隨著人工智能時代的到來,數智賦能的勞動教育逐漸成為基礎教育的重要話題之一?!吨行W德育工作指南》關于勞動教育提出如下要求:一是要加強勞動實踐,在學校日常運行中滲透勞動教育;二是強調將校外勞動納入學校的教育教學計劃;三是要教育引導學生參與力所能及的家務勞動[1]。然而,當前的中小學勞動教育仍存在諸多問題:由于教師資格證的考查沒有涉及“勞動專業”,所以學校勞動技能課教師的配備和專業化程度不足;教學內容單一,缺少系列化和綜合性;等等。在這樣的背景下,杭州市澎誠中學基于“讓每一位同學都有效學習\"理念,利用SWOT分析法對學校辦學以來在勞動教育領域的優、劣勢進行了調查研究,并從問題出發,依托各類優勢,抓住課改契機,培植了注重AI、VR、無人機等現代科技手段應用的“數智農園\"勞動課程,使“零碳\"勞動(指在勞動過程中實現零碳排放,即通過減少或抵消勞動活動中的溫室氣體排放,達到碳中和的目標)真實且持續地發生。它注重從培養學生熱愛勞動習慣到探究勞動背后的技術價值,再到改進提升勞動效率,旨在助力培養未來的“田間科學家”。
一、“數智農園\"勞動課程的目標
學校注重立足真實的勞動場景,立足農耕文化底蘊和校內外充足的農耕空間,以“零碳\"勞動實踐為紐帶,聯結生命體驗、學科素養與世界認知,為培養兼具科學探究能力、創造力和實踐力的“田間科學家\"奠基?!皵抵寝r園\"勞動課程的具體目標如下。
① 提升問題解決行動力:能夠通過田間觀察、數據分析提出科學問題,運用學科知識設計解決方案,形成實證研究的科學思維。② 樹立“零碳\"環保意識:能夠通過真實勞動體驗,理解農耕文化價值,形成尊重勞動、團隊協作的意識。③ 深化勞動責任擔當:能夠結合種植技術、數據統計、智能設備操作等學科知識,完成從種植到成果轉化的完整勞動任務,深化勞動責任擔當。④ 強化科研創新能力:能夠熟練使用智能傳感器、數據平臺等工具,以實現農業生產的數字化管理,提升現代農業技術應用能力。
二、\"數智農園\"勞動課程的內容
“數智農園\"勞動課程的內容主要由“館校共通”活動課程、“五室一庭院”(即人工氣候室、農園環境分析室、無人機農耕操作室、未來生活 + 實踐室、AI機器人指導室和空中現代化農業庭院)實踐課程和\"半日田\"農園課程組成(具體如圖1所示)。
為了更好地實施課程,學校成立“ 1+3+X′ 教學團隊(“1\"指勞動教師,“3\"指科學、信息技術、數學學科的教師,“X\"指家長、社會專家等多元教育力量),由其結合學校特色編寫“數智農園”勞動課程的系列活動手冊《數智農園》。該手冊通過驅動性問題引導學生探索實踐,并圍繞“農田耕作\"“文化傳承\"和\"科學科技\"三個維度設計多個單元模塊,包括“種植方案”\"選種育苗\"“田間管理\"\"信息灌溉”“保鮮研發\"和\"數智集市\"等,每個模塊設有自編的校本資料、活動指導意見和評價反饋方案。
三、“數智農園”勞動課程的實施
學校通過“ ∣1+3+X′ 協同育人模式(以勞動教師為主導,以科學、信息技術、數學學科教師為支撐,引入家長、社會專家等多元教育力量)實施課程。同時,學校引入“零碳\"理念,創新構建了“勞動 + ”活動生態,并通過打破學科邊界、聚焦社會責任和創設沉浸場景三大路徑實現跨學科融合。
(一)打破學科邊界:設計“真實問題+技術應用”的融合項目
學校毗鄰“錢塘農園\"農耕休閑示范基地,學生可以以班級為單位輪流前往基地開展勞動實踐。學校除了引導學生體驗傳統意義上的勞動外,還通過科學、信息技術、數學等學科的聯動開發了與選種育苗、植物營養、保鮮研發、信息灌溉、數智集市等相關的融合項目。例如,以“如何讓我的作物長勢良好\"這一真實問題為驅動,引導學生用STEAM思維解構傳統技藝的科學性,從技術應用走向創新建模。這一項目就是一個典型的“真實問題 ?+ 技術應用”的跨學科項目。在項目實施中,學生結合科學學科的知識,設計了探究肥料濃度對植物的影響的實驗,并通過植物表征判斷肥料是否缺乏或過量,進而設計土壤改良方案以提高土壤的肥力。在基地成功實踐的基礎上,學校鼓勵學生將成功經驗遷移應用至學校的人工氣候室和空中現代化農業庭院中。學生在實驗環境中設計出“適合江浙一帶作物的低功耗培育方案”。
(二)聚焦社會責任:構建“農業科技+文化傳承”雙軌課堂
在真實勞動的過程中,學生提出,學校是全國\"綠色、科普\"教育基地,是\"零碳\"校園,可是種植過程中農藥化肥的使用、農業廢水的循環、農業生產的能源供給等都稱不上“零碳”。圍繞\"零碳”環保這一社會核心問題, 1+3+X ”教學團隊推出了“數智農園能量集\"項目,鼓勵學生聚焦社會責任,探究如何讓勞動加持“零碳\"理念。
