姜琦琦 胡爽

項目化學習（PBL）是一種以學生為中心的教學模式，以真實的項目為任務(wù)，促進學生通過學習、研究問題、得出結(jié)論來獲得知識和技能。項目式學習可以使學生主動發(fā)現(xiàn)、應(yīng)對現(xiàn)實世界的問題和挑戰(zhàn)。我校在2019年下學期，采用了項目化學習的方式對四年級的全體學生進行了教學。

一、項目化學習的理論依據(jù)

（一）建構(gòu)主義理論

最早提出建構(gòu)主義的是瑞士心理學家皮亞杰，他認為人的認知發(fā)展依靠內(nèi)因與外因的相互作用，在個人能力與周圍環(huán)境相互作用中，逐步“建構(gòu)”關(guān)于外部世界的知識，使自身認知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。在我們的項目化學習中，學生將頭腦中原有的對智能設(shè)備的認識與課堂上新授的智能電路的知識進行整合，不斷將新知識納入到自己原有的知識體系中。

（二）實用主義教育理論

杜威的實用主義教育理論提出“三中心論”，即以經(jīng)驗為中心、以兒童為中心、以活動為中心。他倡導將學習置于日常生活之中，他認為，學習是積累經(jīng)驗的過程，因此主張“l(fā)earning by doing”，從實踐中學習，通過實踐獲得知識。我們的項目化學習正是秉承這一核心理論，學生每節(jié)課都會通過活動獲得新知識。

（三）發(fā)現(xiàn)學習理論

美國著名教育家布魯納提出了發(fā)現(xiàn)學習理論。他認為，教學過程就是教師引導學生發(fā)現(xiàn)的過程，學習就是依靠發(fā)現(xiàn)。教師的作用在于創(chuàng)設(shè)研究問題的情境，比如“倉庫最近頻繁失竊，請設(shè)計一個報警器，當有聲音或有人經(jīng)過時報警器報警。”讓學生從解決問題的角度出發(fā)，既能激發(fā)學生探索的好奇心，也能增強社會責任感，減少對教師的依賴，從而提高學習的主動性。

二、項目化學習與傳統(tǒng)課堂教學相比的優(yōu)勢

在實施的過程中，我們發(fā)現(xiàn)項目化學習與傳統(tǒng)課堂教學相比具有很大的優(yōu)勢。

（一）實現(xiàn)學科之間的整合

課程內(nèi)容上，傳統(tǒng)教學中學生學到的知識都是課本上固定不變的或者教師課前設(shè)計好的。項目化學習在課程內(nèi)容上更注重學科之間的關(guān)聯(lián)，更能實現(xiàn)學科之間的整合;學生在項目化學習中學習到的知識是與實際相聯(lián)系的、有思維深度的，學習的過程是一體的、完整的;項目化學習中只是給學生一個學習的主題和范圍，學生需要查閱大量的信息和資料，從中篩選出可用的知識，在這個過程中鍛煉了學生提取信息、篩選信息和整合信息的能力。

（二）打破了傳統(tǒng)課堂教與學的格局

師生關(guān)系上，項目化學習打破了傳統(tǒng)教學中教師是領(lǐng)導者的格局，教師更像是教學資源的提供者和課堂活動的參與者。在學習過程中，學生需要篩選學習內(nèi)容、自選器材設(shè)計作品、自創(chuàng)情景進行小組展示，充分調(diào)動了學生的自主性。教師每節(jié)課都能從學生的展示中收獲到新的知識，實現(xiàn)師生共同進步。

（三）評價貫穿學習過程

評價方式上，項目化學習與傳統(tǒng)教學不同，傳統(tǒng)教學更注重評價學生最終學習成果，而項目化學習更注重評價學生的學習過程。項目化學習在每一個階段都會對學生們進行評價：啟動階段主要評價學生的閱讀能力、收集信息能力和交流展示能力;操作階段主要評價學生的動手操作能力、審美能力和領(lǐng)導能力;展示階段主要評價學生的寫作能力、語言表達能力和合作能力。項目化學習中評價貫穿了整個學習過程。

