智能化項目式學習:讓每一個兒童沉浸“真實學習”

摘" 要：教育數字化轉型與項目式學習，既是當下教學改革的熱點與重點，又是基于真實問題，創設真實情境開展真實學習，引發深度思考，實現高階思維遷移，切實發展學生核心素養的有效路徑。文章試圖將兩者進行有機融合，以項目式教學案例“簡易智能體溫監控預警系統的制作”為依托，從現實困擾、基本內涵、實踐路徑三個維度，淺述了智能化項目式學習的探索與實踐經驗，引領兒童在真實的學習情境中，綜合運用多學科知識建構知識體系，切實發展素養。

關鍵詞：智能化項目式學習;真實學習;素養發展

隨著世界范圍內素養導向的基礎教育課程改革的全面啟動和推進，教育數字化與項目式學習備受教育界關注。教育部印發的《基礎教育課程教學改革深化行動方案》明確指出，“充分利用數字化賦能基礎教育，推動數字化在拓展教學時空、共享優質資源、優化課程內容與教學過程、優化學生學習方式、精準開展教學評價等方面的廣泛應用，促進教學更好地適應知識創新、素養形成發展等新要求”?！读x務教育課程方案（2022年版）》也要求“堅持素養導向”“探索大單元教學，積極開展主題化、項目式學習等綜合性教學活動”。

項目式學習所具備的特征，與《義務教育課程方案（2022年版）》所倡導的素養導向、強化學科實踐、關注課程的綜合性、強調評價方法的多元化等理念高度契合。因而融合數字技術與項目學習之優勢，將成為我國新一輪課程改革的重要抓手，有利于學生形成素養本位的學習方式，重新架構學習內容，革新課堂教學實踐，為課程建設提供新視角，為落實立德樹人根本任務探索新路徑。

本文基于學校十余年的教學信息化實踐基礎和探索經驗，依托常態推進的校本“創+”課程，根據情境教學、項目學習和逆向教學設計等教學理論，結合教學模式構成要素，融合學校建構的“蘭韻·數字化平臺”（下文簡稱“數字平臺”），構建了“智能化項目式學習模式”，以破解現行項目式學習的實踐難題，創設真實學習情境，綜合運用所學知識解決真實問題，讓每一個兒童經歷“真實學習”，建立知識間的深層次聯系，實現知識、技能、能力和素養的層進式發展。

一、智能化項目式學習的現實困境

相關研究表明，項目式學習作用的發揮受多方面因素的影響，包括學科、年段、項目實施時長、所用技術類型的數量和學生特點等。

本文基于長期的實踐探索發現，較為突出的問題表現在：一是確立項目主題的難度大，真實性、驅動性、趣味性和綜合性“四性合一”的項目主題，往往讓教師止步于前，無法吸引學生的持續性研究;二是項目學習設計難度大，項目學習需要多學科、跨學科的融合，而目前的教學資源難以滿足需求;三是達成高階學習目標難度大，學情基礎和學生的水平參差不齊，從學習現狀來看，學生對高階學習任務有畏難心理，相比低階學習任務，參與度相對較低;四是互動性的實施方式的時空受限，局限于課堂教學，難有技術平臺支持學生的自主探索、時時互動，未能真正發揮項目式學習綜合育人的價值。

二、智能化項目式學習的基本內涵

（一）建構主義理論下的理性選擇，主張“做中學”

建構主義理論是認知心理學派的一個分支，皮亞杰、維果茨基是主要代表人物，提倡“做中學”的理念，主張持續探究與合作學習，強調基于真實的問題驅動，主動探索、積極發現，形成所學知識的主動建構，生成有意義的知識體系。

智能化項目式學習充分發揮數字平臺的優勢，促進學生在具有挑戰性的項目主題中，融合運用新舊知識和多學科的知識與能力，利用3D建模、程序編寫、模型組裝和程序調試等技術手段，將學生的思維結構、進程、策略進行可視化呈現，將學生理解思維從記憶、理解和運用層次，不斷引向分析、評價和創新層次。

（二）實用主義理論下的時代選擇，秉持“大課堂”

