2023年5月,教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,著力在教育“雙減”中做好科學教育加法,一體化推進教育、科技、人才高質(zhì)量發(fā)展。我校在多年的科創(chuàng)教育探索中,形成了“基于問題的項目式實踐研究”的模式,并取得一定成效,在市、區(qū)科技競賽中取得了較好成績。但是,面向智能時代的新要求,原有的課程內(nèi)容顯得較為單一,創(chuàng)新性不夠強。因此,學校融合樂高教育,積極探索科創(chuàng)教育的新方向。
一、課程實踐,開啟科創(chuàng)教育新篇章
在多方調(diào)研、嘗試之下,學校將樂高創(chuàng)新教育融入校本課程,從小團隊層級培養(yǎng)到普及課程實施,從問題情境、探究實踐、反思研討到總結(jié)升華,努力探索新時期創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效實施路徑。
學校設計了具有互動性和靈活性的樂高教室,以適應不同教學活動的需要,并組建了由多學科教師組成的樂高科創(chuàng)課程實施團隊,從課程設計、課程實施、課程教學、課程評價入手,運用跨學科理念,探索以學生核心素養(yǎng)為本的課堂教學模式。
比如,學生對學校門口的車輛擁堵問題尤為關注,教師帶領他們設計了與之相關的系列單元課程《小車的運行》《智慧通行》。在課程中,教師指導學生組裝小車機器零件,學會簡單圖標模塊編程,實現(xiàn)小車的運行(前進、轉(zhuǎn)彎、按壓前進)。接著,教師帶領學生認識力傳感器,學習運用力傳感器的作用靈活編程。在此基礎上,再引導他們學會測算,科學調(diào)整信號燈,實現(xiàn)智慧通行。
基于生活問題開展探索和學習,學生體驗到不一樣的課堂,體會到解決問題的快樂,有效培養(yǎng)了他們邏輯思維的完整性、靈活性和創(chuàng)造性。
二、課題引領,探尋科創(chuàng)教育新路徑
課題研究是聯(lián)結(jié)課堂內(nèi)外、提升教師專業(yè)素養(yǎng)的有效方式。科創(chuàng)團隊基于學校教育教學的需求,以課題“樂高教育跨學科學習項目助推創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐研究”為引領,從面向創(chuàng)新人才培育的小學樂高“SPIKEPrime”跨學科學習項目設計與實踐研究入手,探索教學策略、展開教學實踐、整合課程資源,開啟了創(chuàng)新型課堂的變革探究。
在課程實施中,從基礎的樂高搭建技巧到涵蓋了科學、技術、工程和數(shù)學等領域知識的編程課程,教師以項目式學習的方式分層組織和實施,注重團隊的合作,讓不同程度的學生都能獲得實踐帶來的快樂。例如,根據(jù)中、高年級學生的發(fā)展特點,結(jié)合數(shù)智化勞動項目式課程的實施,基于樂高SPIKEPrime科創(chuàng)套裝的使用,學校設計了《種菜小幫手》樂高課程,包括中年級課程《種菜小幫手——搭建樂園》和高年級課程《種菜小幫手——程序王國》。
《搭建樂園》主要圍繞樂高SPIKEPrime科創(chuàng)套裝開展。課程內(nèi)容涵蓋了基礎的樂高搭建技巧、機械原理。學生需要分工合作,通過動手搭建,學習如何設計和制作一個模擬種菜過程的澆水器樂高模型。《程序王國》在《搭建樂園》的基礎上,進一步深入探討編程和自動化技術。學生將學習更復雜的編程知識,如循環(huán)、條件判斷等,并嘗試將這些知識應用于自動化種菜模型的設計與制作。
三、活動拓展,構(gòu)建科創(chuàng)教育新格局
僅靠課堂實施科創(chuàng)課程是不夠的,學校構(gòu)建了“校內(nèi)+校外”“國家課程+社團課程”“活動+比賽”等模式。以國家課程為根本,在面向全體學生的信息科技普及課中增加樂高教育課程元素,設計科學與信息科技融合的跨學科內(nèi)容;在學校每周兩節(jié)的社團課程中,以學生興趣特長為先,組建梯隊式的集訓隊伍,分學段開展進階式課程學習;把校內(nèi)外活動和賽事參與相結(jié)合,遴選有資質(zhì)、有特長的家長加入指導隊伍,共同豐富科創(chuàng)活動的內(nèi)涵和外延。
每年的科技節(jié)是學校科創(chuàng)活動的盛事,更是學校科創(chuàng)教育成果的展示。教師們將科技節(jié)與體育節(jié)結(jié)合,設計了《讓科技為運動測量——計步器》樂高課程,旨在通過樂高SPIKEPrime科創(chuàng)套裝,讓學生設計和編程一個計步器模型,探討人在勻速行走時的動能,并通過統(tǒng)計步數(shù)來計算移動距離、平均行走速度和平均動能。學生將使用智能集線器內(nèi)置的加速度計來檢測沿三個軸的移動,記錄加速度值,并生成圖形顯示加速度記錄值的最大值和最小值,以此來計算步數(shù)。
通過實際操作樂高套裝,學生將物理學中的動能概念與計算機編程相結(jié)合,實現(xiàn)了跨學科學習,提高了問題解決能力和技術應用能力。
四、結(jié)語
“向未來而教,為未來而學”不只是一句口號。在教育創(chuàng)新的道路上,我們一直在課程變革上努力探索,以樂高教育為抓手,推動教育理念與實踐的深度融合,構(gòu)建了學生愛學、樂學的課程體系,讓他們從“玩”中學,在實踐與思考中解決問題。接下來,學校將繼續(xù)沿著這條道路前進,不斷探索和完善,致力于培養(yǎng)能夠適應未來挑戰(zhàn)的創(chuàng)新人才。