中學(xué)創(chuàng)客教育背景下基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的研究*

王振堂

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，已成為時(shí)代的主題，并高度滲透到社會(huì)的各個(gè)方面，也是當(dāng)代國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的核心。創(chuàng)新國(guó)家需要?jiǎng)?chuàng)新人才，很多發(fā)達(dá)國(guó)家開展的核心素養(yǎng)體系中，都明確強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新素養(yǎng)的重要性。隨著國(guó)家有關(guān)教育改革政策的發(fā)布，探索全面反映高中學(xué)生發(fā)展?fàn)顩r的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)成為改革的核心內(nèi)容，其中綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也成為各學(xué)校面臨的一項(xiàng)重大而意義深遠(yuǎn)的任務(wù)。

隨著世界各地創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)興起，創(chuàng)客教育越發(fā)地顯現(xiàn)出在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面的重要性[1]，它主要以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(Project-based Learning，PBL)為主要學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以貼近學(xué)生實(shí)際生活為出發(fā)點(diǎn)，運(yùn)用新技術(shù)把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，創(chuàng)客教育成為以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的一種新型教育模式。在中學(xué)階段學(xué)生開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主要是讓學(xué)生經(jīng)歷完整的探究、制作項(xiàng)目作品的過(guò)程。學(xué)生圍繞項(xiàng)目展開完整、連續(xù)性學(xué)習(xí)，主動(dòng)探究以獲得更深刻的知識(shí)和技能，在這個(gè)過(guò)程中不僅幫助學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，更讓學(xué)生在探索、創(chuàng)造的過(guò)程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，同時(shí)有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[2]。所以，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)方面，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

一、基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提升學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)

問(wèn)題意識(shí)是創(chuàng)新思維的動(dòng)力、創(chuàng)新精神的基石。提高學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。中學(xué)生的項(xiàng)目研究源于問(wèn)題，學(xué)生在確定研究項(xiàng)目之前，首先要發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題，最后提煉出研究項(xiàng)目。在確立研究項(xiàng)目的過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的養(yǎng)成。中學(xué)生的項(xiàng)目研究主要通過(guò)以下四方面提升學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

1.關(guān)注課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是最為常用的教學(xué)形式，是教師給學(xué)生傳授知識(shí)的全過(guò)程。教師在課堂傳遞新知識(shí)時(shí)，學(xué)生應(yīng)充分發(fā)揮主體地位，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、積極質(zhì)疑、提出新穎的問(wèn)題。學(xué)生在課堂上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，課后及時(shí)與教師、同學(xué)討論分析，提煉出新的研究性項(xiàng)目。如在學(xué)習(xí)磁場(chǎng)知識(shí)時(shí)，有學(xué)生了解到磁性液體，并對(duì)它的性能特別感興趣，于是想研究它對(duì)揚(yáng)聲器的影響。最后學(xué)生經(jīng)過(guò)查閱大量文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)了“關(guān)于磁流體對(duì)揚(yáng)聲器特性改善的研究”項(xiàng)目。學(xué)生經(jīng)過(guò)深入思考把在課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目研究，有利于激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

2.關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)

中學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)，了解社會(huì)熱點(diǎn)既是社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)需要，也是自身發(fā)展的需要。引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地認(rèn)識(shí)、適應(yīng)時(shí)代的變化，利用所學(xué)的知識(shí)對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)進(jìn)行多角度、多維度的思考分析、提煉問(wèn)題。如隨著人工智能的浪潮迎面撲來(lái)，有學(xué)生開展了“基于Android手機(jī)平臺(tái)的人機(jī)交互肌電智能輪椅的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目；針對(duì)目前共享單車亂停放現(xiàn)象，有學(xué)生想到了“零能耗綠色共享單車停放裝置的設(shè)計(jì)與優(yōu)化”。通過(guò)關(guān)注這些社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，學(xué)生提出項(xiàng)目研究，進(jìn)而深化學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

3.關(guān)注日常生活

中學(xué)生的項(xiàng)目主要來(lái)源于日常生活，學(xué)生通過(guò)細(xì)心觀察，對(duì)一些感興趣且有意義的問(wèn)題進(jìn)行研究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。如有的學(xué)生的研究項(xiàng)目是“基于Arduino的自適應(yīng)調(diào)高書桌的研究與制作”，他發(fā)現(xiàn)生活中許多人都因?yàn)闀鴮懽藙?shì)不規(guī)范患上了頸椎病、腰椎病等一系列疾病，于是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的3D打印技術(shù)和Arduino智能硬件知識(shí)設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)調(diào)高的書桌。這些與學(xué)生息息相關(guān)的項(xiàng)目研究，更能激發(fā)學(xué)生去深入思考。

