創(chuàng)客背景下的項目式學(xué)習(xí)

傅榮燕

摘 要：為了使學(xué)生學(xué)會用所學(xué)的綜合知識和技能解決生活中的實際問題，提高學(xué)生的動手實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，可以采用項目式的學(xué)習(xí)方式，即以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，圍繞“項目活動”開展一系列探究，通過小組討論獲取相應(yīng)的知識，并解決實際問題。創(chuàng)客教育背景下的項目式學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的，他們具有一定的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，教師適時、適度地引導(dǎo)，能以此來培養(yǎng)學(xué)生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：項目提出;項目分析;項目實施;項目分享與評價

中圖分類號：G633.67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 收稿日期：2020-07-07 文章編號：1674-120X（2020）33-0109-02

一、項目的提出是解決實際問題的基礎(chǔ)

學(xué)生是未來創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的主體，為了使學(xué)生感受科技創(chuàng)新的魅力，我們需要鼓勵學(xué)生積極思考并提出項目，通過組織活動充分發(fā)揮他們的創(chuàng)新能動性，提升他們的創(chuàng)新思維能力。

隨著科技的發(fā)展，我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化：停車場中有的汽車可以一鍵自動泊車;手機(jī)可以遠(yuǎn)程開啟家里的各種電器設(shè)備;公交車站的電子顯示屏可以實時顯示公交車的位置及到站的時間等。這些給我們的生活帶來了很多的便利。但還有一些我們沒有解決的實際問題，為此，學(xué)生們可以通過相互交流知識，相互啟發(fā)，采用頭腦風(fēng)暴的方法，提出項目的主題。例如，當(dāng)我們在泳池中突然溺水時，如果手上戴了一個類似于手環(huán)的物品，并且能夠輕輕地點(diǎn)一下它用于求救，那么救生員就能及時接到呼救信息進(jìn)而解救求救人。

學(xué)生們通過留心觀察生活中的點(diǎn)滴，就會發(fā)現(xiàn)以上需要解決的問題，這時項目就順其自然地被提了出來。利用信息技術(shù)知識來解決生活中問題的最佳方式就是在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，將問題項目化、具體化，將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為階梯式、層層遞進(jìn)的小項目、小任務(wù)，實現(xiàn)項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動。

項目的提出來源于生活，反映了生活中的某些需求，是開啟科學(xué)的鑰匙。提出恰當(dāng)?shù)捻椖浚鞔_學(xué)生的目標(biāo)，就可以圍繞此項目來組織學(xué)習(xí)了。

二、項目的分析是項目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵

學(xué)生對項目進(jìn)行分析，在分析的過程中可以培養(yǎng)思考力、想象力和創(chuàng)造力。在學(xué)生分析的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生提出解決方案，學(xué)生可以分組進(jìn)行討論并陳述各自的觀點(diǎn)。

如把“泳池急救”這個問題看作一個項目，學(xué)生是這樣分組討論的：“可以用積木塊搭建一個方形的泳池，自然地分割成幾股軌道，每一道都會有人在游泳，四周是淺水區(qū)，中間是深水區(qū)”“周邊可以伴隨著舒緩的音樂，一邊聽音樂一邊游泳，也是一種放松”“如果有學(xué)生游到了深水區(qū)后不小心腿抽筋，無法活動了，這時若他手上有個手環(huán)，輕點(diǎn)它用于呼救那就非常管用了”“泳池的人很多，但是周邊的環(huán)境比較嘈雜，如果只是呼救可能沒有人能及時回應(yīng);就算有人及時回應(yīng)了，他也不一定能及時解救你，這個時候如果輕點(diǎn)手環(huán)，信息傳到救生員那里，你就可以及時地被解救了”。學(xué)生從生活中的“泳池急救”實例入手，紛紛發(fā)揮想象力，打開了思路，說出了自己的想法。