三、“智能家居”項目化學習的特點

（一）以問題為導向

現(xiàn)在家用智能設(shè)備已十分普及，比如人體感應(yīng)小夜燈、指紋門鎖、聲控光控燈、自動感應(yīng)門、煙霧報警器等。雖然這些設(shè)備就在我們身邊，但它們的內(nèi)部構(gòu)造是怎樣的？能否為自己量身定制一套智能家居系統(tǒng)？基于問題，我們利用本校擁有比特實驗室的優(yōu)勢，開展了智能家居項目學習。為解決問題而學習知識，又將學到的知識應(yīng)用到問題，讓學生體會到學有所用，學以致用。

（二）以項目為依托

所有的知識都以“智能家居”這個項目為依托。在項目中，學生將智能的比特元件與科學教材電學知識相結(jié)合，比特實驗室為我們提供了這些設(shè)備的智能元件：人體感應(yīng)開關(guān)、聲控開關(guān)、光控開關(guān)、煙霧感應(yīng)器等。教師不僅完成了基本電學知識的教學，同時還讓學生開拓了眼界，將所學知識與現(xiàn)實的科技生活相接軌，充分激發(fā)了學生的學習興趣。

（三）以跨學科為學習方式

智能家居項目涉及多學科、多領(lǐng)域的知識，能鍛煉學生多種能力。例如通過連接電路鍛煉了學生們動手操作的能力，為作品編寫說明書提升了學生們的寫作能力，為作品設(shè)計精美的外殼提升了學生們的審美能力等。對學生各個學科的能力都有提高。

（四）以小組為單位

我們將學生們劃分為6個小組，并進行了合理的分工。在整個過程中，學生們以小組為單位，按自己的設(shè)想一步步完成作品，真正實現(xiàn)了自主學習和小組合作。

四、“智能家居”項目化學習的實施階段

“智能家居”項目化學習分為四個階段。

（一）項目啟動階段

通過教師的講解，學生了解到人工控制時代、自動控制時代和人工智能時代每一個時代的特點。例如，人工控制時代以人力為主要勞動力，自動控制是在人工設(shè)定和監(jiān)控的情況下用機械代替人力勞動，而人工智能是指讓機器擁有像人類一樣的思考能力，對人的意識、思維進行模擬。為了讓學生加深理解，我們讓學生寫下自己的思考和暢想。比如在時代轉(zhuǎn)換的過程中，我們的生活發(fā)生了怎樣的的變化？未來我們的生活會變成什么樣？結(jié)合語文學科，讓學生寫下之后進行作文評比。

（二）知識技能儲備階段

我們讓學生懂得，想要創(chuàng)造智能設(shè)備，學習電學基礎(chǔ)知識、鍛煉連接電路的基本技能是十分必要的。生活中我們接觸到的智能設(shè)備，無論內(nèi)部結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，其實都是由一些基本的電學元件組合而成。學生進行了摩擦起電實驗，學習了兩種電荷和電荷間的相互作用，知道了電荷的定向移動會形成電流，電流會使小燈泡、小風扇和蜂鳴器等用電器工作等。在實驗技能上，學生學習了電路的兩種連接方式：串聯(lián)和并聯(lián)，以及串并聯(lián)電路中用電器工作時的特點，還能根據(jù)實物圖畫出簡單的電路圖。這些知識與技能不僅是初中學好電學的基礎(chǔ)，同時也是我們“智能家居”項目式學習的基本操作，為學生后續(xù)設(shè)計智能電路做好鋪墊。

（三）實際操作階段

學生進入比特實驗室，正式接觸智能元件——人體感應(yīng)開關(guān)、聲控開關(guān)、光控開關(guān)、語音模塊、報警器等。智能電路與基本電路的主要區(qū)別是開關(guān)能自動控制電路。在項目學習中，學生感受智能開關(guān)和用電器組合在一起能實現(xiàn)各種不同的功能。比如，將LED燈和光控開關(guān)串聯(lián)使用，當用手將光控開關(guān)捂住，光控開關(guān)感受不到光時，LED燈自動亮起，將手移走，光控開關(guān)感受到光，LED燈自動熄滅;或者將語音模塊和人體感應(yīng)開關(guān)串聯(lián)使用，當人體感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人體，語音模塊可將自己錄制的語音播放?？吹讲煌_關(guān)和用電器組合能實現(xiàn)各種功能，學生興奮極了。這時教師再啟發(fā)學生，這些簡單的設(shè)備可以應(yīng)用到哪些場景，學生們的思路就被打開了。當熟悉智能元件的功能后，教師向?qū)W生們展示幾種生活中的場景，學生們需要根據(jù)場景的要求，選擇器材進行設(shè)計并連接智能電路，將多個開關(guān)或者用電器并聯(lián)使用，就能實現(xiàn)更多的功能。