教師團隊把目光聚焦在“二十四節氣\"上,構建\"農業科技 + 文化傳承\"雙軌課堂—將在無人機農耕操作室獲得的數據與傳統農諺比對,進行“古法農業 + 數智農園\"對比實驗,探究科學原理與經驗智慧的關聯,并嘗試古為今用。在此基礎上,教師團隊通過AI檢索了大量有關“綠色農業”的成功案例。如:華為聯合華東師范大學開發的沙漠植樹機器人,讓種植效率提高100倍以上;浙江麗水農科院發明的空氣種植蔬菜技術,讓蔬菜收成提高了6倍,還不需要打農藥。真實的案例使學生認識到科技的發展必須助力“綠色農業\"的進步。但是,這一領域的實踐對中學生來說存在較大難度。針對這一情況,學校邀請了浙江大學、杭州師范大學的專家開設講座,以開發學生現有的“科學思維”,引導其在勞動中應用現代技術創造性地解決問題。學生在前期收集的素材、數據的支持下,嘗試以“光伏智慧灌溉\"等項目為依托,設計基于“零碳”思維的勞動路徑,實現了差異化實踐。
(三)創設沉浸場景:打造“云端農園 ? 在地實踐”立體空間
在智能時代,AI農業是大勢所趨。如何讓機器人替代甚至超越人類從事各種田間勞動?對此,學校的教育要創建與時俱進的勞動新生態,讓學生認識到“異想天開\"也可能變成現實。
在\"數智農園\"勞動課程的實施中,學校加大信息技術的應用比重,通過“線下空中現代化農業庭院 + 線上仿真虛擬”雙場景聯動,打造“云端農園 + 在地實踐”立體空間,延伸學生的學習時空。例如:在AI機器人指導室,學生可利用5G-VR技術還原古代梯田的灌溉系統、現代農業無人機播種場景,并通過虛擬操作理解“物聯網組網原理”;在無人機農耕操作室,學生可以根據實驗需求進行無人機編程,實現遠程遙控、實時數據傳送,并進行實地土壤分析。在家中,學生可以通過“農園環境分析室”小程序,遠程監控學校的空中現代化農業庭院數據,或用低成本傳感器監測盆栽生長,從而通過家校協同完成“半米陽臺田微農園\"項目。
四、“數智農園”勞動課程的評價
課程評價是“課程與教學質量監控的核心\"2],反映課程目標的實現程度和學生的學習成效。
“數智農園\"勞動課程的評價注重形成性評價、留痕性評價和多元化評價,以此發揮評價的多方面作用。
(一)形成性評價:指向實踐路徑的正確規劃
在\"數智農園\"勞動課程的實施過程中,學校借助“優化大師\"數字平臺進行形成性評價。如針對學生在農園中的實踐時長和任務承擔情況,學生是否在技能、思維、品質等方面獲得發展,教師及時提供針對性反饋。形成性評價指向實踐路徑的正確規劃,使學生在整個實踐過程中能夠持續調整、改進學習,并建立起自主學習的意識與能力。
(二)留痕性評價:助力科學素養的穩步提升
“數智農園”勞動課程的實施是多線并行的,為此學校注重留痕性評價,即量身打造了“24留”(即24項可留痕、可保留的實踐項目)評價,并結合科學核心素養制訂“四領域六延伸\"(即探究實踐、態度責任、科學觀念、科學思維四大領域,每個領域有對應的六大延伸子評價)可替換式評價,使之成為課程評價的新亮點。結合不同的項目特點,學校通過\"24留\"打卡,為每個學生留下參與項目的掠影。這既尊重了學生的個性差異,又讓評價變得靈活可視,能夠助力學生科學素養的穩步提升。
(三)多元化評價:確保有效數據的更新選代
所謂多元化評價,指的是評價主體多元(學生、同伴、教師、社會四位一體)評價方式多元(線上、線下相結合)評價內容多元(物化成果、學習過程相結合)。這樣的評價,不是一錘定音的,而是根據課程的實施不斷更新迭代數據,確保與學生勞動素養、勞動責任等的提升目標相匹配。
身處變革時代,學校應具有未來視野,應用新興技術解決教育中存在的問題。在\"數智農園”勞動課程的實施中,學校通過三條相輔相成的路徑,引導學生在勞動實踐中激活跨學科知識,培養可遷移的科學思維與創新觀念,從而為培養“田間科學家”奠基。今后,學校將深人開展“零碳”勞動助推下的\"數智農園\"勞動課程育人實踐,以助力新課程理念下的教育教學改革,讓培育學生核心素養更真實地落地。
參考文獻:
[1]教育部關于印發《中小學德育工作指南》的通知[EB/OL].(2017-08-22)[2025-03-16].http://www.m0e.g0v.cn/srcsite/A06/s3325/201709/t20170904_313128.html.
[2]林松柏.基于能力范式的教學改革理論創新和實踐[M].北京:科學出版社,2023:87.