竇志

穩定型區域學科教研聯盟可聯合開發有利于教師專業發展、學生成長的專業活動。下面,筆者以江蘇省南京市揚子第二小學的機器人教育實踐為例,闡述如何利用區域學科教研聯盟進行學生活動項目的開發。
● 校際聯盟機器人教育的構建
揚子二小是一所規模較小的小學,缺少開展機器人教育的前端經驗。因此,學校在江北新區學科教學聯盟的基礎上,依托其他學校現有的教育資源和教育經驗開展機器人教育,以期實現機器人教育的突破。區域學科教研聯盟核心組分析了具體情況,建立了包括揚子二小和揚子三小在內的、穩定型機器人教育的校際聯盟。其優勢如下:
首先是地理位置接近,揚子二小和揚子三小距離非常近,步行不到10分鐘,便于學校間教師的交流和研討;其次是揚子三小是區內第一批開展機器人教育的學校,學校是區內創新基地學校,也是星光基地校,有著完善的課程體系,同時也有著豐富的競賽經驗和出色競賽成績;最后是教師匹配,揚子三小的信息技術教師經常多次培訓區內機器人指導教師,揚子二小和揚子三小組建校際聯盟,便于師資間的溝通。
● 機器人教育實踐的活動方式
通過多次研討,聯盟最終確立了如下機器人教育實施策略。
1.優勢互補,共建特色
聯盟分析了揚子三小的系統的創新課程,將其作為活動來源,并結合揚子二小良好的編程競賽教育經驗,將兩校統建活動、相互促進,形成區域特色。
2.編程教育支持機器人建設
聯盟共同擴展編程教育,讓校內編程教育和機器人教育有機整合,對校內的圖形化編程教材內容進行二次創編,盡量設計能夠體現機器人教育特點的課例。例如,《賽車游戲》一課,如何讓賽車在彎曲賽道內實現自動駕駛?假設在車的兩邊畫上傳感器,通過傳感器偵測,程序控制小車自動轉向,從而實現無人駕駛。根據本課校內內容,筆者向學生提出了下面的問題:如何設計一輛小車,按照預先設定的路線跑呢——自動巡線?可以用幾個傳感器呢?讓學生分組用圖形化編程實現自己的想法,并分享自己的作品。這樣就實現了將課內編程教育拓展到課外,同時和機器人教育有機整合在了一起。
3.學科融合,同建共進
聯盟將多學科進行融合,在學生比賽中,要求教師記錄完整的學生作品完成過程,注重發展學生的綜合素質,形成課程內容,形成區域性典型的多學科融合的案例。
● 機器人聯盟活動內容
1.聯盟型共建活動
學生通過編程教育和機器人教育學習制作完成的作品,一定要利用學校活動將其展示出來,這樣能促進學生的學習興趣。例如,在教研聯盟學校的科技節上,除了各自學校學生自行設計機器人展演項目之外,還可鼓勵兩校學生合作完成如自動避障小車等機器人作品,同時,由一位學生負責操作、展示,另一位學生負責講解背后的原理,即用到了哪些傳感器,怎么利用這些傳感器來編程。聯盟校還共建了如家長開放日等多種開放性活動,在活動上使用兩校的機器人設備進行人形機器人和無人機表演,引發了學生們極大的興趣。
2.聯盟型共建教學內容
聯盟經過反復研討,深化了編程教程和機器人教育的融合,主要設計了如下表所示的教學內容。
3.設備相互支持
由于機器人競賽設備比較昂貴,學校并不具有充分購買機器設備的能力,所以校際聯盟之間經常對設備的使用展開研討,有些設備共用,有些相互交換使用。聯盟的教師們交流維修經驗,同享維修工具,節約成本。
4.聯賽聯訓
機器人項目聯盟組成共建團隊,研討交流,根據兩校機器人教育的情況和現有設備的支持,選擇機器人競賽項目參加。集中到場地好的學校一起集訓,除了教師之間一起交流研討培訓經驗,兩校學生之間也可以相互交流比賽心得和經驗。比賽結束后,兩校教師之間進行校際集中研討,交流比賽得失,總結經驗和教訓,并作及時記錄,再討論如何對課程和社團活動進行改進,以便更好地為競賽活動服務。
● 機器人聯盟活動效果
1.促進了學校的特色發展
以揚子二小為例,雖然各個聯盟校之間都開展了機器人的教育活動,但是都缺乏具有各校不同風格的特色項目。編程教育課程和活動的基礎提供了一定的幫助,但還需要開展更大范圍的實物課程教育。因此,聯盟學校提出了以虛擬機器人編程教育為主、實物開展社團活動為輔的發展方向,促進了學校的特色發展。
2.促進了教師的個人發展
雖然揚子二小先前開展的編程教育取得了一些成績,但相對枯燥的代碼不是所有學生都有興趣。在機器人活動主題的壓力下,教師輔導的熱情也是日漸消退。但是通過教研聯盟的助力,機器人教育有了強有力的團隊支持,不僅學生感興趣,而且教師也充滿興趣。在機器人教學及相應的競賽中,教師的專業成長受到了極大的鼓勵。
3.促進了機器人教育的普及
一花獨放不是春,百花齊綻春爛漫。通過穩定的區域學科教研聯盟,大家都認識到,校園特色課程的教育不是永遠的后來者居后,雖然都是機器人教育課程,但是各學校也都可以做出各自的特色。隨著教研聯盟的深入,越來越多的教師加入相應的團隊,形成了更為優質的師資力量,聚力發展。
本文為江蘇省教育科學“十四五”規劃課題“‘學科教研聯盟’創新區域信息技術教研方式的研究”系列成果,立項號:J-c/2021/22。