4.關(guān)注交叉學(xué)科

交叉學(xué)科是綜合性、跨學(xué)科的產(chǎn)物，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)避免了學(xué)科知識(shí)相互分裂，有機(jī)融合了各學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系。學(xué)科交叉是學(xué)術(shù)思想的交融、是交叉思維方式的綜合、系統(tǒng)辯證思維的體現(xiàn)[3]，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)關(guān)注交叉學(xué)科的知識(shí)探究、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。如有學(xué)生提出“新型高效節(jié)能電催化凈化水處理裝置”的項(xiàng)目，就涉及了運(yùn)用物理、化學(xué)和工程學(xué)等交叉學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題。交叉學(xué)科是新知識(shí)的源頭，有利于學(xué)生運(yùn)用交叉思維的方式進(jìn)行多維度的問(wèn)題思考。

二、基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提升學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

1.提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力作為一個(gè)國(guó)家、民族進(jìn)步和繁榮的動(dòng)力，在學(xué)校開展學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的優(yōu)勢(shì)已備受關(guān)注。在做項(xiàng)目的過(guò)程中，學(xué)生需要自己查閱資料、提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、確定問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手制作、測(cè)試優(yōu)化、作品分享等，這一系列環(huán)節(jié)都能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如學(xué)生研究“藍(lán)牙手動(dòng)控制自動(dòng)運(yùn)行行李箱”的項(xiàng)目，他們?cè)陂喿x了大量文獻(xiàn)后，自己制訂了項(xiàng)目研究思路、技術(shù)路線，并給出了創(chuàng)新的解決方案，這個(gè)過(guò)程有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力，在制作實(shí)物時(shí)他們的動(dòng)手操作能力和合作溝通能力都有實(shí)質(zhì)性的提高。學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目研究可以更高層次地提高學(xué)生的創(chuàng)新研究能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和形成良好的創(chuàng)新品格。

2.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣

基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)改變傳統(tǒng)的教育模式和理念，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以真實(shí)生活為背景，使用現(xiàn)實(shí)世界里的工具，具有真實(shí)和完整的過(guò)程，它能激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。如學(xué)生在閱讀科學(xué)雜志時(shí)，了解到科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一只長(zhǎng)有8只眼的跳蜘蛛能用近乎360度的視角看世界。他們很好奇是不是人類也可以擁有這種全景視野的能力，最后他們經(jīng)過(guò)一年的努力設(shè)計(jì)了一套360度環(huán)形視野系統(tǒng)。中學(xué)生所研究的問(wèn)題大都來(lái)自于對(duì)大自然和生活現(xiàn)象的好奇，在好奇心的驅(qū)動(dòng)下，讓學(xué)生自己學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)可以解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣。把項(xiàng)目研究當(dāng)作對(duì)知識(shí)渴求的一種手段，也把它當(dāng)作探索未知世界和滿足好奇心的一種方法。

3.增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感

教育的最終目的是培養(yǎng)具有創(chuàng)造能力且能以其創(chuàng)造力服務(wù)于社會(huì)的人才。對(duì)于熱愛(ài)科學(xué)、有科技創(chuàng)造能力潛質(zhì)的學(xué)生，培養(yǎng)和提升他們的社會(huì)責(zé)任感教育是學(xué)校教育重要工作之一。其中項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一個(gè)很好的載體，如學(xué)生研究“氣凝膠復(fù)合材料用于控制PM2.5污染的研究”的項(xiàng)目，并把它應(yīng)用到目前的口罩上起到了很好的防護(hù)效果。有學(xué)生研究“一種利用齒扣的自動(dòng)防風(fēng)雨窗”的裝置，就是為了有效防止室內(nèi)無(wú)人時(shí)驟雨由窗戶落入屋內(nèi)造成損失。還有學(xué)生研究“無(wú)紡布購(gòu)物袋抗光氧老化性能研究及改進(jìn)”的項(xiàng)目，就是針對(duì)目前市場(chǎng)上的購(gòu)物袋存在的一些問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，讓其做到更節(jié)能環(huán)保，鼓勵(lì)群眾使用對(duì)環(huán)保有利的購(gòu)物袋，合理利用資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能減排。這些都是關(guān)注社會(huì)、關(guān)注民生的項(xiàng)目研究，學(xué)生在做這些項(xiàng)目的過(guò)程中，潛移默化地培養(yǎng)了他們的社會(huì)責(zé)任感，這種責(zé)任感又是學(xué)生做項(xiàng)目研究的驅(qū)動(dòng)力。

