邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:10.00

在创造中学习——《探索乐高EV3》序

任友群

2018-07/总第267期

阅读数1

据我所知,北京市第二中学是国内为数不多的将科技教育办出特色和效果的中小学之一。该校推进科技教育开展的许多做法,是值得大家借鉴的。第一是对科技教育的定位十分明确,将其提升到与课堂教学同等重要的地位;第二是校长自己出任科技教育工作领导小组组长,确立了完善的科技教育组织管理体系和科技教育活动开展体系;第三是各学科聘任专兼职科技教师,科技教育活动与学科教育的融合开展已常态化;第四是形成了具有学校特色和高水平的“人工智能机器人”和“郭慕孙几何动艺”等科技项目。北京市第二中学在自上而下贯彻以科技教育带动学校改革的实践中,不仅形成了有学校特色的科技教育文化,而且打造了一直有科学素养和创新能力的科技教育队伍。本书的作者高凯老师就是这支队伍中的一员,他长期带领学生开展智能控制研究,曾在2014年“北京市十佳科技教师”评选中荣获第一名。这本《探索乐高EV3》就是高老师在多年开展智能机器人研究活动的基础上撰写的。

本书面向的读者主要是青少年智能机器人爱好者。全书主要由“机械结构”“自动控制”和“综合应用”3大部分构成。前2部分通过大量的机器人搭建配图和示例,详细介绍了机械结构和自动控制的原理与应用。通过前2部分的学习,学生可以完成最后部分的“换灯泡机器人”“智能铲车”和“分拣流水线”3个综合性作品。值得称赞的是,本书在每一节中的内容设计和实践活动,基本是以问题学习或项目学习模式编排,学习者需要按照观察(看一看)、设计(画一画)、学习(学一学)、实践(做一做)、反思(想一想)等环节完成学习,留给学习者更多的自主探究和动手实践的空间。高老师在本书中选用的机器人是“乐高EV3机器人套装”,其既可通过积木搭建出复杂的机械结构,培养青少年的空间设计和动手操作能力,也可以通过强大的图形化编程语言,发展他们的编程能力和计算思维。所以,这是一本培养青少年的兴趣爱好、科学素养、计算思维和实践创新能力的好书。

就在今年7月,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,明确指出要“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育”。实际上,编程只是教与学的手段,让青少年具备信息时代的思维和素养才是我们的目的。从当前大数据、人工智能等新一代信息技术的发展形势来看,计算思维、跨学科解决问题能力和创新创造能力将是青少年在未来智能时代生存、生活和工作的必要技能。但在当前的青少年STEAM教育等科技教育中,能够完全处理和发展好“学习”和“创造”关系的中小学和一线教师并不多。

实际上,学习和创造从来都不是对立面,学习可以说是创造的基础,终生学习能力是青少年终身成为创造者必备的关键能力。所以,在STEAM教育中我也一直倡导让学生“在创造中学习”,即面向真实情境的问题,引导他们进入真实的STEAM创造过程,让他们以一种新的姿态进入学习过程。在“创造中学习”的STEAM教育到底能让学生们学到什么,相比于陈述性知识,我更看中的是技能、经验、思维和素养方面的提升。值得注意的是,在这里,学习者学到的知识是根据动态变化的上手逻辑组织的,而不是按照知识结构的展开逻辑安排的;学到的技能是情境化的方法和实际操作的技能,而非脑袋中记忆的步骤;学到的经验是与真实问题解决过程相耦合的,而非口耳相传或书本习得的;学到的素养和思维方法是综合性、多元化和发展性的,而非仅限于应对基本生活和学习需求。

以“创造中学习”的视角审视当前国内基础教育中的STEAM和其他类的科技教育,会发现还有不少制约青少年科技创新人才培养的问题,如这类科技教育多以拓展课形式开展、与学校其他课程体系缺乏有效融合、课程规范和评价体系远未建立、缺乏专业适任的教师等。但好在有北京市第二中学这样的学校,集全校之力从上至下探索科技教育的特色化发展之路,也好在有像高凯老师这样的一线老师,长期在青少年科技教学和研究项目中“摸爬滚打”,为我国中小学科技教育的开展提供了可借鉴的成熟模式和成功经验。

让我们期待更多的中小学能加快推进科技教育教学改革,培养更多的创新创造人才。

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