姜琦琦 胡爽

项目化学习（PBL）是一种以学生为中心的教学模式，以真实的项目为任务，促进学生通过学习、研究问题、得出结论来获得知识和技能。项目式学习可以使学生主动发现、应对现实世界的问题和挑战。我校在2019年下学期，采用了项目化学习的方式对四年级的全体学生进行了教学。

一、项目化学习的理论依据

（一）建构主义理论

最早提出建构主义的是瑞士心理学家皮亚杰，他认为人的认知发展依靠内因与外因的相互作用，在个人能力与周围环境相互作用中，逐步“建构”关于外部世界的知识，使自身认知结构得到发展。在我们的项目化学习中，学生将头脑中原有的对智能设备的认识与课堂上新授的智能电路的知识进行整合，不断将新知识纳入到自己原有的知识体系中。

（二）实用主义教育理论

杜威的实用主义教育理论提出“三中心论”，即以经验为中心、以儿童为中心、以活动为中心。他倡导将学习置于日常生活之中，他认为，学习是积累经验的过程，因此主张“learning by doing”，从实践中学习，通过实践获得知识。我们的项目化学习正是秉承这一核心理论，学生每节课都会通过活动获得新知识。

（三）发现学习理论

美国著名教育家布鲁纳提出了发现学习理论。他认为，教学过程就是教师引导学生发现的过程，学习就是依靠发现。教师的作用在于创设研究问题的情境，比如“仓库最近频繁失窃，请设计一个报警器，当有声音或有人经过时报警器报警。”让学生从解决问题的角度出发，既能激发学生探索的好奇心，也能增强社会责任感，减少对教师的依赖，从而提高学习的主动性。

二、项目化学习与传统课堂教学相比的优势

在实施的过程中，我们发现项目化学习与传统课堂教学相比具有很大的优势。

（一）实现学科之间的整合

课程内容上，传统教学中学生学到的知识都是课本上固定不变的或者教师课前设计好的。项目化学习在课程内容上更注重学科之间的关联，更能实现学科之间的整合;学生在项目化学习中学习到的知识是与实际相联系的、有思维深度的，学习的过程是一体的、完整的;项目化学习中只是给学生一个学习的主题和范围，学生需要查阅大量的信息和资料，从中筛选出可用的知识，在这个过程中锻炼了学生提取信息、筛选信息和整合信息的能力。

（二）打破了传统课堂教与学的格局

师生关系上，项目化学习打破了传统教学中教师是领导者的格局，教师更像是教学资源的提供者和课堂活动的参与者。在学习过程中，学生需要筛选学习内容、自选器材设计作品、自创情景进行小组展示，充分调动了学生的自主性。教师每節课都能从学生的展示中收获到新的知识，实现师生共同进步。

（三）评价贯穿学习过程

评价方式上，项目化学习与传统教学不同，传统教学更注重评价学生最终学习成果，而项目化学习更注重评价学生的学习过程。项目化学习在每一个阶段都会对学生们进行评价：启动阶段主要评价学生的阅读能力、收集信息能力和交流展示能力;操作阶段主要评价学生的动手操作能力、审美能力和领导能力;展示阶段主要评价学生的写作能力、语言表达能力和合作能力。项目化学习中评价贯穿了整个学习过程。

三、“智能家居”项目化学习的特点

（一）以问题为导向

现在家用智能设备已十分普及，比如人体感应小夜灯、指纹门锁、声控光控灯、自动感应门、烟雾报警器等。虽然这些设备就在我们身边，但它们的内部构造是怎样的？能否为自己量身定制一套智能家居系统？基于问题，我们利用本校拥有比特实验室的优势，开展了智能家居项目学习。为解决问题而学习知识，又将学到的知识应用到问题，让学生体会到学有所用，学以致用。

（二）以项目为依托

所有的知识都以“智能家居”这个项目为依托。在项目中，学生将智能的比特元件与科学教材电学知识相结合，比特实验室为我们提供了这些设备的智能元件：人体感应开关、声控开关、光控开关、烟雾感应器等。教师不仅完成了基本电学知识的教学，同时还让学生开拓了眼界，将所学知识与现实的科技生活相接轨，充分激发了学生的学习兴趣。

（三）以跨学科为学习方式

智能家居项目涉及多学科、多领域的知识，能锻炼学生多种能力。例如通过连接电路锻炼了学生们动手操作的能力，为作品编写说明书提升了学生们的写作能力，为作品设计精美的外壳提升了学生们的审美能力等。对学生各个学科的能力都有提高。

（四）以小组为单位

我们将学生们划分为6个小组，并进行了合理的分工。在整个过程中，学生们以小组为单位，按自己的设想一步步完成作品，真正实现了自主学习和小组合作。

四、“智能家居”项目化学习的实施阶段

“智能家居”项目化学习分为四个阶段。

（一）项目启动阶段

通过教师的讲解，学生了解到人工控制时代、自动控制时代和人工智能时代每一个时代的特点。例如，人工控制时代以人力为主要劳动力，自动控制是在人工设定和监控的情况下用机械代替人力劳动，而人工智能是指让机器拥有像人类一样的思考能力，对人的意识、思维进行模拟。为了让学生加深理解，我们让学生写下自己的思考和畅想。比如在时代转换的过程中，我们的生活发生了怎样的的变化？未来我们的生活会变成什么样？结合语文学科，让学生写下之后进行作文评比。

