王欣茹 張戰(zhàn)勝

摘? 要 以具體創(chuàng)客案例為依托，借助信息化技術與工具，探索PBL教學模式在教學實踐中如何開展與應用，以期為創(chuàng)客教育提供借鑒和參考。

關鍵詞 創(chuàng)客教育;PBL教學模式;智能無人車;WebQuest教學模式;專題網站

中圖分類號：G652? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）17-0034-03

1 前言

創(chuàng)客教育是指這樣一種教育：以學習者興趣與愛好為基礎，提取社會生活中的現實要求與問題，將知識、實踐能力、創(chuàng)造能力等培養(yǎng)目標融入教學活動中，使得學習者在“做”中逐漸培養(yǎng)創(chuàng)新能力，滿足未來社會對人才的需求[1]。以制作和開發(fā)作品為目的，應用資源開展探究性學習以解決一系列問題的PBL教學模式符合創(chuàng)客教育的要求。本文以創(chuàng)客教育案例“智能無人車”為例，對PBL教學模式在創(chuàng)客教學實踐中的應用進行探索研究。

2 PBL教學模式

基于項目的學習（Project-based Learning，PBL）中的項目是管理學科中的項目在教學領域的延伸和應用[2]。項目教學的概念首次被提出，是在1918年美國教育學家克伯屈發(fā)表的《項目（設計）教學法：在教育過程中有目的活動的應用》一文中[3]。此概念的提出，使得教育界相關學者開始關注基于項目教學的潛力與價值。20世紀90年代開始，世界各國深入探究學習模式的變革，PBL開始走入并逐漸滲入教育領域。

關于PBL的概念，美國學者福格蒂認為：“從學習者角度而言，基于項目的學習是真實的學習，其本質是動態(tài)性，最顯著的特征是實踐性，主要圍繞項目設計、執(zhí)行、完成作品等活動過程進行。項目學習倡導學習者通過勤奮合作、積極創(chuàng)新，最終實現項目要求、提交作品，進行整合的、經驗的學習?！钡聡腞udolf Pfeifer認為，基于項目的學習是指學生以項目小組的形式，依據興趣與生活經驗提出問題或活動意愿，判斷活動可行性，并根據項目目標選擇學習內容和方式，在教師的指導下，自主實施學習活動并進行評價的教學活動[2]。上海師范大學黎加厚教授認為，基于項目的學習以學科概念和原理為中心，學生基于調查與研究解決問題，在完成活動項目的過程中逐漸建構自己的知識體系，并運用于現實社會中去[4]。

基于以上學者對PBL教學模式的定義，本文對PBL教學模式的理解是：它是一種以學習者為中心，從社會實際問題出發(fā)，通過設置項目、創(chuàng)設情境，讓學習者在做中習得知識，培養(yǎng)其主動探索、合作探究和自主解決問題能力的相關教學活動框架和程序。

3 PBL教學模式在創(chuàng)客教育中的實踐設計思路

創(chuàng)客教育鼓勵學生主動探索、協作學習，是“做中學”理論的實踐產物，強調通過動手操作將創(chuàng)意變?yōu)閷嶋H的作品。PBL教學模式強調學生的主動探索，因此，本文提出項目設計需要考慮以下幾點。

1）項目的設置應該基于學習者的興趣與生活。基于學習者興趣與生活設計項目，便于創(chuàng)設真實的學習情境。把要學的內容和人的生活情感聯系在一起，激發(fā)學習者探索欲望，促進真正有意義的學習。

2）搭建腳手架，給予學習者支持與引導。布魯納提出的腳手架理論指出，學生在能夠自主積極學習并建構自己的知識體系之前，需要父母、教師以及學習同伴提供一些輔助去幫助完成無法獨立解決的任務，直至能夠積極自主地學習，建構屬于自己的知識體系[5]。

為避免學習者面對完整項目無從入手的問題，本文將項目劃分成一系列子任務，形成子任務鏈，讓學習者通過完成系列子任務而完成最終項目。另外，課程需要包含適當的學習資源和工具，便于維持學習者的探索欲望和勝任動機。

3）選擇合適的信息技術工具與方法支持項目學習實施。實踐在創(chuàng)客教育中的PBL教學模式需要將項目設置在貼近生活的真實情境中，并且需要教師提供腳手架支持。另外，教學活動需要評價。

綜合以上需求，本文借鑒WebQuest教學模式的內容組織形式，采用專題網站進行項目學習的實施。

4 創(chuàng)客教育中的PBL教學模式實踐研究：以“智能無人車”為例

項目主題確定? 項目主題的確定是進行PBL教學模式實踐的起點。在創(chuàng)客教育中實施PBL教學模式，需要考慮以下幾點。

1）情境性、生活化?！皺C器人編程”是高中校本課程，以C語言和機器人基礎為教學內容。關注機器人或編程在生活中的應用與發(fā)展設計項目，可以給學生營造基于現實的探索環(huán)境。

2）具有實踐探索空間。所選項目需要具有一定復雜性。學習者在不斷的挑戰(zhàn)中建構自己的知識體系，而項目的完成應該能使其在知識結構、探究能力和協作能力等方面有所提升。

3）產出成果。創(chuàng)客思想能夠將創(chuàng)意變?yōu)楝F實。項目成果能檢測學習者的學習效果，帶給學習者巨大的成就感，使其在之后的學習中保持積極性。

綜合以上思考，并結合教學器材樂高零件若干、Arduino

四路電機驅動板若干、MU視覺傳感器若干等，確定本文設計項目為“智能無人車”。無人駕駛汽車在國內外一直是熱點研究內容，涉及技術豐富，將其作為項目設計的來源，可以滿足以上項目設置要求。