討論過后，學(xué)生又在網(wǎng)上搜索了一些現(xiàn)場環(huán)境的效果圖片，比如：泳池的外形？泳池中的分隔帶是什么樣的？泳池周邊的躺椅、桌凳？有的學(xué)生用家里的積木現(xiàn)場搭建了泳池，并拍照分享到微信群里;有的學(xué)生找了之前使用的手環(huán)，進(jìn)行了處理，將中間部分挖去，準(zhǔn)備放一個按鈕，以用于急救……大家竭盡所能，將自己的創(chuàng)意通過圖片、視頻、音頻的形式在群里呈現(xiàn)。大家共同討論，提出了一條條改進(jìn)的意見。討論得差不多了，一個學(xué)生還專門用思維導(dǎo)圖將整個項目的過程進(jìn)行了呈現(xiàn)。在完成項目整體設(shè)計和制作思維導(dǎo)圖的基礎(chǔ)上，學(xué)生要根據(jù)硬件的情況進(jìn)行分析。如采用哪種設(shè)備進(jìn)行搭建？采用哪種軟件進(jìn)行編程？結(jié)合實際需要，學(xué)生決定用樂高積木搭建泳池;用家里的一些玩具做躺椅、桌凳;用美術(shù)的畫筆制作一些廣告圖片;以開源設(shè)備為基礎(chǔ)，設(shè)計一個手環(huán)的核心部件，利用超聲波傳感器、光線傳感器、紅外傳感器來實現(xiàn)指定的功能;用開源軟件編寫程序來實現(xiàn)信號的傳遞，從而達(dá)到呼救的目的。

三、項目的實施貫穿整個項目式學(xué)習(xí)

從簡單、易操作的開源硬件入手，到各種常用傳感器的使用，再到整個項目的制作過程，教師和創(chuàng)客小組的成員都必須不斷地探究、實踐、總結(jié)、反思，才能滿足實際需求。

從泳池搭建開始，學(xué)生不僅選用了常用的積木塊細(xì)心地搭建好每一個角落，還用了不少道具進(jìn)行裝飾;再到流程圖的繪制，學(xué)生根據(jù)前面分析的內(nèi)容，梳理流程為遇到緊急情況時點(diǎn)亮手環(huán)，如果沒有點(diǎn)亮則換一條路徑，將無法傳遞信息的流程展示得一目了然;最后學(xué)生根據(jù)流程圖的描述就可以按順序進(jìn)行編程了，通過測量傳感器的值來進(jìn)行比較，如果在范圍內(nèi)則可以點(diǎn)亮手環(huán)請求救援。

例如，一名學(xué)生搜索了一段在泳池中游泳的視頻，有音樂，有畫面，動感十足，其他學(xué)生一邊欣賞，腦海中一邊浮現(xiàn)場地模型的樣子。接下來，第一位學(xué)生用樂高的積木塊開始搭建一個方形的泳池，他根據(jù)自己的喜好用不同顏色的積木塊分別表示中間的分隔帶以便區(qū)分，還搭建了幾個小人作為游泳者。為了更形象逼真，第二位學(xué)生給小人的衣服著上了特別的顏色，還畫上了彎彎的眉毛、明亮的眼睛，又做了個發(fā)飾……為了使泳池的周邊更溫馨，第三位學(xué)生搭建了幾個躺椅、餐桌，還有綠色植物的點(diǎn)綴。幾名學(xué)生合作搭建的游泳場地，給人一種身臨其境的感覺。正如一棟大樓蓋好了，需要使用它，還得給它一些配套的設(shè)施才行。類似的，游泳池搭建好了，如何讓泳者在泳池中自由自在地游泳？遇到危險如何采取急救措施？這些是需要通過程序來實現(xiàn)的。整個項目中編寫程序是核心，只有程序編寫得合理，才能達(dá)到要實現(xiàn)的目的。

通過討論后，項目組內(nèi)成員最終確定使用開源的軟件來編程。編程的過程主要分為兩步：一是設(shè)計流程圖，它是對解決問題的思路的一種描述;二是模塊化的編程，將解決問題的過程用程序來體現(xiàn)，它是解決問題的關(guān)鍵。“泳池自救”這個項目中，流程圖的設(shè)計是這樣的：開始—遇到緊急情況—點(diǎn)亮手環(huán)—燈亮信息傳遞成功—有人來解救;否則燈滅無法傳遞信息—無人來解救。在燈滅的環(huán)節(jié)中，當(dāng)人體紅外感應(yīng)值大于某個數(shù)值—自動展開救生圈—泳者自救;否則燈滅無法傳遞信息。此流程圖利用兩次判斷架構(gòu)來實現(xiàn)“泳池急救”功能。程序設(shè)計是這樣的：在游泳過程中遇到危險時，手環(huán)被點(diǎn)擊，學(xué)生通過測量并判斷光線感應(yīng)器值是否大于300，只有經(jīng)過多次測量并比較才能得到一個較準(zhǔn)確的值，如果大于300，一是（燈亮），信息傳到救生員的手環(huán)中，救生員可以采取措施進(jìn)行解救;如果測量的光線傳感器值不在以上范圍，那么二是（燈滅），無信息傳遞，救生員無法來進(jìn)行解救;如果長時間沒有人來解救，這名泳者就會比較危險，這時候它可以自動判斷人體紅外感應(yīng)器值是否大于250，一是（燈亮），自動展開一個救生圈，泳者可用于自救;二是（燈滅），無任何實物出現(xiàn)。

