以程序思想設計學校科創教育活動

李鎧嘉

我校是廣東省科學技術協會、廣東省教育廳、廣東省科學技術廳聯合命名的廣東省青少年科學教育特色學校，也是汕頭市最早獲此殊榮的學校之一。長期以來，學校扎實深入地開展校內外科學教育活動，近年來，長廈小學高度重視學生科學素養和創新意識的提升，在科創板塊賽事上更是屢獲佳績，在數量及獲獎等次上頻頻刷新學校成績記錄。在2019年舉辦的“第35屆汕頭市青少年科技創新大賽活動”上，有8件作品，18位同學獲得一等獎，市賽設置一等獎比例為19%，長廈科創團隊獲一等獎比例為47%，獲一等獎數量和比例均高居全市中小學第一位。在第35屆廣東省青少年科技創新大賽上，也一舉獲得了4個獎項，是汕頭市區獲獎最多的小學。近年，亦有19人次同學因省級以上科創賽事獎項獲得有潮汕少年諾貝爾獎之稱的潮汕星河科技獎，獲獎人數亦居市區小學前列。

能夠取得以上成果，得益于以下兩個方面：第一，大的方面，是天時地利人和共同作用的結果。黨和國家高度重視科技創新、科技教育，這是我們科技教育工作者的“天時”;新型社會高速發展，為我們提供了參加各種賽事、培訓學習平臺的機會，此謂之“地利”;學校領導班子的重視與支持、統籌與規劃，團隊師生、家長攜手同行、通力合作，這就是“人和”。正是以上天時、地利、人和三方面形成的合力，長廈小學的科技教育才能蓬勃發展。第二，小的方面是學校科創社團一直實施的“種子ABC計劃”。種子計劃要從一個小故事說起：一百多年前，法拉第發現電磁感應現象，確定電磁感應定律，由此發明第一臺手搖發電機。演示時，臺下一貴婦譏笑他的發明有什么用，法拉第反問她“新生嬰兒”有什么用？時至今日，經過麥克斯韋以及之后數代人的努力，當時的“新生嬰兒”已經發展成為現代人人離不開的龐大復雜電力系統，是現代文明的重要基礎和象征。小學生學習科技創新，創作出來的作品大多也是這樣不起眼的“小玩意”，但我們不能輕視這些“小玩意”，也許只要方法得當，加之遇到合適的時機，不定在哪一天，其中一項“小玩意”就會發展成為創造歷史、改變世界的大系統、大工程，“新生嬰兒”也能成長為擎天的“巨人”。

小故事，大啟示，這個故事給我們的啟示就是：學校科創社團要非常重視每位成員提出的想法和創意，把想法創意當成“種子”，仔細甄別、認真篩選，不是所有的種子都能生根發芽開花結果，這里面需要各個階段的用心培育，涉及到方方面面，又是一番天時地利人和。為此我校創客社團在經過數年探索之后，總結出一套可行性極高，同時也極具本校特色的創客教育課程輔助體系，名曰“種子ABC計劃”，雖不能起立竿見影之功，但亦有循序漸進、去蕪存菁、創新補闕之效。種子ABC計劃的設計執行過程靈感來源于程序三大結構中的選擇結構，也就是IF語句在現實的應用（見下圖），在種子ABC計劃中，從想法創意到實體項目以及研究報告的成果的誕生，會經歷這樣的流程：我們會分成三步走，也是三個階段。

第一階段：廣泛征集想法創意。科創社團定期和不定期面向成員及全校師生征集科創作品想法創意，只要有創意，多多益善，通通都可以收集上來，當收集足夠的想法創意后（至少是3個以上），便會召集科創團隊核心師生成員開會，開啟第二階段。

第二階段：集體論證評估，根據實體項目完成難易程度進入對應不同的計劃。經過集體討論，如果與會者大部分人（評分公式及權重見附錄）覺得想法和創意不錯，給出的分數平均分達到90分，就會讓想法創意進入第二階段，這一階段非常重要，標志著想法即將進入立項階段，一元復始，萬象更新，承前啟后，關系到整個項目能否順利實施，在第二階段的前期，我們會評估創意實現的難易程度，按照實現難度分為AB兩種等級，對應進入A計劃或者B計劃，以下簡述兩種計劃的區別。A計劃：以學校的設備條件，師生的知識水平，技術能力完成則進入A計劃，此時會開始各項前期準備，如確定項目成員以及分工合作、列器材清單、畫草圖、寫簡單計劃書等。B計劃：評估后覺得單靠學校團隊的技術和設備難以完成全部任務，如需要用到激光切割、電焊、精細復雜的木工這些學校沒有的設備或人才，此時，我們會將項目進行分解，哪一部分是我們可以自己做的，哪一部分是可以外包（如購買服務、請家長幫忙），或者有家長朋友愿意加入到我們的項目中來，和學生一起學習研究（是一個很好的科普學習機會，科技創新必須掌握對應的科學知識），小手拉大手，合作完成項目。這里需要特別強調的是不管是A計劃或者B計劃，項目選用的器材一定要符合小學生的認知水平，原則上智能硬件盡量選用集成化、模塊化的套件，插口簡易，易于拔插，便于學生學習，全程參與項目，外包部分最后也只是做為模塊加入到整體項目中來，家長如果能夠幫忙也只是代為完成某些難度過大和具有危險性的操作。C計劃：A、B計劃無法完成的實體項目，但創意實在不錯，放棄了好可惜，此時會將之轉化為電腦畫、3D設計、科幻畫等虛擬項目，實體項目只能暫時擱淺，待以后條件成熟再尋求突破與完成。以上過程均需做好各種文字、圖片、視頻記錄，這些材料在第三階段撰寫研究報告時會用到。

第三階段：項目的收尾工作。收尾工作包括研究報告的撰寫、模擬答辯等賽前的準備，這一階段需要團隊成員的反復打磨和改進，在有限的時間和條件里，力求做到最好。科創社團的學生全程參與了以上三個階段的洗禮，見證了創意的產生、落地實施到最后的完成整個流程。到了賽事環節，向專家評委呈現成果和答辯時就會娓娓道來，如數家珍，正如先賢所言知為行之始，行為知之成，耳聞、目見、心知、力行，方為知行合一。

教師之所以被稱為“園丁”，以上行文也許可以作為解釋。我們培養學生也需因材施教，因應形勢變化，順應學生的成長，隨著不斷做各種教學模式、方法的調整和改變，最終才能培養學生成才，唯一不同的是我們不能中途放棄任一學生，愿無憾，共勉之。