課程活動安排? 項目式學習強調培養(yǎng)學生的探究能力，因此，設計學習活動需要考慮將問題解決的過程設計成較為深入地探究“為什么”和應用知識“怎樣做”的解決問題的活動。本文采用生成項目路徑的方式組織課程：將學習項目劃分成一系列子問題或子任務，針對子問題或子任務設計相關學習活動[6]。本文基于“智能無人車”項目，設計課程活動如表1所示。

腳手架設計? 將“智能無人車”項目劃分一系列子項目，對學習者的探究過程起到一定引導作用，這屬于課程提供腳手架的一部分。除此之外，課程需要提供腳手架內容還包括學習資源和學習工具。

1）學習資源設計?！爸悄軣o人車”項目涉及概念原理的了解、機器零件結構的學習和代碼的編寫，為支持學習內容的完成，課程需提供以下學習資源。

①文件資料類資源。文件資料類資源主要是幫助學習者了解未知概念或原理。為方便學習者及時有效學習相關概念，這部分資源多通過將鏈接直接放在相關名詞上的形式進行組織，簡單內容以小窗口形式彈出，方便快捷;復雜內容以專題網頁形式組織，全面詳細。

②軟件類資源。軟件類資源主要指編程工作，考慮到學習者不同水平的編程能力，課程提供Arduino IDE編程軟件和模塊化編程軟件（Mind+）。

③硬件類資源。Arduino可以連接多種傳感器，實現對環(huán)境的感知，板子上的MCU可以通過Arduino的編程語言編寫程序。另外，根據“智能無人車”項目的要求，課程還提供視覺傳感器（MU視覺傳感器）、視覺標簽和車子搭建結構件（樂高）。以上硬件資源每組一套，確保每個小組及成員都有動手實踐的機會。

2）學習工具設計?；赑BL教學模式的創(chuàng)客教育是一種協作式教育、自主探索式教育，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新、實踐、共享、交流意識的教育。課程提供交流協作工具、檢索工具和評價工具。

學習者應被允許使用網絡支持學習者檢索資料、在線交流、合作任務、上傳作品等學習活動。PBL的評價體系是以多元智能為理論指導的。在對評價內容的設計與實施中，需要考慮“課程”和“智能”兩個評價維度：一個是有關課程的，即學習者必須掌握的信息、內容、概念和材料;另一個是有關學習者表現和作品質量的[2]。因此，課程的評價不僅需要教師觀察學習者在學習過程中的合作表現、參與程度等，還要設計包含基礎知識與能力測試的項目實踐報告。

專題網站搭建? 為了在項目式學習中向學習者提供項目基礎知識、學習資源和協作探索工具，使得每位學習者在項目學習過程中具有個性化成長與拓展空間，筆者使用WordPress系統(tǒng)搭建項目主題網站，利用其海量模板與豐富插件滿足項目式學習需求。

“智能無人車”專題網站包括主題任務、項目地圖、資源庫、項目實踐報告、檢索工具和論壇五個基本組成部分。教師將每次項目式學習的主題發(fā)布在主題任務中，并將項目做簡單劃分，形成一系列子項目發(fā)布在項目地圖中。學習者可依據項目地圖完成一系列子任務，最終實現主體項目的要求。資源庫包括項目中所設計知識內容相關資料，并支持學習者在學習過程中上傳資源，以此不斷豐富資源庫內容。檢索工具和論壇的使用可方便學習者拓展學習空間，并與其他人及時交流，進行思維碰撞。將以上功能整合在一個網站中，不僅有助于學習者實現完整的項目探究流程，更能使得學習者逐漸提高獲取信息、分析信息、加工信息的實踐能力，形成良好的信息素養(yǎng)，進而逐步提高自主解決問題的能力。

5 結語

通過教學實踐不難發(fā)現，以選修課形式開展的創(chuàng)客教育的特點包括：學習者的學習動力多基于興趣;后期課程中學習者的知識與能力分化較大。利用專題網站對課程內容進行整合，可以較好地解決這些問題。它首先可以提供給學習者更大的自由度，即學習者可根據自身情況在一定程度上選擇適合自己的學習內容、學習內容呈現形式、學習進度與深度等，同時有助于對學習內容形成完整認知，使項目式教學模式的開展實現分而不散的效果。

以上對于PBL教學模式在創(chuàng)客教育中的實踐探索基于目前教學實踐遇到的問題，目的是滿足不同能力學習者的學習需求。教師在實施過程中還應根據實際遇到的問題，及時對教學設計進行適當調整，大膽實踐，積極探索?！?/p>

參考文獻

[1]郝新春.創(chuàng)客教育的教學實踐研究：以Snap+Arduino平臺為例[J].中國電化教育，2018（7）：129-133.

[2]殷永帥.PBL教學模式在教育技術學專業(yè)實踐類課程中的應用研究[D].濟南：山東師范大學，2014.

[3]肖樂，崔焱，江鳳英，等.項目化教學在職業(yè)教育中的應用研究[J].銅陵職業(yè)技術學院學報，2018（1）：74-78.

[4]陳萍.基于項目的學習（PBL）在高中信息技術課程中的實踐研究：以“微電影制作”為例[J].新課程（中學），

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[5]李偉，全麗潔.基于“腳手架理論”下的二元一次方程的概念教學[J].數學大世界，2017（7）：56，54.

[6]蘇傳清，占小紅.化學課程中跨學科主題教學設計的探索：以“指紋破案”為例[J].化學教學，2019（10）：49-53.