學(xué)生通過先設(shè)計流程圖，有了清晰的思路后，再通過測量光線傳感器、紅外傳感器的值，進(jìn)行程序的編寫，有效地創(chuàng)造了想象空間，提高了設(shè)計和編程能力。學(xué)生在充分的思考和制作過程中實現(xiàn)了知識的建構(gòu)和遷移，體驗知識、技能都獲得了再運(yùn)用，也提高了能力。在整個項目的實施過程中，以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主，教師適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行引導(dǎo)。學(xué)生通過分組討論，分工進(jìn)行設(shè)計、編程、美化等步驟，合作完成此項目。這既培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力，又培養(yǎng)了他們的項目實施能力。

四、項目的分享與評價促進(jìn)了項目的優(yōu)化

當(dāng)項目完成后，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行了作品分享，一是提出了作品的設(shè)計思路：現(xiàn)在越來越多的人喜歡游泳，但是游泳中不可避免會發(fā)生一些意外，當(dāng)意外發(fā)生時，如果能有一個急救的手環(huán)，通過點(diǎn)亮手環(huán)，將信息傳送到救生員那里，就可能達(dá)到獲救的目的。二是分享了搭建的經(jīng)驗：按照設(shè)計的圖紙進(jìn)行搭建，先進(jìn)行測量，將周圍的邊框搭建好，再根據(jù)方形內(nèi)的實際大小進(jìn)行分割，分成幾個軌道;為了使環(huán)境更加溫馨，更加人性化，還搭建了躺椅、餐桌、咖啡廳。三是解說了程序編寫的流程：此項目的程序設(shè)計進(jìn)行了兩次判斷，綜合了光線感應(yīng)器、人體紅外感應(yīng)器的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，我們有了自由發(fā)揮的空間，通過判斷值的改變更精確地進(jìn)行外界光線明暗和人體感應(yīng)的判斷;通過等待時間的精確設(shè)計來實現(xiàn)及時的解救。

聽了各成員在項目中的工作陳述后，其他成員了解了作品中的亮點(diǎn)和項目中的重點(diǎn)內(nèi)容，并參與了討論，拓寬了思路，還給這個項目提出了寶貴的建議：手環(huán)的顏色要鮮艷，萬一通過點(diǎn)亮手環(huán)傳遞信號不準(zhǔn)確，也可以通過手環(huán)的顏色進(jìn)行急救;躺椅旁邊可以添加一個按摩設(shè)備，泳者在疲勞的狀態(tài)下接受按摩會讓全身放松;點(diǎn)亮的程序不要太煩瑣，以便救生員可以快速進(jìn)行解救;救生圈要能迅速自動充氣以方便泳者自救等。

項目的評價可以讓學(xué)生思考如何進(jìn)行項目的優(yōu)化，來更好地解決生活中的實際問題。學(xué)生通過分析，對解救問題過程中的思路和策略進(jìn)行反思;通過不斷地反思、總結(jié)，產(chǎn)生了解決實際問題的有效策略，并使得項目實現(xiàn)了最優(yōu)化。

項目式學(xué)習(xí)讓教師不再把知識和技能直接傳遞給學(xué)生，讓教師不再按照之前設(shè)計好的教學(xué)流程一步步把知識灌輸給學(xué)生，而是讓學(xué)生通過觀察生活中的點(diǎn)滴，找到需要改進(jìn)的實例，進(jìn)行項目的提出;運(yùn)用所學(xué)的知識和方法進(jìn)行項目的分析;根據(jù)實際的需求進(jìn)行項目的實施，尋找得到這個結(jié)果的途徑;讓學(xué)生學(xué)會分享、學(xué)會交流，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

項目式學(xué)習(xí)，需要教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，拓寬學(xué)生的視野，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活的實際需求，讓他們在共同探討中總結(jié)經(jīng)驗，共同進(jìn)步。學(xué)生們在思考中合作著，交流著;在學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)變著，提高著;在互動中反思著，吸納著。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)思維得以擴(kuò)張，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中，他們的積極性也得到了提高，最終促進(jìn)了創(chuàng)客教育的發(fā)展。

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