小学生核心素养理念下的新教育科创体验课程
摘要
关键词
核心素养 新教育 科创体验
正文
在“让师生过上一种幸福的生活”理念下打造符合时代特征的卓越课程成为师生快乐成长的梦想。当然卓越课程不是仅仅为传授知识,应付考试,而是在有其快乐的基础上能提升当代学生的核心素养的校本课程。在多如云朵的课程中哪一种课程让学生的人文底蕴更深厚,科学精神更强大,学习生活更健康,具有责任和担当,更有创新实践精神?我们千般寻觅,最终发现最好的一门课程就是新教育理念引导下的科创体验课程。
一、新教育科创体验课程是时代的呼唤
近年来新教育实验在中华大地上搞得轰轰烈烈,给人们一种诗歌般理想教育的追求。新教育卓越课程大多以阅读与写作作为其载体,以沉浸式学习为主要形式。然而在创新思维训练和实际操作方法有些欠缺,新教育需要一种理工类的载体,让动手也成为一种快乐。就在同一时代steam漂洋过海,在中国大地上发展成为中国化的steam。Steam又和人工智能这个特定时代的产物相遇,碰出伴随新一代人成长的火花——科创。它不仅仅是让我们去享受,更重要的是要变成让学生成长为有理想、有本领、有担当的时代少年的沃土。为此2022年课程标准的出台,从国家层面上要让学生核心素养的理念落实到教育中来。这样,新教育、steam、人工智能、核心素养理念交织在一起,形成新的血液,产生新的课程。它们的组合是时代的产物,也是一种社会发展的必然需要。面对这样一个新的融合课程,再让一个个鲜活的生命去拥抱,去体验,产生这个时代生命个体与时代科技体验课程共鸣后新的收获,不就是诗的远方和远方的诗,价值不仅浪漫,而且深远!
介于此,新教育科创体验课程便应时应需而诞生了,它主要特征是提供给学生创造体验的时空。在作品制作的过程中,利用开源硬件如arduino、micro:bit、乐高积木、中鸣积木及其相关的软件作为技术载体来实现学生对完美生活的追求,表达改造世界的理想。学习项目相关背景知识、科学观念、数学知识、人工智能知识、编程知识、数字加工知识及相关技能;养成科学思维、数学思维、审美思维、计算思维等思维习惯;锻炼学习的本领、健康生活的本领、团队协作的本领、创新改造的本领、表达交流的本领。同时在学习的过程中要以各种青少年科创比赛为追求载体,从而创造教学的竞争模拟资源,培养学生的团队意识、竞争意识和担当意识,从而让学生实现生活、知识、生命在某种特定背景下的共鸣,拥有美好的人生经历,让其核心素养水平快速提高。它是一门交叉学科,包含科学、数学、艺术、信息、人工智能、科创竞赛于一体的校本课程。
二、新教育科创体验课程既要浪漫又要担当
(一)新教育科创体验课程起源于浪漫
新教育科创体验课程以人工职能造物作为载体来展现其高科技、高智能的技术本身就是给学生一种惊奇的体验。这一种体验再与学生天真烂漫而富有童真的想象力结合,就会擦出神奇造物欲望的火花,这个火花是可以燎原的。这既是生活的浪漫,也是教与学的“浪漫”。
60后、70后的童年伴随着泥巴游戏的芳香;80后、90后的童年伴随着动漫与电游的执着;00后、10后的童年是在智能造物世界中遨游。这与前代人相比更是一种幸福和浪漫。他们以人工智能和科创作为童年时代的课余生活。这是新科技、新生活、新时代儿童生命的碰撞。这无疑是让他们的童年更幸福更快乐。他们用积木建造出自己的玩具,用电子积木堆成玩具的灵魂——即图形化编程。而这种娱乐和玩法不是几个人在玩,有时候整个国家、整个地球村的孩子们都在交流和分享。要不怎么会举行青少年科技创新大赛,少年硅谷人工智能成果展示活动,青少年机器人大赛呢?这样新教育科创体验课程集游戏、学习、比赛于一体,有人说这是一种高大上,其实这是一种浪漫。
