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[追踪]以项目学习为抓手 着力提升学生科学素养——江苏省常州市第一中学

全国青少年科技创新大赛“十佳科技教育创新学校奖”评委会供稿

2018-10/总第271期

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“英特尔科技教育创新学校奖”(Intel School of Distinction Award)由英特尔公司在美国设立,旨在奖励在科学和数学教育方面有出色成绩的学校。为引进全球优质教育资源,完善创新人才培养环境,英特尔(中国)有限公司于2010年将这个项目带入中国,与中国科学技术协会一起,设立“十佳科技教育创新学校奖”,在全国范围内选拔和奖励在科学教育中有出色成绩的学校,中国也成为在美国以外的第一个设立“科技教育创新学校奖”的国家。获得“十佳科技教育创新学校奖”除获得奖金奖励外,还将有机会参加由英特尔公司组织的一系列科技教育培训、交流和观摩活动。本期介绍的是2017年荣获此奖的江苏省常州市第一中学。

江苏省常州市第一中学创建于1925年,是国家级示范高中、江苏省首批四星级高中。学校以“尊重、支持、合作、发展”为办学理念,以“家国情怀、优秀学业、阳光心态、国际视野、明显特长”为学生培养目标,不断深化课程改革,大力推进素质教育,促进了学生的高品质发展。学校先后荣获“全国绿色学校”“全国中小学现代教育技术实验学校”“江苏省教科研先进集体”等称号。

构建丰富课程:提供成长跑道

学校秉持“每一位学生都是整个学校”的核心教育理念,依托国家级课题“基于学校课程统整的学生科学素养培养研究”和“江苏省智能机器人课程基地”,通过学校课程统整,不断丰富、完善科技教育课程体系,努力为每位学生提供个性化成长的跑道,促进学生科学素养的提升。

“每周五的校本课,我们VEX项目都通过分组完成某项任务,从一开始简单地拆零件、识别每一种零件的作用,到后来慢慢按照图纸进行组装、拆改,我们收获的是探究的乐趣。”高一(2)班顾天骄同学坦言。他从高中才开始接触智能机器人,在跟随校智能机器人代表队参加省、市比赛的过程中,不仅收获了奖项,更学会了合作,提升了综合运用知识解决问题的能力。

学校从2003年开始在高一、高二年级开设校本课程,目前已经拥有50多门成熟的课程,其中一半以上与科技教育有关,其中《巡线竞速机器人》校本教材已经作为江苏省精品校本课程正式出版。为了让学生在求知欲和创造热情最旺盛的年纪能够站在科技发展的最前沿,近几年来,学校在优化原有课程的基础上,着力开发与现代信息技术联系更紧密,对促进学生创新能力、实践能力提升作用更大的多学科融合课程。从2015年起,先后开发10多门STEM和创客课程,影视梦工场、玩转Arduino等新课程应运而生,学生可以根据自己的兴趣和特长自主选择课程。

为促进学科融合,学校还成立了科技创新研究中心,由信息、物理、化学、生物等多个学科的教师组成,给学生的创意项目以学科方面的知识或技术支持。学校还充分挖掘社会资源,与常州思泰姆、乐欧科技等单位合作,使学生在自主研发创客作品中充分感受到创造的价值。

创客课堂.jpg

实施项目学习:促进学科融合

“其实创客活动本来就是一种‘瞎折腾’的过程,高一时我开始接触3D打印、航拍和单片机的应用。在折腾的过程中,慢慢找到一些适合自己的项目,折腾多了,兴趣也越来越浓。经过1年多的项目研究,我和伙伴们搭出了自己的3D打印机和无人机。”陆铭同学是一名小创客,他说项目式学习激发了他主动探索的欲望,在探索的过程中融合了多个学科的知识,问题的解决和作品的完成给自己带来创造的快乐和无以言表的高峰体验。他在第33届全国青少年科技创新大赛中荣获二等奖。

