普及性科创课程的实践探索
谢清玲 贾皓云
青台山小学以“教育即幸福力的养成”为教育理念,以“培养勤发现、善审辨、会欣赏、能创造的幸福学生”为育人目标。“幸福”与“创造”是学校的核心文化,学校鼓励学生“用双手创造幸福”。为发展学生的创造力,培养学生的幸福力,学校建构了幸福教育课程体系。
科创教育是学校幸福教育课程体系的重要组成部分,学校围绕顶层理念文化与顶层课程架构,基于学校校情和学生发展需求搭建科创教育课程框架,着力建设与实施科创课程,全面普及科创教育,提升学生科技素养。
- 坚持面向全体,开发科创课程
课程是一所学校的核心竞争力,为搞好科创教育,学校科创教师团队研发了具有学校特色的科创教育课程体系,在内容设置上重视科创普及、聚焦真实项目、突显人文关怀。
- 坚持科创普及,关注个性发展
党的二十大报告中指出,“坚持科技是第一生产力,人才是第一资源,创新是第一动力”。可见,学生的科技素养既关乎学生个人的成长,还关乎党和国家的发展。
为了让每一位学生都能够享受科创教育,学校构建了一到六年级的普及性科创教育课程体系。从种植养殖到生物探秘,从编程启蒙到人工智能,学校根据不同年龄阶段学生的认知特点,设置了符合学生发展需求的科创课程。在这里,人工智能、机器人不再是仅供少数学生参与的项目,而是学校每一位学生都会学习的课程。
为满足部分学生的个性化需求,学校还自主开发了3D打印、创意编程、智能设计、创意发明等选修课程,供有兴趣的学生在课后服务时段选学。
普及教育与个性培养相结合,既提升全体学生的科技素养,又促进学生的个性发展,既培养兴趣,又发展志趣,统筹了基础培养与能力拓展,兼顾了不同学生的发展需求。
- 聚焦真实项目,实现学科融合
学校科创课程内容以聚焦真情境、真问题的项目为载体,学生在解决项目问题、完成项目任务的过程中,学习自然发生,学科融合自然发生,核心素养有效提升。
“青青园”是学校的科技与劳动教育实践基地,为充分发挥“青青园”的育人功能,学校开发了“青青园”项目式学习课程。
在“青青园”课程中,一年级每个班都可以通过竞标获得一块土地,学生希望种植多种植物,如何规划才能为每种植物分配大小一样的区域呢?
面对真实问题,学生的探索热情被激发,他们通过画设计图探究均分土地的方法。汇总全班方案后,全班同学综合考虑土地利用率、美观性等多重因素,通过投票的方式选出本班的土地规划方案。
纸上的方案如何在土地上实施呢?学生提出通过拉线、撒灰、挖沟的方式进行土地分隔,并到“青青园”实地划分。
在“青青园”课程中,学生回归真情境,面对真问题,科学、数学、技术、工程等多学科自然融合,学生解决复杂问题的综合能力得以提升。
- 突显人文关怀,体现科创温度
“学校的保安叔叔经常要根据需求打开或关闭校园内某些区域的灯,由于校园很大,手动开关灯非常辛苦,怎么才能帮助到他们?”这是创客课程中学生要解决的问题,这样的问题有效地引导学生关注身边事,关心身边人,激发学生的责任感和同理心。
学生在研讨中提出设计校园灯光控制系统,方便保安叔叔通过电脑控制灯光。学生通过开源硬件和编程技术制作了灯光控制系统的模型,希望将来能够在学校实际应用。
在“科技创新要突显人文关怀”这一理念的指引下,有学生关注脊柱健康设计了脊柱健康守护系统,也有学生关注用眼卫生,设计了坐姿提醒装置,还有学生关注停车困难设计了智能车库。
青台山小学致力于打造充满人文关怀的科创课程,引导学生关心社会,关爱他人,培养有情怀的探索者和有温度的创客。
- 重视多方合力,保障课程实施
为促进科创课程有效实施,学校领导层与科创组教师合力,在课时、器材、场地等多方面提供了有力保障。
- 落实课时保障,人人皆能参与
