王振堂

创新是一个民族进步的灵魂，已成为时代的主题，并高度渗透到社会的各个方面，也是当代国家战略发展的核心。创新国家需要创新人才，很多发达国家开展的核心素养体系中，都明确强调了创新素养的重要性。随着国家有关教育改革政策的发布，探索全面反映高中学生发展状况的综合素质评价成为改革的核心内容，其中综合素质评价进一步强调培养学生的创新精神和实践能力。因此，如何培养学生的创新精神和实践能力也成为各学校面临的一项重大而意义深远的任务。

随着世界各地创客运动兴起，创客教育越发地显现出在培养创新型人才方面的重要性[1]，它主要以项目式学习(Project-based Learning，PBL)为主要学习方式，激发学生的学习兴趣，以贴近学生实际生活为出发点，运用新技术把创意变成现实，创客教育成为以培养创新型人才为目标的一种新型教育模式。在中学阶段学生开展项目式学习主要是让学生经历完整的探究、制作项目作品的过程。学生围绕项目展开完整、连续性学习，主动探究以获得更深刻的知识和技能，在这个过程中不仅帮助学生运用所学知识解决实际问题，更让学生在探索、创造的过程中主动发现新知识，同时有效地培养了学生的创新意识、创新思维和创新能力[2]。所以，在培养学生创新素养方面，项目式学习具有得天独厚的优势。

一、基于项目式学习提升学生的问题意识

问题意识是创新思维的动力、创新精神的基石。提高学生的问题意识有利于培养学生的创新精神。中学生的项目研究源于问题，学生在确定研究项目之前，首先要发现问题、提出问题、分析问题，最后提炼出研究项目。在确立研究项目的过程中，促进学生问题意识的养成。中学生的项目研究主要通过以下四方面提升学生的问题意识。

1.关注课堂教学

课堂教学是最为常用的教学形式，是教师给学生传授知识的全过程。教师在课堂传递新知识时，学生应充分发挥主体地位，学会独立思考、积极质疑、提出新颖的问题。学生在课堂上发现问题，课后及时与教师、同学讨论分析，提炼出新的研究性项目。如在学习磁场知识时，有学生了解到磁性液体，并对它的性能特别感兴趣，于是想研究它对扬声器的影响。最后学生经过查阅大量文献，设计了“关于磁流体对扬声器特性改善的研究”项目。学生经过深入思考把在课堂教学中发现的问题，转化为项目研究，有利于激发学生的问题意识。

2.关注社会热点

中学生关注社会热点，了解社会热点既是社会发展趋势需要，也是自身发展的需要。引导学生积极主动地认识、适应时代的变化，利用所学的知识对社会热点进行多角度、多维度的思考分析、提炼问题。如随着人工智能的浪潮迎面扑来，有学生开展了“基于Android手机平台的人机交互肌电智能轮椅的控制系统设计”项目；针对目前共享单车乱停放现象，有学生想到了“零能耗绿色共享单车停放装置的设计与优化”。通过关注这些社会热点问题，学生提出项目研究，进而深化学生的问题意识。

3.关注日常生活

中学生的项目主要来源于日常生活，学生通过细心观察，对一些感兴趣且有意义的问题进行研究，培养学生发现问题、解决问题能力。如有的学生的研究项目是“基于Arduino的自适应调高书桌的研究与制作”，他发现生活中许多人都因为书写姿势不规范患上了颈椎病、腰椎病等一系列疾病，于是学生运用所学的3D打印技术和Arduino智能硬件知识设计了一种自适应调高的书桌。这些与学生息息相关的项目研究，更能激发学生去深入思考。

4.关注交叉学科

交叉学科是综合性、跨学科的产物，基于项目式学习避免了学科知识相互分裂，有机融合了各学科知识之间的联系。学科交叉是学术思想的交融、是交叉思维方式的综合、系统辩证思维的体现[3]，鼓励学生通过关注交叉学科的知识探究、发现新问题。如有学生提出“新型高效节能电催化净化水处理装置”的项目，就涉及了运用物理、化学和工程学等交叉学科知识解决复杂问题。交叉学科是新知识的源头，有利于学生运用交叉思维的方式进行多维度的问题思考。

二、基于项目式学习提升学生的创新素养

1.提升学生的创新能力

创新能力作为一个国家、民族进步和繁荣的动力，在学校开展学生创新能力的培养至关重要，基于项目式学习在培养学生创新能力方面的优势已备受关注。在做项目的过程中，学生需要自己查阅资料、提出问题、思考问题、确定问题、设计方案、动手制作、测试优化、作品分享等，这一系列环节都能很好地培养学生的创新能力。如学生研究“蓝牙手动控制自动运行行李箱”的项目，他们在阅读了大量文献后，自己制订了项目研究思路、技术路线，并给出了创新的解决方案，这个过程有利于培养学生的创新性思维能力，在制作实物时他们的动手操作能力和合作沟通能力都有实质性的提高。学生通过项目研究可以更高层次地提高学生的创新研究能力，培养创新精神和形成良好的创新品格。