4.提升學(xué)生的意志品質(zhì)和交流表達(dá)能力

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的最后要進(jìn)行成果交流，學(xué)生通過(guò)創(chuàng)客大賽、青少年創(chuàng)新大賽等平臺(tái)公開展示創(chuàng)造的作品。作品展示需要現(xiàn)場(chǎng)答辯，不是簡(jiǎn)單的理論知識(shí)競(jìng)賽，也不是應(yīng)試化考試，而是要在短時(shí)間內(nèi)把作品的立意和創(chuàng)新點(diǎn)傳遞給評(píng)委教師，這個(gè)過(guò)程不僅需要很強(qiáng)的表達(dá)能力和語(yǔ)言組織能力，還需要學(xué)生有較強(qiáng)的綜合能力、創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)考驗(yàn)和錘煉他們承受挫折、挑戰(zhàn)自我的能力。通過(guò)展示交流，得到評(píng)委的鼓勵(lì)和幫助，發(fā)現(xiàn)自己的差距和不足，增加學(xué)生參與項(xiàng)目的動(dòng)力，提升學(xué)生的質(zhì)疑品格，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新人格。學(xué)生在展示作品的過(guò)程中，感受克服科學(xué)難題帶來(lái)的成就感，享受科技創(chuàng)新的樂(lè)趣，從內(nèi)心體會(huì)到創(chuàng)新與分享的快樂(lè)，并促進(jìn)其健康人格的塑造。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施過(guò)程中的挑戰(zhàn)

我國(guó)創(chuàng)客教育目前還處于起步階段，在中學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)還并未全面普及，雖然有些學(xué)校開設(shè)此類課程，但深入程度和實(shí)效性也未達(dá)到理想預(yù)期，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施過(guò)程中主要面臨著以下的挑戰(zhàn)：一是經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，當(dāng)前教育體制環(huán)境下，升學(xué)率是每個(gè)學(xué)校關(guān)注的重點(diǎn)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不能達(dá)到立竿見(jiàn)影的教學(xué)效果，所以對(duì)于大多數(shù)的學(xué)校而言并沒(méi)有專門的資金投入。二是師資問(wèn)題，目前開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教師大多數(shù)是以勞動(dòng)技術(shù)和信息技術(shù)教為主，且沒(méi)有太多的經(jīng)驗(yàn)，都處于自發(fā)摸索階段，也沒(méi)有開發(fā)相應(yīng)的課程體系。同時(shí)校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的參與性比公立學(xué)校更積極，有的學(xué)校直接引進(jìn)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的師資指導(dǎo)學(xué)生開展項(xiàng)目研究，由于機(jī)構(gòu)教師具有流動(dòng)性和對(duì)學(xué)生缺乏足夠的了解，不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。三是理念問(wèn)題，如何轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生傳統(tǒng)的觀念，在學(xué)校開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。教師一直通過(guò)傳統(tǒng)教育模式傳授知識(shí)，突然讓教師指導(dǎo)跨學(xué)科項(xiàng)目研究，教師往往感到壓力很大，大多數(shù)教師本身也沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)項(xiàng)目研究的訓(xùn)練；同樣學(xué)生長(zhǎng)期受到傳統(tǒng)教育模式的束縛，短時(shí)間內(nèi)學(xué)生難以適應(yīng)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，因此轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生的觀念，調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性也至關(guān)重要。

四、結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)一直是21世紀(jì)技能教育中的重中之重，中學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在培育創(chuàng)新人才方面發(fā)揮著積極的作用。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了一個(gè)全新的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的平臺(tái)，學(xué)生在確立研究項(xiàng)目的過(guò)程中，促進(jìn)問(wèn)題意識(shí)的養(yǎng)成，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神；在具體項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，提高了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，為學(xué)生終身發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前中學(xué)開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)還處于初步探索階段，學(xué)校需要集學(xué)生、教師的智慧，政府、科研機(jī)構(gòu)等社會(huì)各層面的支持，為中學(xué)創(chuàng)客教育背景下開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)出謀劃策。