實用主義教育思想出現于美國的19世紀末，是一種產生于實用主義哲學基礎之上的教育理論，美國哲學家、教育家約翰·杜威是其倡導者和最主要的代表，其核心思想可以概括為“教育即生長”“教育即生活”“教育即經驗的不斷改造”三個方面。

智能化項目式學習將課堂“以教為中心”轉向“以學為中心”，即以學生為中心、以學生的學習為中心。依托數字平臺，鏈接線上線下、課內課外和校內校外，將整個社會變成學生成長的“大課堂”，讓學習場域全面拓展，讓課程學習生活化，集中彰顯了陶行知老先生的教育觀——“學習即生活”的教育理念。

（三）終身學習理論下的育人追求，堅持“大學習”

終身學習是一種社會行為，是人們的一種生存方式，它為人的發展與完善提供了一種新的選擇，正如蔡元培先生說的“教育者，非為以往，非為現在，而專為將來”。智能化項目式學習作為一種新型學習方式，追求樹立“大學習”觀念，指向學習者一生的學習歷程，將學習作為一種終身的能力與習慣去打造，不僅重視學生（跨）學科知識的學習、技能目標的達成，還關注學生信息搜集能力、分析能力和合作能力的提升，并在此基礎上養成相應的必備品格，讓每一個生命得到豐厚和充實，最終成為一個完整、精彩的生命體，讓學生主動成長為符合國家要求的未來人才。

三、智能化項目式學習的具體環節

本文探索了基于數字平臺的“智能化項目式學習模式”，創生“項目提出—方案構架—模型制作—編程賦能—組裝調試—總結反思—拓展延伸”七大項目環節，依托數字平臺建立學習共同體，共同開展智慧學習。具體環節如下：

項目提出：教師遵循不同年段學生的心理特征和學習規律，給予數字生活、機器人、虛擬現實等能激發創意和想象力的話題。學生在平臺上分組，以關鍵詞共享項目進行構思，平臺自動匯集此階段的交流記錄。

方案構想：學生在教師的指導下進行深度交流后，依托平臺進行初步的方案構思和設計，然后利用3D魔術師、Lasermaker等軟件進行線上繪制和模擬，并在團隊中進行反復討論和優化。

編程賦能：教師作為項目的引導者，帶領學生學習相關編程知識，隨后由學生在平臺中進行自主編程并共享，教師在教師端通過文字、語音和動態演示等多種形式進行個性化指導，以優化項目程序。

模型制作：學生根據前作繪制的作品數據，在教師指導下運用激光切割機、3D打印機等進行該項目作品的數字化技術制作，并及時記錄在平臺中，以便后期對比修改。

組裝調試：學生將程序、智能模塊、打印或切割的外殼三者進行組裝，將組裝、運行、調試過程，以圖、文、視頻的形式記錄在平臺上。如遇到難題，學生可以借助平臺調取相關學習資源，或在線咨詢同伴、教師，及時解惑，初步完成作品。

總結反思：各項目組進行成果展示，將作品照片和分享視頻共享在平臺“智能化課程成果”中，再由教師、學生和家長依據項目評價標準進行多維度的項目評價;各項目組根據評價數據進行自我和團隊在項目實施中的總結與反思，并將其分享在個人學習空間。

四、智能化項目式學習的具體實踐

（一）案例實施背景與內容

新冠肺炎疫情引發了全民對身體健康的關注。體溫檢測成為監控身體健康的必要方式，也是學校日常晨午檢的主要內容。本研究以此為契機，統籌開發并實施了系列化“科學防疫”項目課程：“智能體溫監控預警系統的制作”是其中為期六周，共計24個課時的跨學科大單元項目之一。該項目主要探究了“如何利用科學技術實現人體體溫智能監控，讓醫學隔離點的醫護人員減少感染風險”這一主問題，下設五個核心問題：一是智能體溫監控預警系統包含哪些部分;二是智能體溫監控預警系統涉及哪些學科知識;三是如何建模智能體溫監控預警系統;四是如何編程實現智能體溫監控預警系統的運行;五是如何進行智能體溫監控預警系統的評價與優化，以達成項目分析—知識理解—方法掌握—技能形成—創新能力發展—創新精神生成的素養進階。