学校层面充分保障科学、信息科技、“青青园”、创客等科创课程的课时,课程进课表,教学定场地,为科创课程全面普及、常态开展、人人参与奠定了基础。
- 自主开发硬件,降低科创成本
普及性科创课程涉及大量的硬件投入,而许多器材成本高,难以广泛使用。为解决这一矛盾,科创组教师根据课程需求有针对性地选购或开发硬件,避免了直接购买的套件与课程内容不匹配以及价格昂贵等问题,既降低了成本,又支撑了课程实施。
四年级学生创客课程的学习内容为机器人,已有的机器人成本高、体积大,不利于普遍使用。为满足教学需求,科创组教师自主研发了教育机器人OneBot。这款机器人体型小,方便开展桌面实验,成本低,能够满足四年级全体学生的使用需求,便于开展常态教学。
以自主选购、自主研发的方式建设硬件资源,硬件与课程的契合度提高了,成本却降低了,充分保障了科创课程的普及开展。
- 打破时空界限,拓宽创造场域
为支持学生实现创意,科创组教师运用“开放实验室”理念,将现有的科学实验室、信息科技实验室、创客空间等充分利用起来,在学生休息时段开放,有需求的学生可以申请到“开放实验室”开展自主研究。科创组教师以轮流值守的形式维护学生安全,并对有需求的学生提供必要的指导。
科创场地对学生开放之后,带着项目来开展自主研究的学生络绎不绝,学校的设施设备被充分利用,学生学习与创造的时空界限被打破,科技创新的场域被进一步拓宽。
- 优化激励机制,创新评价方式
学校充分发挥评价的激励导向作用,激发学生内驱力,引导和激励学生在科技领域不断学习、不断创造。
- 设置能力徽章,激励学习进阶
学生科创能力的提升是一个长期的过程,为让学生保持学习兴趣、维持学习动力,科创组教师设计了“徽章评价制”。当学生经历学习并完成具体任务后,表明已具备对应的能力,教师则为学生颁发相应的徽章。
徽章代表着教师对学生科创能力的认可,也使学生能够客观地了解自己的能力水平,同时徽章还代表着一份荣誉,通过徽章可以有效地激励学生持续努力、不断进阶。
- 搭建交流平台,激发创造动力
评价强调主体多元,如何让学生充分参与评价,实现有效的生生互评呢?人们在发“朋友圈”时,会细致打磨文案,精心修饰图片,因为这些图文会被好友看见,好友可能通过点赞或评论的方式与自己互动。实际上,“朋友圈”的背后有一套操作简单却行之有效的评价系统。
基于以上思考,科创组教师研发了方便学生展示交流的在线评价系统,学生可以上传自己的科创作品,也可以查看同学的作品。同学之间相互看见,相互鼓励,学习的动力更足了,探索创造、分享交流的热情更浓了。
- 认证创新成果,鼓励原始创新
科技领域的突破离不开创新,培养学生的创新精神和创新能力尤为重要。学校鼓励学生开展科学研究、产生科学发现、创造科学知识,并鼓励学生运用科学与技术进行发明创造。
小学生难以诞生像真正的科学家、发明家那样的世界范围内的创新成果,但教师重视学生在一定范围内的创新,如在班级、年级或者全校范围内的创新。一个同学观察到了其他同学都没有观察到的现象,发现了全班同学都没有发现的规律,设计了全班同学都没有想到的研究方法,制作了班级范围内有创造性的作品,教师都会给予充分的肯定,并为原创性高的成果的作者颁发“科技成果证书”作为鼓励,因为学生在班级范围内创造了新知识、新方法或新作品,推动了班级科技水平的进步。
在这样的科创氛围中,学生创造的勇气被激发,创造的意识逐渐形成,学生今天的小创造或许能为将来的大创造奠定基础。
在青台山小学,科创课程全面普及。人人皆参与,处处可创造,每一位学生都有机会从科技的消费者转变为科技的创造者。
(谢清玲系四川师范大学附属青台山小学执行校长,贾皓云系该校研究发展中心主任)