在学校,有想法和创造力的学生不少,采用项目式学习方式,往往有意想不到的收获。就拿创意“智”造来说,有智能路灯、智能风扇等多个可研究的项目,学生选择什么项目受多个因素影响,有的来自自己的研究性学习选题,有的与自己的综合实践活动有关,最多的是来源于生活,主要采用设计思维的方式,通过头脑风暴,从解决生活中的真实问题中寻找项目。确定选题后,指导学生进行项目设计规划并辅以相关的课程,项目规划完成后进行项目实施和测试,最终完成项目作品。比如“智能路灯”项目就包括项目立项(为什么做:指出传统路灯存在的弊端)、项目规划(如何做:需要哪些材料,分析存在的困难)、项目实施(怎么做:材料从哪里来,如何搭建外观等),以及项目测试和评价(小组测试评议:进行模拟情境演示,看效果如何、是否美观等)几个阶段。2016年,梅文怡同学设计制作的“智能风扇”在第17届全国中小学电脑制作活动现场决赛中获得一等奖。

智能机器人项目和STEM项目都要求学生综合运用多种学科知识完成设定的任务。在项目式学习过程中,学生不断学习科学研究方法,习得操作技能,加深对相关知识的理解,培养了创新思维、团队合作和决策等多方面的能力,提升了科学素养。

丰富活动平台:激发创造热情

“在科技节展示活动中,我们自己改装的6旋翼大型无人机成功飞上了天,这让我们感到无比兴奋。当我们提出要自主研制一架无人机时,教师非常支持。于是一群年轻人在一起,查找资料,研究方案,经历很多次失败后,仍不气馁,团结合作,共同面对遇到的技术问题。”无人机社团负责人颜巨同学向别人介绍自己组建的社团时,总是充满了自豪感。

每年5月,学校都要举办为期1个月的科技节,高一、高二学生全员参与,每人至少要参与1个项目,集中活动的现场成为了创客嘉年华。学校把科技创新活动与研究性学习、机器人大赛、电脑制作活动、青少年科技创新大赛等紧密结合,为学生搭建了丰富的活动平台。通过与高校、科研院所的合作,共同探索“中学—大学无缝对接”的创新人才培养模式,学校先后与清华大学自动化学院、南京理工大学等签订协议,共同培养创新型人才。每年通过“请进来,走出去”的方式,拓宽学生眼界。邀请院士、“千人计划”专家等开设科技专题讲座,让学生了解高端、前沿的科学知识,了解科技发展现状。组织学生参观清华、南大、中科大、复旦大学等高校和中科院实验室及常州科教城等科普基地,接受新技术、新理念的熏陶。

“我们参观了中科大的自动化中心,最令人大开眼界的便是名为‘可佳’的服务型机器人,能有效避开障碍物并准确识别人脸将物体送到我们的手上。我们每个人都有亲自操作机器人的机会,有兴趣的同学还可以自己拼装机器人。”从2014年起,学校组织整个高一年级的学生开展研学活动,每一条研学线路都必须有自然景观、人文景点和科研院所,让学生近距离接触科技前沿。这样的方式打破了学科、课堂、书本的局限,提升了学生提出问题、分析和解决问题的能力,搭建起理论知识与现实生活融会贯通的桥梁。

学校还利用省级课程基地的硬件和师资等方面的优势,举办公益科技夏令营、冬令营。2016年至今,学校已经成功举办冬(夏)令营10期,吸引了全市数百名中小学生参加。LED灯(可穿戴产品设计)、Arduino智能花盆创意、动力小车等给营员以丰富的科技创新体验,激发了他们对科学的热情,培养了他们的创新思维、团队合作和动手实践等多方面的能力。

经过10多年努力,学校打开了课程建设和科技创新的时空,突破了原有课堂的限制,激发了学生科技创新的热情,培养了学生的创新精神和实践能力,提升了学生的科学素养,学校的科技特色更加鲜明。近10年来,学生在智能机器人、青少年科技创新大赛、中小学生电脑制作活动和头脑奥林匹克等科技竞赛中,取得了国际奖项33个,国家一等奖105个、二等奖16个,省级一等奖611个。相信在先进办学理念的引领下,常州一中科技教育的品牌将更加熠熠闪光。


“学校为该市公办示范高中,科技教育理念清晰,在学习上提倡‘脸皮厚’,即敢于提问和质疑、不怕丑之精神。科技教育基础设施建设齐全,设备维护良好、使用率高。一方面,坚持科技教育与德育、学科课程、美育‘跨学科’理念,以学生发展特点为线索,整合归类校本课程与‘课标’课程;另一方面,针对学生发展和当地资源开展多种多样的科技教育和社团活动,其中以信息和机器人为主题的研究性学习活动最具特色,带动了学生的全面发展。学校还设置激励机制,提高科技教育教师队伍建设。”——全国青少年科技创新大赛“十佳科技教育创新学校奖”评委会

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