如今孩子手下造出的玩具,正像中国神话人物手中的法宝,那些程序不正是这些法宝的咒语吗?他们是在玩神话中神仙般的游戏。一件件科创作品,那是孩子们天真理想的表达和实现,过去我们只能在大脑中想象或是纸上画画,而现在却能看得见、摸得着,更能与你热情地对话!曾经人们业余在追求艺术的美好和体育运动的视觉冲击,如今孩子们用“软硬件”描绘出更加令人向往和惊讶的世界。这让人的享受不仅停留在精神上,有时还能实现物质上的超越。
(二)新教育科创体验课程发展至担当
新教育科创体验以解决生活中的问题而开展,同时在为创造未来美好生活而进行项目式的造物活动,这为学生过一种幸福的生活插上理想的翅膀。同时在学习的过程中模拟了一个科研团队,进行了责任分工。因此,他们会扮演着项目合作中的各个角色,这是一种游戏与责任义务的结合,这让他们从小就懂得只有创造才能改变未来,只有付出才能迎来收获,只有合作才能取得巨大的成功。
新教育科创体验课程重视操作过程和思维过程的训练,而对于知识主要采取按需所学的方式进行。在这样的过程中他们需要如羊羔吃草一样寻觅知识和技术,领会科学家的思维,并形成自己乐于创新的思维习惯。在这个过程中他们拥有了本领,为成为建设祖国的人才打下坚实的基础。
有了理想,有了本领,才具备了成长为有担当人才的条件,尤其是学生在经历了学习的“精确”与“综合”之后才能代表小组进行项目的汇报,才能代表学校去参加科创项目比赛。一次一次的经历,就是一次一次的历练。祖国需要科技自强才不能被他国技术制裁,于是新教育科创体验课程正是培养祖国未来有本领、有担当的建设者的练兵场。
三、新教育科创体验课程在实现学生核心素养上效果显著
(一)新教育科创体验收获幸福
1.文化底蕴之“谷地战棋”探究中读名著。
小炳同学曾经是一个不爱读历史故事的孩子,但是他对科学比较感兴趣。在一次参加一个关于“谷地战棋游戏”的开发和设计的过程中,如何让玩家体验在特定历史背景下玩该游戏,需要了解《三国演义》中诸葛亮六出祁山的故事。为了进一步探究相关的历史背景,他把那段《三国演义》和历史地图反复的读了六七遍,最终依照《三国演义》的原型开发出了谷地战棋的游戏。在这个过程中,他不仅完成了创造任务,更重要的是他爱上了读《三国演义》和看三国地图之类的书籍。小炳同学参加完比赛后高兴地说:“我的科学制作能力提升了不少,但是我对《三国演义》的了解也增加了不少,我觉得我都文武兼备了。”
2.科学精神之从作品讲演到我的作品我包干。
小雨同学曾经因为自己的家长是一名科技辅导老师,所以在年纪很小的时候,就参加了各种各样的科技比赛。但很多内容都是家长帮忙制作的,所以刚开始她仅仅完成的任务是按下开关并讲解答辩。但是随着多次比赛和科创实践的经历,在一次3D制作的比赛过程中,她不再“饭来张口”地等待着别人帮助。而是认真地学习,最终克服困难设计和制作出了自己喜欢的作品。同时在3D太空天梯的比赛中,取得了良好的成绩。由此她开心地告诉大家:“科创体验的科学精神就是让我们自己去探索,以后我的作品我包干,那样才有意义。”
3.学会学习之解决问题的孙悟空。
