云端農(nóng)場：打破知識“結(jié)界”案例學(xué)校：武漢市洪山中學(xué)

初中生向“中國水培第一人”徐偉忠教授請教水培的深奧知識？這個故事在武漢市洪山中學(xué)發(fā)生過，并且結(jié)局還是那么完美！

夏天還沒撤退，一群熱愛科學(xué)的師生開始創(chuàng)新之旅。在微機教室外面的一間準備室，他們開始討論如何解決毒蔬菜泛濫的問題，源頭控制、加大查處力度、不吃蔬菜……好像都不是他們能做到的。自己種！好點子！怎么種？搜！

水培最適宜在城市樓頂平臺、陽臺進行。大家說干就干，找器材——鍋碗瓢盆，尋方法——百度，但是在進行無土水培實驗時反復(fù)失?。?/p>

學(xué)生從網(wǎng)上搜到“中國水培第一人”徐偉忠教授，向徐教授求援。結(jié)果出乎意料，徐教授不僅對學(xué)生們互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)場的想法非常支持，還將手上涉及水培的相關(guān)資料無償送給學(xué)生。

很快，這塊和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的“農(nóng)場”就建設(shè)起來了，還有一個美麗的名字——“云端農(nóng)場”。云端農(nóng)場以“引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下自主學(xué)習(xí)無土栽培技術(shù)、優(yōu)化無土栽培流程，引入信息化農(nóng)場管理方式，創(chuàng)立無土栽培設(shè)備銷售公司，在網(wǎng)絡(luò)上進行產(chǎn)品宣傳推廣和銷售”為核心，它既是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的試驗，更是一場教育現(xiàn)代化的探索之旅。

云端農(nóng)場校本課程基地

云端農(nóng)場以問題為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生進行漸進式循環(huán)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中解決問題、提升能力。漸進式循環(huán)學(xué)習(xí)的流程為：自選任務(wù)(保證有足夠興趣)——在任務(wù)驅(qū)動下學(xué)習(xí)——實踐——發(fā)現(xiàn)問題——尋找原因——解決問題(自主學(xué)習(xí))——總結(jié)經(jīng)驗——創(chuàng)新提高——再實踐。

目前，云端農(nóng)場包含五大課程板塊：項目引入、公司企劃、產(chǎn)品研發(fā)、社會推廣、助學(xué)活動。每個板塊又由若干課題組成，學(xué)生根據(jù)興趣愛好加入不同小組，承擔相應(yīng)課題任務(wù)。

云端農(nóng)場不是由教師先講解知識，而是由學(xué)生先發(fā)現(xiàn)問題，再尋找解決方法，必要時向教師、專家、網(wǎng)絡(luò)求助。教師只是引導(dǎo)和陪伴者。

項目引入板塊的主題活動，是社會調(diào)查——“網(wǎng)上了解我國目前食品安全問題的概況；實地調(diào)研身邊的食品安全問題”。許多學(xué)生開始不適應(yīng)，遇到問題第一反應(yīng)是問老師，“老師這個該怎么弄？”“我沒學(xué)過啊!”“這樣做可以嗎？”

后來，老師通過與學(xué)生一起分析關(guān)鍵節(jié)點，指導(dǎo)學(xué)生針對問題節(jié)點制定解決方案。通過反復(fù)訓(xùn)練，學(xué)生解決問題的意識和能力迅速提高。

承擔公司企劃任務(wù)的學(xué)生，需要明確公司的定位，并撰寫企業(yè)策劃書。對初中生來說，這是一項全新的課題，不僅要學(xué)習(xí)企業(yè)管理知識，還要跟不同小組的同伴溝通，要對市場進行準確分析，要用精煉的語言表達觀點。

如何把公司和產(chǎn)品推廣出去，學(xué)生頗費了一番腦筋。大家協(xié)商制定了“班內(nèi)推廣——校內(nèi)推廣——社區(qū)推廣——網(wǎng)絡(luò)推廣”的分層推廣策略。首先在班上召開班會，邀請學(xué)校教師擔任嘉賓，介紹各小組成果和經(jīng)驗，并現(xiàn)場烹飪自己種植的蔬菜；其次，把經(jīng)驗和成果辦成科普報，在學(xué)校內(nèi)宣傳；在社區(qū)進行問卷調(diào)查，制作宣傳小冊子和PPT，并從桌椅、電源、投影儀、筆記本電腦等細節(jié)進行了周密準備；最后，建立企業(yè)網(wǎng)站，開設(shè)網(wǎng)店，組建論壇，讓云端農(nóng)場在互聯(lián)網(wǎng)上安家。

與課程目標相配套，在實施課程評價時，教師堅持能力導(dǎo)向，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中知識技能、情感態(tài)度、價值觀、學(xué)習(xí)方法等方面取得的成績，側(cè)重態(tài)度與能力，以分析性評價為主。