（二）知识技能储备阶段

我们让学生懂得，想要创造智能设备，学习电学基础知识、锻炼连接电路的基本技能是十分必要的。生活中我们接触到的智能设备，无论内部结构多么复杂，其实都是由一些基本的电学元件组合而成。学生进行了摩擦起电实验，学习了两种电荷和电荷间的相互作用，知道了电荷的定向移动会形成电流，电流会使小灯泡、小风扇和蜂鸣器等用电器工作等。在实验技能上，学生学习了电路的两种连接方式：串联和并联，以及串并联电路中用电器工作时的特点，还能根据实物图画出简单的电路图。这些知识与技能不仅是初中学好电学的基础，同时也是我们“智能家居”项目式学习的基本操作，为学生后续设计智能电路做好铺垫。

（三）实际操作阶段

学生进入比特实验室，正式接触智能元件——人体感应开关、声控开关、光控开关、语音模块、报警器等。智能电路与基本电路的主要区别是开关能自动控制电路。在项目学习中，学生感受智能开关和用电器组合在一起能实现各种不同的功能。比如，将LED灯和光控开关串联使用，当用手将光控开关捂住，光控开关感受不到光时，LED灯自动亮起，将手移走，光控开关感受到光，LED灯自动熄灭;或者将语音模块和人体感应开关串联使用，当人体感应开关感应到人体，语音模块可将自己录制的语音播放。看到不同开关和用电器组合能实现各种功能，学生兴奋极了。这时教师再启发学生，这些简单的设备可以应用到哪些场景，学生们的思路就被打开了。当熟悉智能元件的功能后，教师向学生们展示几种生活中的场景，学生们需要根据场景的要求，选择器材进行设计并连接智能电路，将多个开关或者用电器并联使用，就能实现更多的功能。

（四）创意设计阶段

在熟练掌握连接电路的技能后，将学生们划分为6个小组，每個小组分工合作，自选元件，展开充分的联想自创情景设计一个全新的作品;还需要给核心元件设计精美的外壳，再以小组汇报的形式向大家介绍自己的成品。教师需要引导学生一步一步进行，第一步：每个学生都要在纸上写出所用的核心元件、能实现怎样的功能、应用到的场景和作品的名字;第二步：设计好作品后由小组成员投票评选出最佳设计，连接电路进行产品调试。若无法实现功能，则需要改进或及时更换作品;第三步：根据产品的功能和设计目的，制作精美的外壳（由比特实验室提供），外壳配色要漂亮、与作品主题相符并有足够的空间容纳核心元件。第四步：以小组为单位展示作品，学生在展示时创新的加入了情景剧表演，每一名成员都参与其中，将作品展示得更加完整、更加吸引人。在项目式学习的过程中，学生不仅获得了科学知识，还通过日记的方式记录下了自己对待科学严谨认真的态度。

四、“智能家居”项目化学习的反思

我们的“智能家居”项目化学习，还属于一个半开放式的项目化学习，反思整个阶段，还有很多地方可以改进。

（一）托宽信息的渠道

由于四年级的学生识别信息的能力有限、搜索方法也较单一，很难收集到大量有用的信息，所以在知识储备阶段教师采用了讲授的方式。但课堂时间有限，学生获得的信息也比较有限。可对这一阶段进行的改进是，将计算机课程整合到项目学习中，让专业的计算机老师教学生如何搜索信息，掌握搜索信息的多种途径。这样学生接收的知识范围更广，也更具个性化。

（二）开发教学资源

比特实验室的器材十分丰富，除了在课上用到的基础智能元件，还有一些更加高级的需要编程的智能元件，如温度湿度传感器、烟雾报警器、风向仪等。这些元件对学生的编程能力要求更高，也更加具有挑战性。若能将科学课和计算机编程课程融合，就能更好更充分地开发教学资源。

（三）整合多学科知识

在项目学习的第四阶段，学生需要为作品设计精美的外壳，这一阶段可以与美术课程整合，美术老师从专业的角度教学生如何搭配冷暖色，什么形状的塑料片组合起来更加稳固，如何将外形拼接得更加生动活泼等。

项目式学习从解决生活中的实际问题的出发，需要应用各个学科的知识和技能，若将多学科整合之后进行同一项目学习时，学生就能从各个方面重新建构起网状的知识体系，他们的思维才会真正被打开。

实施项目式学习可以提升学生的创新意识，激发了他们好奇心、求知欲，培养学生的质疑精神，鼓励学生大胆地想象和尝试，从而获得持续的、浓厚的学习兴趣。也可以培养学生的创新思维，学生在与小组其他成员的思维碰撞中突破思维定式，把发散思维和聚合思维有机结合，从而获得创新方法，逐步培养创新精神。实施项目式学习对当下鼓励培养创新型人才的理念具有深远的意义。

（责任编辑：李迪亚）