文远同学是一名科创体验的优秀选手,他在制作各种科技作品的过程中,总是提出和老师、同学们不一样的想法和假设,然后去实践。他参加过很多机器人比赛和科技创新大赛。因为他个子小、聪明和好动手联系起来叫他“孙悟空”。在一次比赛中,大家忘记带万用表,这时需要科技作品的电路检修,这可怎么办呢?其它项目成员都一筹莫展地在那里东望望西望望。可文远同学却左挠挠头,右挠挠头,终于他想出了一个办法,他找了一个led灯,然后接上电源导线就制作了一个简单的电路检测器,完成了检修,使得作品正常比赛且取得了好成绩。事后文远同学骄傲地说:“因为我想出了解决问题的办法,才让我们的比赛成功。所以科创体验让我学会了在没有现成经验、没有标准答案、没有指导老师和有限的时间、有限资源的情况下如何去解决问题。”
4.健康生活之在迷失的河流中寻找一个快乐的港湾。
小洁同学是一名高年级女生,因为老师的批评,家长的责骂和同学的矛盾,表现得非常苦恼。刚好那时她被选入到了学校乐高机器人兴趣小组。刚开始她不太感兴趣,但仍然很负责地参加训练。渐渐在制作的过程中她沉迷其中,忘记烦恼,忘记痛苦。比赛结束后,她告诉我:“她非常怀念那段乐高机器人的制作过程,正是那段忙碌的生活解救了痛苦的她,让她度过了迷茫,转移了注意力,减轻了压力,忘记了烦恼。在毕业前过了一段幸福的小学生活。”所以科创体验不仅仅是学习科学知识体验快乐,有时候还起到心理疗愈的作用。
5.责任担当之为了团队我接受了同伴的指责。
小婷同学在参加甘肃省中小学生科技创新大赛时,他们的作品被其他同学给搞破坏了。但当时负责照看作品的人不是她,但另一位修作品的同学却误会了,就气呼呼地指责她不负责任,没有操心。其他同学也辩解着,相互埋怨着。这时修作品的同学更加生气了,放弃了手中的修复工作,大声呵斥着。而这时眼看时间不够,评委要来了,小婷和颜悦色地说:“大家都稍安勿躁,是我没有照看好,对不起。赛后我请客赔罪。”就这样,他们都停止了争吵,快速地修复好了作品,幸运的是在比赛中拿了一等奖。事后有人问她,你为什么不去辩解,默认失误和指责呢?她笑着说:“我们是一个团队,不因相互抱怨。我承担责任实际上是在化解矛盾,有利于团队协作。我感谢我的团队,接受同伴的指责,美丽且值得。正是这个经历让我从内心深处真正地体会到了什么是责任和担当。”
6.实践创新之“爷爷车”打败天下无敌手。
小亮是一名参加甘肃省第七届小学科普创新大赛的队员。他很得意地告诉大家,他在做机器人冰壶比赛的过程中不仅淋漓尽致地利用了正压力与摩擦力之间的科学原理,还给它加上了两个阻挡的翅膀,对手们怎么也冲不过他车的阻挡。他们看着自己的车,很无奈,戏称他车为“爷爷车”。那次比赛,因为他在科创实践的过程中反复地测试,取得了全省第一的好成绩。赛后,他骄傲地说:“这次比赛我深刻地领教了实践创新的价值,我将不断学习,探索实践,创造出更加厉害的作品。”
(二)新教育科创体验课程能促进学生核心素养的发展
新教育要渗透“过一种幸福而完整的生活”,更重要的是强调一种行动体验过程,而且还要求我们打造校本卓越课程。而科创体验过程正是让我们在科创的过程中享受科学实践的快乐,从而达成对幸福生活的追求目标。而科创实践重视探究、重视项目合作、重视比赛挑战、重视科学创新,这些正是提升学生核心素养的重要措施和必要途径。
首先,科创体验过程有利于学生了解自然科学和人文科学知识。为了探究和创新必须去查阅大量资料,而查阅资料的过程就是一种人文沉淀和积累的过程。同时,在科创实践的过程中,不仅是人与自然科学的对话,更重要的是人与人之间的相互协作。在这种协作的过程中,他们学会了交流,学会了合作,学会了交往。当你承担过一个科创项目的时候,你就能体验一种团队的归属感。所以科创体验过程是积淀学生人文底蕴的一种有效途径。