從課堂內(nèi)到云端上，拓展學(xué)習(xí)邊界

云端農(nóng)場是一門全新的開放性課程，內(nèi)容超出教師的能力范圍，已經(jīng)不能單單依靠課堂來解決。這正是鼓勵學(xué)生利用信息技術(shù)主動學(xué)習(xí)的好機會。

學(xué)校為該課程配備教室，有各種儀器設(shè)備，有電腦和網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生有天然的好奇心，一旦產(chǎn)生興趣，會想盡辦法了解、掌握、解決，學(xué)校需要做的，是拆掉人為設(shè)置的學(xué)習(xí)邊界。

無土栽培技術(shù)怎么掌握，營養(yǎng)液怎樣配置，無土栽培設(shè)備的組裝及信息技術(shù)控制如何實現(xiàn)？這些問題，是橫在產(chǎn)品研發(fā)前的攔路虎。

當學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)消滅這些攔路虎時，如何甄別信息的真實性、有效性？指導(dǎo)教師適時引導(dǎo)學(xué)生提高信息收集整理的能力。學(xué)生們很快總結(jié)方法，包括搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)圖書館及論壇、下載工具、文獻及項目管理軟件、在線求助途徑等。

網(wǎng)絡(luò)還把專家?guī)У綄W(xué)生面前，其中就包括“中國水培第一人”徐偉忠教授。

從單學(xué)科到多學(xué)科，打破知識界限

分科教學(xué)造成了知識的割裂?；诂F(xiàn)實問題而開發(fā)的云端農(nóng)場，綜合了生物、物理、化學(xué)、政治、信息技術(shù)，尤其注重知識間的橫向聯(lián)系和綜合運用。

許多參加課程學(xué)習(xí)的七年級學(xué)生，尚沒有學(xué)習(xí)物理和化學(xué)課程，但是在組裝設(shè)備、配置營養(yǎng)液、檢測植物成長環(huán)境的過程中，卻需要運用相關(guān)學(xué)科知識。除通過網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)之外，學(xué)生還常把物理、化學(xué)老師請來做顧問，一起研究遇到的實際問題。

正如大家所料，參加過云端農(nóng)場課程學(xué)習(xí)的學(xué)生，到了八年級、九年級普遍比別的學(xué)生更對物理、化學(xué)感興趣，也更容易取得學(xué)習(xí)的成功。

在課程實施初期，所有觀察和監(jiān)測數(shù)據(jù)全部由人工采集記錄在表格中，再定期對數(shù)據(jù)進行分析。這種做法效率低、耗時長，難以做到實時更新、自動分析、數(shù)據(jù)共享、遠程控制。能否解決這一問題？

通過網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生了解到Arduino系統(tǒng)可以開發(fā)傳感器模塊，用于采集數(shù)據(jù)。通過進一步查閱資料、系統(tǒng)研究后，學(xué)生提出了可行性方案，購買Arduino測控版進行實驗。在老師和家長的指導(dǎo)下，學(xué)生最終實現(xiàn)了溫度、空氣濕度、土壤濕度、pH值、光照度、繼電器、手動控制、顯示屏8個模塊的測控系統(tǒng)穩(wěn)定工作，并與學(xué)校數(shù)字化校園平臺對接，通過云平臺分享監(jiān)測數(shù)據(jù)、實驗過程。如今，學(xué)生在家里就可以精確監(jiān)測到農(nóng)作物的生長狀況，并遠程控制自動噴灌、滴灌等設(shè)備。

從學(xué)校到社會，更新辦學(xué)模式

在開發(fā)云端農(nóng)場測控系統(tǒng)時，學(xué)生曾慶喆的家長被邀請進來，成為校外導(dǎo)師。身為具有多年開發(fā)經(jīng)驗的IT工程師，這位家長詳細地為學(xué)生講解APP開發(fā)的基本知識，與大家一起架構(gòu)產(chǎn)品，并幫助學(xué)生反復(fù)測試產(chǎn)品，保證了測控系統(tǒng)的順利開發(fā)。

還有許多家長也不同程度地參與了云端農(nóng)場課程的實施，有的幫助學(xué)生搜集資料，有的指導(dǎo)學(xué)生撰寫調(diào)研報告，有的在自家陽臺開辟“菜園”供學(xué)生實驗……正如負責該課程的老師所說：“家長當中蘊藏著豐富的教育資源，他們可以為校本課程提供更加多元的視角、思路和支持?！?/p>

在進行社區(qū)推廣時，居民紛紛表示，“在陽臺種菜能夠自耕、自種、自收，不出門就能享受田園樂趣還能收獲無公害蔬菜，很好!”“以前怕種菜是怕土臟，現(xiàn)在有了水培，又干凈又高產(chǎn)，特別想試試。”“學(xué)校真不簡單，不僅教書，還搞這種有利于社會的活動!”面對居民的肯定和贊揚，學(xué)生們特別有成就感。