（四）創(chuàng)意設(shè)計階段

在熟練掌握連接電路的技能后，將學生們劃分為6個小組，每個小組分工合作，自選元件，展開充分的聯(lián)想自創(chuàng)情景設(shè)計一個全新的作品;還需要給核心元件設(shè)計精美的外殼，再以小組匯報的形式向大家介紹自己的成品。教師需要引導學生一步一步進行，第一步：每個學生都要在紙上寫出所用的核心元件、能實現(xiàn)怎樣的功能、應(yīng)用到的場景和作品的名字;第二步：設(shè)計好作品后由小組成員投票評選出最佳設(shè)計，連接電路進行產(chǎn)品調(diào)試。若無法實現(xiàn)功能，則需要改進或及時更換作品;第三步：根據(jù)產(chǎn)品的功能和設(shè)計目的，制作精美的外殼（由比特實驗室提供），外殼配色要漂亮、與作品主題相符并有足夠的空間容納核心元件。第四步：以小組為單位展示作品，學生在展示時創(chuàng)新的加入了情景劇表演，每一名成員都參與其中，將作品展示得更加完整、更加吸引人。在項目式學習的過程中，學生不僅獲得了科學知識，還通過日記的方式記錄下了自己對待科學嚴謹認真的態(tài)度。

四、“智能家居”項目化學習的反思

我們的“智能家居”項目化學習，還屬于一個半開放式的項目化學習，反思整個階段，還有很多地方可以改進。

（一）托寬信息的渠道

由于四年級的學生識別信息的能力有限、搜索方法也較單一，很難收集到大量有用的信息，所以在知識儲備階段教師采用了講授的方式。但課堂時間有限，學生獲得的信息也比較有限?？蓪@一階段進行的改進是，將計算機課程整合到項目學習中，讓專業(yè)的計算機老師教學生如何搜索信息，掌握搜索信息的多種途徑。這樣學生接收的知識范圍更廣，也更具個性化。

（二）開發(fā)教學資源

比特實驗室的器材十分豐富，除了在課上用到的基礎(chǔ)智能元件，還有一些更加高級的需要編程的智能元件，如溫度濕度傳感器、煙霧報警器、風向儀等。這些元件對學生的編程能力要求更高，也更加具有挑戰(zhàn)性。若能將科學課和計算機編程課程融合，就能更好更充分地開發(fā)教學資源。

（三）整合多學科知識

在項目學習的第四階段，學生需要為作品設(shè)計精美的外殼，這一階段可以與美術(shù)課程整合，美術(shù)老師從專業(yè)的角度教學生如何搭配冷暖色，什么形狀的塑料片組合起來更加穩(wěn)固，如何將外形拼接得更加生動活潑等。

項目式學習從解決生活中的實際問題的出發(fā)，需要應(yīng)用各個學科的知識和技能，若將多學科整合之后進行同一項目學習時，學生就能從各個方面重新建構(gòu)起網(wǎng)狀的知識體系，他們的思維才會真正被打開。

實施項目式學習可以提升學生的創(chuàng)新意識，激發(fā)了他們好奇心、求知欲，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑精神，鼓勵學生大膽地想象和嘗試，從而獲得持續(xù)的、濃厚的學習興趣。也可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，學生在與小組其他成員的思維碰撞中突破思維定式，把發(fā)散思維和聚合思維有機結(jié)合，從而獲得創(chuàng)新方法，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新精神。實施項目式學習對當下鼓勵培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的理念具有深遠的意義。

（責任編輯：李迪亞）