云端農場：打破知識“結界”案例學校：武漢市洪山中學

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發生過，并且結局還是那么完美！

夏天還沒撤退，一群熱愛科學的師生開始創新之旅。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失??！

學生從網上搜到“中國水培第一人”徐偉忠教授，向徐教授求援。結果出乎意料，徐教授不僅對學生們互聯網+農場的想法非常支持，還將手上涉及水培的相關資料無償送給學生。

很快，這塊和互聯網結合的“農場”就建設起來了，還有一個美麗的名字——“云端農場”。云端農場以“引導學生在網絡環境下自主學習無土栽培技術、優化無土栽培流程，引入信息化農場管理方式，創立無土栽培設備銷售公司，在網絡上進行產品宣傳推廣和銷售”為核心，它既是農業現代化的試驗，更是一場教育現代化的探索之旅。

云端農場校本課程基地

云端農場以問題為導向，以任務為驅動，引導學生進行漸進式循環學習，在學習中解決問題、提升能力。漸進式循環學習的流程為：自選任務(保證有足夠興趣)——在任務驅動下學習——實踐——發現問題——尋找原因——解決問題(自主學習)——總結經驗——創新提高——再實踐。

目前，云端農場包含五大課程板塊：項目引入、公司企劃、產品研發、社會推廣、助學活動。每個板塊又由若干課題組成，學生根據興趣愛好加入不同小組，承擔相應課題任務。

云端農場不是由教師先講解知識，而是由學生先發現問題，再尋找解決方法，必要時向教師、專家、網絡求助。教師只是引導和陪伴者。

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

后來，老師通過與學生一起分析關鍵節點，指導學生針對問題節點制定解決方案。通過反復訓練，學生解決問題的意識和能力迅速提高。

承擔公司企劃任務的學生，需要明確公司的定位，并撰寫企業策劃書。對初中生來說，這是一項全新的課題，不僅要學習企業管理知識，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。

如何把公司和產品推廣出去，學生頗費了一番腦筋。大家協商制定了“班內推廣——校內推廣——社區推廣——網絡推廣”的分層推廣策略。首先在班上召開班會，邀請學校教師擔任嘉賓，介紹各小組成果和經驗，并現場烹飪自己種植的蔬菜；其次，把經驗和成果辦成科普報，在學校內宣傳；在社區進行問卷調查，制作宣傳小冊子和PPT，并從桌椅、電源、投影儀、筆記本電腦等細節進行了周密準備；最后，建立企業網站，開設網店，組建論壇，讓云端農場在互聯網上安家。

與課程目標相配套，在實施課程評價時，教師堅持能力導向，關注學生在學習過程中知識技能、情感態度、價值觀、學習方法等方面取得的成績，側重態度與能力，以分析性評價為主。

從課堂內到云端上，拓展學習邊界

云端農場是一門全新的開放性課程，內容超出教師的能力范圍，已經不能單單依靠課堂來解決。這正是鼓勵學生利用信息技術主動學習的好機會。

學校為該課程配備教室，有各種儀器設備，有電腦和網絡。學生有天然的好奇心，一旦產生興趣，會想盡辦法了解、掌握、解決，學校需要做的，是拆掉人為設置的學習邊界。

無土栽培技術怎么掌握，營養液怎樣配置，無土栽培設備的組裝及信息技術控制如何實現？這些問題，是橫在產品研發前的攔路虎。

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

網絡還把專家帶到學生面前，其中就包括“中國水培第一人”徐偉忠教授。

從單學科到多學科，打破知識界限

分科教學造成了知識的割裂?；诂F實問題而開發的云端農場，綜合了生物、物理、化學、政治、信息技術，尤其注重知識間的橫向聯系和綜合運用。

許多參加課程學習的七年級學生，尚沒有學習物理和化學課程，但是在組裝設備、配置營養液、檢測植物成長環境的過程中，卻需要運用相關學科知識。除通過網絡自主學習之外，學生還常把物理、化學老師請來做顧問，一起研究遇到的實際問題。

正如大家所料，參加過云端農場課程學習的學生，到了八年級、九年級普遍比別的學生更對物理、化學感興趣，也更容易取得學習的成功。

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

通過網絡，學生了解到Arduino系統可以開發傳感器模塊，用于采集數據。通過進一步查閱資料、系統研究后，學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下，學生最終實現了溫度、空氣濕度、土壤濕度、pH值、光照度、繼電器、手動控制、顯示屏8個模塊的測控系統穩定工作，并與學校數字化校園平臺對接，通過云平臺分享監測數據、實驗過程。如今，學生在家里就可以精確監測到農作物的生長狀況，并遠程控制自動噴灌、滴灌等設備。

從學校到社會，更新辦學模式

在開發云端農場測控系統時，學生曾慶喆的家長被邀請進來，成為校外導師。身為具有多年開發經驗的IT工程師，這位家長詳細地為學生講解APP開發的基本知識，與大家一起架構產品，并幫助學生反復測試產品，保證了測控系統的順利開發。

還有許多家長也不同程度地參與了云端農場課程的實施，有的幫助學生搜集資料，有的指導學生撰寫調研報告，有的在自家陽臺開辟“菜園”供學生實驗……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，現在有了水培，又干凈又高產，特別想試試?！薄皩W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，學生們特別有成就感。