初中生向“中國水培第一人”徐偉忠教授請教水培的深奧知識?這個故事在武漢市洪山中學發(fā)生過,并且結局還是那么完美!
夏天還沒撤退,一群熱愛科學的師生開始創(chuàng)新之旅。在微機教室外面的一間準備室,他們開始討論如何解決毒蔬菜泛濫的問題,源頭控制、加大查處力度、不吃蔬菜……好像都不是他們能做到的。自己種!好點子!怎么種?搜!
水培最適宜在城市樓頂平臺、陽臺進行。大家說干就干,找器材——鍋碗瓢盆,尋方法——百度,但是在進行無土水培實驗時反復失??!
學生從網上搜到“中國水培第一人”徐偉忠教授,向徐教授求援。結果出乎意料,徐教授不僅對學生們互聯(lián)網+農場的想法非常支持,還將手上涉及水培的相關資料無償送給學生。
很快,這塊和互聯(lián)網結合的“農場”就建設起來了,還有一個美麗的名字——“云端農場”。云端農場以“引導學生在網絡環(huán)境下自主學習無土栽培技術、優(yōu)化無土栽培流程,引入信息化農場管理方式,創(chuàng)立無土栽培設備銷售公司,在網絡上進行產品宣傳推廣和銷售”為核心,它既是農業(yè)現(xiàn)代化的試驗,更是一場教育現(xiàn)代化的探索之旅。
云端農場以問題為導向,以任務為驅動,引導學生進行漸進式循環(huán)學習,在學習中解決問題、提升能力。漸進式循環(huán)學習的流程為:自選任務(保證有足夠興趣)——在任務驅動下學習——實踐——發(fā)現(xiàn)問題——尋找原因——解決問題(自主學習)——總結經驗——創(chuàng)新提高——再實踐。
目前,云端農場包含五大課程板塊:項目引入、公司企劃、產品研發(fā)、社會推廣、助學活動。每個板塊又由若干課題組成,學生根據興趣愛好加入不同小組,承擔相應課題任務。
云端農場不是由教師先講解知識,而是由學生先發(fā)現(xiàn)問題,再尋找解決方法,必要時向教師、專家、網絡求助。教師只是引導和陪伴者。
項目引入板塊的主題活動,是社會調查——“網上了解我國目前食品安全問題的概況;實地調研身邊的食品安全問題”。許多學生開始不適應,遇到問題第一反應是問老師,“老師這個該怎么弄?”“我沒學過啊!”“這樣做可以嗎?”
后來,老師通過與學生一起分析關鍵節(jié)點,指導學生針對問題節(jié)點制定解決方案。通過反復訓練,學生解決問題的意識和能力迅速提高。
承擔公司企劃任務的學生,需要明確公司的定位,并撰寫企業(yè)策劃書。對初中生來說,這是一項全新的課題,不僅要學習企業(yè)管理知識,還要跟不同小組的同伴溝通,要對市場進行準確分析,要用精煉的語言表達觀點。
如何把公司和產品推廣出去,學生頗費了一番腦筋。大家協(xié)商制定了“班內推廣——校內推廣——社區(qū)推廣——網絡推廣”的分層推廣策略。首先在班上召開班會,邀請學校教師擔任嘉賓,介紹各小組成果和經驗,并現(xiàn)場烹飪自己種植的蔬菜;其次,把經驗和成果辦成科普報,在學校內宣傳;在社區(qū)進行問卷調查,制作宣傳小冊子和PPT,并從桌椅、電源、投影儀、筆記本電腦等細節(jié)進行了周密準備;最后,建立企業(yè)網站,開設網店,組建論壇,讓云端農場在互聯(lián)網上安家。
與課程目標相配套,在實施課程評價時,教師堅持能力導向,關注學生在學習過程中知識技能、情感態(tài)度、價值觀、學習方法等方面取得的成績,側重態(tài)度與能力,以分析性評價為主。
云端農場是一門全新的開放性課程,內容超出教師的能力范圍,已經不能單單依靠課堂來解決。這正是鼓勵學生利用信息技術主動學習的好機會。
學校為該課程配備教室,有各種儀器設備,有電腦和網絡。學生有天然的好奇心,一旦產生興趣,會想盡辦法了解、掌握、解決,學校需要做的,是拆掉人為設置的學習邊界。
無土栽培技術怎么掌握,營養(yǎng)液怎樣配置,無土栽培設備的組裝及信息技術控制如何實現(xiàn)?這些問題,是橫在產品研發(fā)前的攔路虎。
當學生借助網絡消滅這些攔路虎時,如何甄別信息的真實性、有效性?指導教師適時引導學生提高信息收集整理的能力。學生們很快總結方法,包括搜索引擎、網絡圖書館及論壇、下載工具、文獻及項目管理軟件、在線求助途徑等。
網絡還把專家?guī)У綄W生面前,其中就包括“中國水培第一人”徐偉忠教授。
分科教學造成了知識的割裂。基于現(xiàn)實問題而開發(fā)的云端農場,綜合了生物、物理、化學、政治、信息技術,尤其注重知識間的橫向聯(lián)系和綜合運用。
許多參加課程學習的七年級學生,尚沒有學習物理和化學課程,但是在組裝設備、配置營養(yǎng)液、檢測植物成長環(huán)境的過程中,卻需要運用相關學科知識。除通過網絡自主學習之外,學生還常把物理、化學老師請來做顧問,一起研究遇到的實際問題。
正如大家所料,參加過云端農場課程學習的學生,到了八年級、九年級普遍比別的學生更對物理、化學感興趣,也更容易取得學習的成功。
在課程實施初期,所有觀察和監(jiān)測數據全部由人工采集記錄在表格中,再定期對數據進行分析。這種做法效率低、耗時長,難以做到實時更新、自動分析、數據共享、遠程控制。能否解決這一問題?
通過網絡,學生了解到Arduino系統(tǒng)可以開發(fā)傳感器模塊,用于采集數據。通過進一步查閱資料、系統(tǒng)研究后,學生提出了可行性方案,購買Arduino測控版進行實驗。在老師和家長的指導下,學生最終實現(xiàn)了溫度、空氣濕度、土壤濕度、pH值、光照度、繼電器、手動控制、顯示屏8個模塊的測控系統(tǒng)穩(wěn)定工作,并與學校數字化校園平臺對接,通過云平臺分享監(jiān)測數據、實驗過程。如今,學生在家里就可以精確監(jiān)測到農作物的生長狀況,并遠程控制自動噴灌、滴灌等設備。
在開發(fā)云端農場測控系統(tǒng)時,學生曾慶喆的家長被邀請進來,成為校外導師。身為具有多年開發(fā)經驗的IT工程師,這位家長詳細地為學生講解APP開發(fā)的基本知識,與大家一起架構產品,并幫助學生反復測試產品,保證了測控系統(tǒng)的順利開發(fā)。
還有許多家長也不同程度地參與了云端農場課程的實施,有的幫助學生搜集資料,有的指導學生撰寫調研報告,有的在自家陽臺開辟“菜園”供學生實驗……正如負責該課程的老師所說:“家長當中蘊藏著豐富的教育資源,他們可以為校本課程提供更加多元的視角、思路和支持?!?/p>
在進行社區(qū)推廣時,居民紛紛表示,“在陽臺種菜能夠自耕、自種、自收,不出門就能享受田園樂趣還能收獲無公害蔬菜,很好!”“以前怕種菜是怕土臟,現(xiàn)在有了水培,又干凈又高產,特別想試試?!薄皩W校真不簡單,不僅教書,還搞這種有利于社會的活動!”面對居民的肯定和贊揚,學生們特別有成就感。