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      科创教育新浪潮:PBL教学法如何塑造未来创新人才?

      · 最新资讯

      在科技迅猛发展的今天,传统的“老师讲、学生听”的教育模式,已经难以满足社会对创新人才的需求。今天的孩子,不仅要“学会知识”,还要“学会创造”和“解决问题”。因此,越来越多的学校开始采用科创教育(Science and Innovation Education)与PBL(Project-based Learning,项目式教学法),让孩子们通过动手做、动脑想的方式来学习。这种不仅让学习更有趣,还能帮助孩子们更好地理解世界,激发创造力。

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      PBL教学法:让学习“活”起来

      科创教育并非简单的科学课程叠加,而是更注重“创新”,旨在培育学生的科学核心素养和系统知识应用能力。简单来说,它更像是一个“创新实验室”,孩子们是被鼓励主动地去观察、实验、提出新的想法来解决问题。

      在这一过程中,学生们不仅仅是接受知识,更是通过实际操作和创新思维来探索和理解世界。例如,设计“可持续城市“,孩子们可能会做节能设备,提出绿色能源解决方案,为改善城市环境提出切实可行的创意。PBL教学法使得学生的学习不再是死板的知识堆砌,而是变得生动、富有实践意义,并且充满了创造的可能性。

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      △学生设计制作的节能电梯模型和PPT

      PBL教学法:让学习回归真实问题

      项目式学习是从真实世界的问题出发,通过组织学习小组,让学生借助信息技术及多种资源开展探究活动,在一定的时间内解决一系列相互关联的问题,并将研究结果以一定的形式发布。想象一下,你的孩子和同学们需要组成一个小小的“市政厅”,设计一个“智慧城市”,通过团队合作、沟通与实践,设计出有一定社会价值的作品。

      PBL的魅力在于,通过沟通、自我管理,孩子们能够将所学知识应用于实际的生活场景,培养他们分析、解决复杂问题的能力,克服传统课堂中知识学习与实践脱节的局面,也让学生明白知识的真正价值在于能否解决实际问题。

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      △学生们为疫情考量设计的“便捷共享单车消毒桩”

      如何判断是不是真正的PBL课程呢?

      尽管很多学校和机构都在开展PBL课程,但许多课程形式上符合PBL的要求,背后学生的参与依然局限在传统的学习方式里,老师仍然是主导者,学生的参与感和自主性不强,往往只是执行任务而不是真正思考和创造。

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      △项目式学习全流程

      项目式学习应具备以下三大核心特点:

      01. 问题驱动:让学生主动思考

      问题不应该是简单的知识点复述或框定在课本内的内容,而应来源于现实世界的挑战。例如,“植物在气候与变化中有什么作用呢?它是如何改变气候的呢?”在气候与能源主题课程中,学生们需要自主设计自己的实验方案,还需要完成这个实验装置,能够让自主去探究、分析和思考,真正处于学习的中心,而不是被动接受知识。

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      02. 跨学科整合:激发多元视角

      PBL项目强调跨学科整合,即让学生在一个项目中同时应用多种学科知识。以智能水质检测项目为例,这个项目不仅涉及水质检测的原理,还会涉及化学(如何判断水质)、数学(如何计算结果)和编程(如何用计算机检测和输出数据)等学科知识。学生能够将各学科的知识联系起来,从不同的角度解决问题,而不仅仅是在某一学科内进行机械的知识操作。

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      ● 成果导向:展示与反思

      个人认为最有趣也是最关键的部分,孩子们需要展示他们的研究成果,无论是作报告、演示作品、或是举办一个小型的”项目路演“。学生可以看到自己努力的成果,也能够从伙伴的反馈中得到启发,进行反思和迭代。通过“做中学”,学生们学会了如何在面对挑战时保持灵活和创新,远比传统课堂更具吸引力和成就感。

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      △学生展示为工地工人休息设计的“跟踪式遮阳伞”

      科创教育+PBL的实践案例

      以气候与能源课程中孩子们为仓鼠设计的智能科技为例,我们来看一下,完整的PBL项目的设计和实施是怎样的?

      “如何为仓鼠设计一个既智能又环保的居住空间?”

      孩子们面对的挑战是:在现有饲养仓鼠的条件下,利用科技手段提升能源效率和可持续性,这个问题不仅涉及技术和环保,也触及到如何理解智能家居的基本原理。

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      孩子们通过调研了解仓鼠的生活习性,学习并运用物理学知识来理解能源转换和节能原理,运用工程设计技能来制作智能硬件模型,使用数学计算能源需求和节省方案。这种跨学科的学习模式帮助孩子们将理论与实践相结合,提升他们的综合创新能力。

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      △学生展示仓鼠发电和自动喂食器

      为了进一步提升孩子们的创意发散思维,我们还设计了「未来仓鼠屋大设想」,引入一些基础的AI工具,让孩子们进一步展开头脑风暴。他们通过分析仓鼠行为模式,设想出了更多人性化和智能化的房间功能,如自动开窗通风、节能照明系统等,还手动绘制设计图。

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      未来展望

      01. 更丰富的学习资源

      未来,结合AI、AR/VR、云计算等技术,PBL项目将变得更加沉浸式、互动性更强。

      02. 更广泛的全球合作

      通过线上PBL课程或全球创意挑战,学生与世界同龄人合作,拓展全球视野,深入了解不同文化与科技趋势,为应对全球化挑战打下坚实基础。

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      △和各国学生分享交流创新作品

      03. 更深入的个性化支持

      智能学习分析系统可以追踪学生的学习过程,提供个性化的反馈和建议,帮助他们更高效地完成PBL项目。

      结语:让孩子们成为“小小创新家”

      通过让孩子们亲自动手、独立思考,PBL帮助他们从“做中学”,培养创造力和解决问题的能力。孩子们不再是“被动学习者”,而是成为了自己学习过程中的“小小创新家”。让我们一起拥抱PBL,让学习更有趣、更有意义!

      欢迎关注【享渔科创中心】体验真正的PBL课程,见证孩子们的成长与突破!

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