云端农场：打破知识“结界”案例学校：武汉市洪山中学

初中生向“中国水培第一人”徐伟忠教授请教水培的深奥知识？这个故事在武汉市洪山中学发生过，并且结局还是那么完美！

夏天还没撤退，一群热爱科学的师生开始创新之旅。在微机教室外面的一间准备室，他们开始讨论如何解决毒蔬菜泛滥的问题，源头控制、加大查处力度、不吃蔬菜……好像都不是他们能做到的。自己种！好点子！怎么种？搜！

水培最适宜在城市楼顶平台、阳台进行。大家说干就干，找器材——锅碗瓢盆，寻方法——百度，但是在进行无土水培实验时反复失败！

学生从网上搜到“中国水培第一人”徐伟忠教授，向徐教授求援。结果出乎意料，徐教授不仅对学生们互联网+农场的想法非常支持，还将手上涉及水培的相关资料无偿送给学生。

很快，这块和互联网结合的“农场”就建设起来了，还有一个美丽的名字——“云端农场”。云端农场以“引导学生在网络环境下自主学习无土栽培技术、优化无土栽培流程，引入信息化农场管理方式，创立无土栽培设备销售公司，在网络上进行产品宣传推广和销售”为核心，它既是农业现代化的试验，更是一场教育现代化的探索之旅。

云端农场校本课程基地

云端农场以问题为导向，以任务为驱动，引导学生进行渐进式循环学习，在学习中解决问题、提升能力。渐进式循环学习的流程为：自选任务(保证有足够兴趣)——在任务驱动下学习——实践——发现问题——寻找原因——解决问题(自主学习)——总结经验——创新提高——再实践。

目前，云端农场包含五大课程板块：项目引入、公司企划、产品研发、社会推广、助学活动。每个板块又由若干课题组成，学生根据兴趣爱好加入不同小组，承担相应课题任务。

云端农场不是由教师先讲解知识，而是由学生先发现问题，再寻找解决方法，必要时向教师、专家、网络求助。教师只是引导和陪伴者。

项目引入板块的主题活动，是社会调查——“网上了解我国目前食品安全问题的概况；实地调研身边的食品安全问题”。许多学生开始不适应，遇到问题第一反应是问老师，“老师这个该怎么弄？”“我没学过啊!”“这样做可以吗？”

后来，老师通过与学生一起分析关键节点，指导学生针对问题节点制定解决方案。通过反复训练，学生解决问题的意识和能力迅速提高。

承担公司企划任务的学生，需要明确公司的定位，并撰写企业策划书。对初中生来说，这是一项全新的课题，不仅要学习企业管理知识，还要跟不同小组的同伴沟通，要对市场进行准确分析，要用精炼的语言表达观点。

如何把公司和产品推广出去，学生颇费了一番脑筋。大家协商制定了“班内推广——校内推广——社区推广——网络推广”的分层推广策略。首先在班上召开班会，邀请学校教师担任嘉宾，介绍各小组成果和经验，并现场烹饪自己种植的蔬菜；其次，把经验和成果办成科普报，在学校内宣传；在社区进行问卷调查，制作宣传小册子和PPT，并从桌椅、电源、投影仪、笔记本电脑等细节进行了周密准备；最后，建立企业网站，开设网店，组建论坛，让云端农场在互联网上安家。

与课程目标相配套，在实施课程评价时，教师坚持能力导向，关注学生在学习过程中知识技能、情感态度、价值观、学习方法等方面取得的成绩，侧重态度与能力，以分析性评价为主。

从课堂内到云端上，拓展学习边界

云端农场是一门全新的开放性课程，内容超出教师的能力范围，已经不能单单依靠课堂来解决。这正是鼓励学生利用信息技术主动学习的好机会。

学校为该课程配备教室，有各种仪器设备，有电脑和网络。学生有天然的好奇心，一旦产生兴趣，会想尽办法了解、掌握、解决，学校需要做的，是拆掉人为设置的学习边界。

无土栽培技术怎么掌握，营养液怎样配置，无土栽培设备的组装及信息技术控制如何实现？这些问题，是横在产品研发前的拦路虎。

当学生借助网络消灭这些拦路虎时，如何甄别信息的真实性、有效性？指导教师适时引导学生提高信息收集整理的能力。学生们很快总结方法，包括搜索引擎、网络图书馆及论坛、下载工具、文献及项目管理软件、在线求助途径等。

网络还把专家带到学生面前，其中就包括“中国水培第一人”徐伟忠教授。

从单学科到多学科，打破知识界限

分科教学造成了知识的割裂。基于现实问题而开发的云端农场，综合了生物、物理、化学、政治、信息技术，尤其注重知识间的横向联系和综合运用。

许多参加课程学习的七年级学生，尚没有学习物理和化学课程，但是在组装设备、配置营养液、检测植物成长环境的过程中，却需要运用相关学科知识。除通过网络自主学习之外，学生还常把物理、化学老师请来做顾问，一起研究遇到的实际问题。

正如大家所料，参加过云端农场课程学习的学生，到了八年级、九年级普遍比别的学生更对物理、化学感兴趣，也更容易取得学习的成功。

在课程实施初期，所有观察和监测数据全部由人工采集记录在表格中，再定期对数据进行分析。这种做法效率低、耗时长，难以做到实时更新、自动分析、数据共享、远程控制。能否解决这一问题？

通过网络，学生了解到Arduino系统可以开发传感器模块，用于采集数据。通过进一步查阅资料、系统研究后，学生提出了可行性方案，购买Arduino测控版进行实验。在老师和家长的指导下，学生最终实现了温度、空气湿度、土壤湿度、pH值、光照度、继电器、手动控制、显示屏8个模块的测控系统稳定工作，并与学校数字化校园平台对接，通过云平台分享监测数据、实验过程。如今，学生在家里就可以精确监测到农作物的生长状况，并远程控制自动喷灌、滴灌等设备。

从学校到社会，更新办学模式

在开发云端农场测控系统时，学生曾庆喆的家长被邀请进来，成为校外导师。身为具有多年开发经验的IT工程师，这位家长详细地为学生讲解APP开发的基本知识，与大家一起架构产品，并帮助学生反复测试产品，保证了测控系统的顺利开发。

还有许多家长也不同程度地参与了云端农场课程的实施，有的帮助学生搜集资料，有的指导学生撰写调研报告，有的在自家阳台开辟“菜园”供学生实验……正如负责该课程的老师所说：“家长当中蕴藏着丰富的教育资源，他们可以为校本课程提供更加多元的视角、思路和支持。”

在进行社区推广时，居民纷纷表示，“在阳台种菜能够自耕、自种、自收，不出门就能享受田园乐趣还能收获无公害蔬菜，很好!”“以前怕种菜是怕土脏，现在有了水培，又干净又高产，特别想试试。”“学校真不简单，不仅教书，还搞这种有利于社会的活动!”面对居民的肯定和赞扬，学生们特别有成就感。