2.提高学生的学习动机和兴趣

基于项目式学习改变传统的教育模式和理念，项目式学习以真实生活为背景，使用现实世界里的工具，具有真实和完整的过程，它能激发学生的兴趣和好奇心。如学生在阅读科学杂志时，了解到科学家发现一只长有8只眼的跳蜘蛛能用近乎360度的视角看世界。他们很好奇是不是人类也可以拥有这种全景视野的能力，最后他们经过一年的努力设计了一套360度环形视野系统。中学生所研究的问题大都来自于对大自然和生活现象的好奇，在好奇心的驱动下，让学生自己学会发现问题、解决问题。让学生认识到所学知识可以解决生活中的实际问题，加深对学科知识的学习动机和兴趣。把项目研究当作对知识渴求的一种手段，也把它当作探索未知世界和满足好奇心的一种方法。

3.增强学生的社会责任感

教育的最终目的是培养具有创造能力且能以其创造力服务于社会的人才。对于热爱科学、有科技创造能力潜质的学生，培养和提升他们的社会责任感教育是学校教育重要工作之一。其中项目式学习是一个很好的载体，如学生研究“气凝胶复合材料用于控制PM2.5污染的研究”的项目，并把它应用到目前的口罩上起到了很好的防护效果。有学生研究“一种利用齿扣的自动防风雨窗”的装置，就是为了有效防止室内无人时骤雨由窗户落入屋内造成损失。还有学生研究“无纺布购物袋抗光氧老化性能研究及改进”的项目，就是针对目前市场上的购物袋存在的一些问题进行改进，让其做到更节能环保，鼓励群众使用对环保有利的购物袋，合理利用资源，保护生态环境，进一步推进节能减排。这些都是关注社会、关注民生的项目研究，学生在做这些项目的过程中，潜移默化地培养了他们的社会责任感，这种责任感又是学生做项目研究的驱动力。

4.提升学生的意志品质和交流表达能力

项目式学习的最后要进行成果交流，学生通过创客大赛、青少年创新大赛等平台公开展示创造的作品。作品展示需要现场答辩，不是简单的理论知识竞赛，也不是应试化考试，而是要在短时间内把作品的立意和创新点传递给评委教师，这个过程不仅需要很强的表达能力和语言组织能力，还需要学生有较强的综合能力、创新意识，同时考验和锤炼他们承受挫折、挑战自我的能力。通过展示交流，得到评委的鼓励和帮助，发现自己的差距和不足，增加学生参与项目的动力，提升学生的质疑品格，培养学生的创新人格。学生在展示作品的过程中，感受克服科学难题带来的成就感，享受科技创新的乐趣，从内心体会到创新与分享的快乐，并促进其健康人格的塑造。

三、项目式学习实施过程中的挑战

我国创客教育目前还处于起步阶段，在中学项目式学习还并未全面普及，虽然有些学校开设此类课程，但深入程度和实效性也未达到理想预期，项目式学习实施过程中主要面临着以下的挑战：一是经费问题，当前教育体制环境下，升学率是每个学校关注的重点，项目式学习不能达到立竿见影的教学效果，所以对于大多数的学校而言并没有专门的资金投入。二是师资问题，目前开展项目式学习的教师大多数是以劳动技术和信息技术教为主，且没有太多的经验，都处于自发摸索阶段，也没有开发相应的课程体系。同时校外培训机构的参与性比公立学校更积极，有的学校直接引进培训机构的师资指导学生开展项目研究，由于机构教师具有流动性和对学生缺乏足够的了解，不能达到预期的教学效果。三是理念问题，如何转变教师和学生传统的观念，在学校开展项目式学习也面临着巨大的挑战。教师一直通过传统教育模式传授知识，突然让教师指导跨学科项目研究，教师往往感到压力很大，大多数教师本身也没有经历过项目研究的训练；同样学生长期受到传统教育模式的束缚，短时间内学生难以适应项目式学习，因此转变教师和学生的观念，调动教师和学生的积极性也至关重要。

四、结语

创新能力的培养一直是21世纪技能教育中的重中之重，中学项目式学习在培育创新人才方面发挥着积极的作用。项目式学习为学生提供了一个全新的学习和实践的平台，学生在确立研究项目的过程中，促进问题意识的养成，有效地培养了学生的创新精神；在具体项目的实施过程中，提高了学生的创新实践能力，为学生终身发展打下坚实的基础。目前中学开展项目式学习还处于初步探索阶段，学校需要集学生、教师的智慧，政府、科研机构等社会各层面的支持，为中学创客教育背景下开展项目式学习出谋划策。