（二）案例實施思路

基于數字平臺，形成“學生+教師+家長+云端”的互動學習樣態，通過實施“教、學、評一體化”的學習實踐活動，經由“選擇問題—制訂計劃—合作探究—作品制作—展示交流—項目評價”的學習過程，讓學生經歷真實的學習情境與學習過程，通過實地調查研究、逐層剖析問題、反復對比試驗、團隊智慧共創四種方法，走進生活發現問題、運用知識深入思考、調試程序組裝實驗、自我反思與團隊修訂。

（三）案例實施的過程與步驟

1. 梳理思路，設計方案。項目按照“主題—探究—展示”的“活動單元”編制思路進行設計，聚焦“如何利用科學技術對人體體溫實現智能監控”這一驅動性問題，師生共同梳理將涉及的知識原理與學科知識，整體分析制訂智能監控系統的設計方案，統籌安排項目流程，有計劃、有條理地開展項目研究。

2. 合作探究，習得技能。充分發揮課堂教學的主陣地作用，梳理與主題相關的創客學科傳感器原理，編程學科程序編寫，數學學科空間幾何，科學學科力學、紅外線傳播與對比實驗等事實性的知識、主題、概念和原理，同時厘清這些知識的縱向、橫向關系。各學科教師依托常規課程教學，通過情境創設與問題引導，設計形式多樣的教學活動，將這些知識與學生的學習經驗相聯系，從而形成漸進性的學習內容框架，讓學生掌握與項目相關的3D建模、3D打印、源代碼編程等知識與操作技能，并在課堂上開展與項目相關的實踐活動，促進學生將知識與技能轉化為能力。

3. 活用技術，制作作品。此環節重在運用數字平臺和技術工具，將構思轉換為模型。學生在教師的指導下設計圖紙，運用IME3D軟件，將實物按照比例縮小進行建模設計，運用3D打印機建模并完成房屋主體和小物品的模型制作;結合準備好的配套硬件、編程軟件，進行指令編寫和反復調試，使智能監控體溫的功能得以實現。當人體識別系統檢測到有人員存在時，就向測溫系統發出啟動指令，LED顯示系統實時顯示、記錄并存儲相關信息;當體溫高于37.3℃，蜂鳴器發出警報。

4. 反復試驗，反饋改進。學生根據系統制作過程中出現的問題，向教師求助，根據反饋意見修訂并優化作品。作品具有人臉識別的功能，能自動識別人體身份，LED顯示屏能實時接收、更新被檢測者的相關數據，并持續接收與保存，形成人體體溫數據庫，從而擴大了測溫范圍，增強了體溫監控的科學性。

5. 成果展評，多元評價。每學期，學校以“項目式學習成果展”為載體開展交流展示活動，以項目組為單位，共同纂寫陳述報告，進行項目成果的個性化展示，并采用過程性評價和終結性評價相結合的方式，開發對應評價量表，研判學生知識學習的深度、廣度與關聯度，既為師生“教”與“學”行為的改進提供了“導航儀”，又引導學生將知識進行遷移、運用和轉換，產生新知識，使學生獲得了儀式感。

6. 實踐總結，自主反思。教師提供反思路徑，指導學生以個人與團隊形式，從“最終成果回答了開始提出的驅動性問題了嗎”“最終成果能夠讓別人理解嗎”“最終成果代表了這段時間在這個項目上形成的核心觀點嗎”等方面進行反思，說明自己和團建在項目過程中的優點與不足，思考項目目標達成情況與學習過程中的成功經驗、失敗教訓，從而將能力轉化為素養。

智能化項目式學習讓每個學生經歷了“真實學習”，讓學生看到更全面、更有個性的自己，讓學生遇見更公平、更有未來的學校，讓“立德樹人”在新型的“教”與”學”方式的持續優化升級中得以更真實的展現。

參考文獻：

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（責任編輯：向志莉）

* 本文系重慶市沙坪壩區教育科學規劃導師制課題“基于網絡學習空間的大單元教學實踐研究”（課題編號：2020-3-DS014）研究成果。