習的一個顯著特點是驅(qū)動性任務[2]。所謂驅(qū)動性任務，是指圍繞日常生活中真實的場景，由參與的科任教師、高中學生和其他參與者事先設計好的一定數(shù)量和質(zhì)量的開放性問題，然后針對提出的這些問題進行分析、判斷與擬定解決的具體方案。當然，應該是在教師的引導下，讓學生以小組的形式，通過自主學習、小組合作，最后設計出解決方案，進而制作出作品。所以，驅(qū)動性任務的選擇尤為重要，這些任務往往源自學生的日常生活，但是又高于學生當前的認知水平。同時，這些任務也應該具有選擇性（發(fā)散性思維）和指向性（學習目標）。

驅(qū)動性任務的選擇參考指標：可行性，即學生通過自己的努力，最終是可以解決問題的;開放性，即問題的來源、解決方案、答案等都是多維度，不是唯一的;價值性，即驅(qū)動性任務的選擇應該與學科核心價值相一致;情境化方向，即任務源自生活，但高于生活;重要意義，即任務通常是能夠激發(fā)學生學習興趣、提高學生認知水平的;思想道德層面，任務是具有正能量的;可持續(xù)性，即應該能使學生保持對項目的制作興趣。

2）教師的角色轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)的教學模式相比，項目式學習模式更注重高中學生的特長發(fā)展和自主性，在實際教學中顯現(xiàn)出的優(yōu)點頗多，具體見表1。

5 項目式學習思維導圖

在項目式學習的教學中，教師應該充分利用思維導圖，有針對性地對自己的教學展開設計和規(guī)劃，以期能夠取得良好的教學效果。在高中信息技術(shù)課的教學實際中研究發(fā)現(xiàn)，在使用思維導圖后，課堂的教學效率、學生的理解能力與記憶背誦能力都快速提升，各項指標都超越了傳統(tǒng)的課堂教學。圖1為筆者所設計的思維導圖在項目式學習中的整體應用流程。

筆者在平時的信息技術(shù)教學中發(fā)現(xiàn)：高中學生，尤其是高二年級以上的學生，已經(jīng)完全具備繪制各科教學所用的簡易版思維導圖的能力。因此，教師要多鼓勵學生，放手大膽地讓學生自己去嘗試，給學生足夠的成長空間和時間。在高中學習階段，學生的課業(yè)負擔特別重，如果能夠利用創(chuàng)客教育模式下的新知識體系的梳理與歸納，就可以有效節(jié)約學生記憶或背誦的時間，以幫其更好地投入其他領(lǐng)域的活動或?qū)W習中，對學生減負方面有著重要的促進作用。

6 基于項目學習案例：秦安一中創(chuàng)客空間教育及設計樣例

秦安一中創(chuàng)客空間創(chuàng)建于2018年7月，為北京創(chuàng)客研究院與秦安縣人民政府共建，現(xiàn)有Arduio中級套件12套，micro：bit套件10套，面包板20套，創(chuàng)意機器人套件五套，中小學生創(chuàng)客大賽專業(yè)版兩套，兼職教師兩名。秦安一中作為甘肅省省級示范性學校，特別重視學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，因此特別申請把創(chuàng)客教育這個項目作為學校具有科技特色的學生社團項目，進行重點建設。社團成立伊始，就把“做中學、學中做”作為學生習得新知識的理念，以“激發(fā)學生興趣，拓展課外知識，提高實踐能力和學生綜合素養(yǎng)”為活動宗旨[3]。本社團以學科核心素養(yǎng)為育人導向，以項目式學習為育人模式，使用開源硬件（Arduino）和Mind+編程環(huán)境，將學生的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實[4]，以達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的育人目標。學校社團活動開展以來，贏得廣大學生的積極響應，參與社團活動的學生懷著飽滿的學習興趣和濃烈的探究欲望，積極動手動腦，相互溝通合作，在獲取新知識的同時，極大地鍛煉了實踐與創(chuàng)新的能力。

在授課模式上，社團采取集中授課和分散學習相結(jié)合的形式。一方面，確定每周二為集中授課時間，每次活動確定一個主題，將社團成員分為若干活動小組。在每一項活動中，教師向小組成員提出一些比較貼近生活的、具有一定挑戰(zhàn)性的任務，給他們提供相關(guān)的教學資源，讓學生親自動手制作，充分發(fā)揮學生的主動性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)動手操作能力。另一方面，分散學習采用QQ群的形式進行討論與交流，學生可以在群內(nèi)討論制作作品過程中遇到的問題，指導教師也可以對相關(guān)問題進行線上解答。表2所示創(chuàng)客教學案例和表3所示作品評價標準，都是在項目式學習模式指導下形成的具體案例。

7 結(jié)語

總之，創(chuàng)客教育雖然是當前高中學生素質(zhì)教育實施的重要途徑，但是目前創(chuàng)客教育缺乏完整的課程體系以及行之有效的授課模式，成熟的項目式學習模式以及應用的典型案例仍須在創(chuàng)客教育的探索與實踐中不斷完善。重要的是在教學過程中，項目式學習的方式能夠有效地幫助高中學生掌握智能作品創(chuàng)造技能，有效培養(yǎng)自主協(xié)作學習、獲取知識和信息處理的能力，值得重視和推廣。■

參考文獻

[1]劉偉善.基于項目學習的高中創(chuàng)客課程教學案例設計與實施：以“智能軌道小車制作”為例[J].教育信息技術(shù)，

2019（Z2）：65-67.

[2]周昱希.基于在線課程的小學項目學習實施研究[D].河南：河南大學，2019：31-33.

[3]吳蘭臻，鄭海昕，王天祥，譯.基于Arduino的趣味電子制作[M].北京：科學出版社，2011：71-76.

[4]陳呂洲.Arduino程序設計基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學出版社，2014：89-90.