其次,科创体验过程有利于培养学生科学精神。无论是在科技作品使用体验的过程中,还是在学习科学知识的过程中,我们都要或多或少地了解科学家的故事。在这种故事的了解过程中同时也会受到崇高无上的科学精神的熏陶和教育。同时,在科创实践的过程中,体验到困难,解决困难的过程中拥有一段经历,同时获得制作好作品之后的成就感。这些都是切身经验,实际是让学生对科学的创新探究和不怕困难精神的一种历练过程。
其三,科创体验过程有利于学生学会学习。科创体验的项目制作过程,其实就是我们在面对问题时提出一种假设,然后不断改进实验验证假设,而验证的过程又需要我们不断做出计划和更改想法。正是因为这样一个过程,让学生学会了学习。在这门科学的探究过程中,他们学到了面对无成功案例、无标准答案、无积累经验,而在有限的时间、有限的资源情况下,如何去解决问题,特别是他们能够把这种学习的方法迁移到语文、数学、英语等其它类学科的学习中去,从而提高了学习的能力。
其四,科创体验过程有利于学生身心健康、快乐成长。学生关注一件痛苦事情的时候,就会产生消极情绪,长时间沉迷其中,就会产生心理问题和不良行为。而只有在参加科创体验课程的过程中,一直要思考问题,而思考的过程是改变注意力的过程。这样他们就会有一种积极探究向上的心理。比如,在做乐高材料分解的过程中,其实就像古时候有人用分豆子的方式来解决心理困境的效果一样。所以科创体验过程引导一个人从一个心理困境走向另一处光明港湾的一种方式。有时候,科创体验活动会缓解心理问题,起到心理咨询的效果。
其五,科创体验过程有利于培养学生的责任担当。要完成一个项目,就是一份责任。而项目的分工就是一种责任分配,在科创作品制作过程中,就是一种责任培养。特别是科创比赛中,更能够培养学生的团对意识、贡献意识、合作意识。没有经历过比赛的激烈就不知道自己在团队中的作用,更不能了解团结的重要性和对同伴的认可。所以科创体验课程是对学生一种责任的培养和责任担当的训练过程。
最后,科创体验过程有利于学生创新实践素养的提升。这是因为科创过程本身就是一个创新的过程,也是一个实践探索的过程。只有经历了科创体验的课程,才能唤醒学生的创新思维,才能培养起动手制作的能力,有利于激发他们对科学探索的向往。
综上所述,新教育科创体验课程重构建、重体验、重过程、重行动。新教育科创体验课程依托于比赛,有故事、有精彩、更有收获和幸福。
四、展望
新教育科创体验课程,产生于科技强国的愿景中,实践于少年科技自强的目标中,践行于核心素养的培育中,应用于新课标颁布下,产生于以人工智能造物为主要学习资源载体盛行的年月。其有望成为新一代少年最为浪漫而又幸福的乐园,也能成为新一代有理想、有本领、有担当的建设者成长的肥沃田野,意义深远而又崇高……
参考文献:
1.许新海.《守望新教育》[M]. 武汉: 湖北教育出版社, 2011.
2. 林崇德. 《21世纪学生发展核心素养研究(修订版)》[M]. 北京: 北京师范大学出版社, 2020.
3. 周建华,李作林,赵新超. 《中小学校如何开展人工智能教育》[DB/OL]. http://www.qikan.com/articleinfo/gkjj20190302.html
注:本文系兰州市2021年度新教育专项课题《新教育科创体验课程提升小学生综合素养的行动研究》的研究成果。
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