2019年11月,我走进名校——西安交通大学附属小学,参加国培计划——陕西省乡村青年教师名校“浸入式”的培训活动。立足名校,我深切地感受到了名校之“名”,幸运地邂逅了很多新“朋友”——“创客”、STEAM ……
名校之名,在于努力,在于勤奋,在于严谨的学风校风。
二年级数学课前,短暂的课前活动,足以让我们见识名校之名。老师给学生们摆放学具,六位学生依次排列在讲台一侧,轮流上台背诵乘法口诀。二年级的学生,个头都很小,后面听课的老师几乎看不见他们的小模样,但是,当听到他们稚嫩的声音将九九八十一句乘法口诀倒背如流时,不禁都伸长脖子,举起手机,又拍照又录视频,唯恐错过每个绽放的花朵!我想:难得这么一个真实又珍贵的案例,一定要留给自己的学生看看!没有停顿,没有错误,以惊人的速度,背诵81句乘法口诀,足以显示学生对所学知识的熟练程度。正所谓,求其上上而得其中,求其中而得其次。我们与名校的差距应该也莫过于此吧!回想我的孩子背乘法口诀的情景,磕磕绊绊、磨磨唧唧,最后终于背过了,我就得过且过。顺着背亦然没有“如流”,哪里敢练习倒背,我实在没有耐心去陪伴和辅导了。后来每次运用乘法口诀进行计算时,总要把相关的九句都背一遍才能找到需要的答案,而且时不时还会出现诸如“六七四十五”的现象。我曾自责对孩子的管理过于松懈,可是还是难以落到实处!孩子是父母的影子,怪不得孩子!有位老师说得好,对待学习,不能迁就,绝对不能!
名校之名,在于先进的教育理念。
通过学习,我初次了解当前国际上流行的STEAM 理念、创客教育、人工智能教育和“计算思维”的理论在小学教育教学中的应用。然而在附小,这已然成为常态。雷校长在讲座《创新驱动发展 引领未来教育》 中强调,“大数据时代、量子信息时代、人工智能时代已经来临。科技更新迭代迅猛,信息化支撑的新理念、新思维、新技术、新的教育形式不断涌现。”闻所闻为的新名词,天马行空的创新科技成果:创客作品,3D作品,我不知所以然。什么是创客教育,什么是3D打印?……
赵文安主任的《小学数学课中培养学生计算思维的策略和方法》,又一批新的“怪物”在我的大脑里跳跃着:STEAM教育?“计算思维”的理论?人工智能教育?此刻,我自讽:我似乎不是教育人。
巨大的信息量,一个个谜团,犹如悬空的多彩气球,充满了诱惑,充满了吸引力。我向老师请教,跟学员们讨论,查阅相关资料,终于拨开浓雾见天日,守得云开见月明,有了一点儿浅薄的认识。
STEAM教育——就是集科学Science, 技术Technology , 工程Engineering ,艺术Arts,数学Maths 多学科的教育,是一种打破学科界限,注重实践的超学科教育。其原身是STEM教育,后期加入Arts。科技时代,高科技电子产品的建造过程中,不但需要科学技术,运用高科技手段创新产品功能,还需要好看的外观,也就是艺术等方面的综合才能,所以单一技能的运用已经无法支撑未来人才的发展。未来,我们需要多方面的综合型人才。STEAM教育应需而生。
STEAM教育不仅提倡学习这五个学科知识,更提倡的是一种新的教学理念:让孩子动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,从过程中学习各种学科以及跨学科的知识。通过尝试不同的想法,探索想要的答案,达到潜能开发的目的。
在STEAM教育的号召下,机器人、3D打印、创客教育进入了校园。
创客教育——是STEAM理念的客观体现和直观表达。创客教育是创客文化与教育的结合,基于学生兴趣,以项目学习的方式,使用数字化工具,倡导造物,鼓励分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体,契合了学生富有好奇心和创造力的天性。“创客教育”也可以称之为STEAM教育,主要以课程为载体,在创客空间的平台下衍生出的STEAM教育,融合了多种学科知识,培养学生的想象力、创造力以及动手解决问题的能力。创客教育的目标及其本质就是要把青少年都培养成能利用互联网、3D 打印机和各种桌面设备与工具将自身的创意转变为“创客作品”的“创造者”。
纸上得来终觉浅,在创客老师罗京的指导下,我们走进了“创客空间”真正体验了一回“创客”,身临其境感受了创客教育。针对孩子坐姿不正确的现实问题,通过mBlock(v3.4.11)编程输入所需命令,然后根据编程命令将Ardunio控制板、超声波传感器、蜂鸣器等所需的智能工具进行组装,再将编程指令导出到控制板。最后经过反复调试,完成了一件身姿矫正的创客作品,实现了一次小型的人工智能。
3D打印也是创客教育的另一种形式。实现3D打印,先要用3D软件进行建模,强大的软件系统可以满足你的任何需求。建模成功,3D打印机打印出来,就会产生一个具有个人特色的独一无二的3D作品。原创的东西再丑陋也比以假乱真的山寨版有意义。
而每一种事物都不是独立存在的,不论是STEAM教育、创客教育,都渗透着“计算思维”。
“计算思维”——运用计算机科学基础概念进行问题求解,系统设计,以及理解人类行为等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。具体来看,就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。它特别关注分离,它是数学和工程的互补,它的本质是抽象和自动化。北师大版六年级数学上册有一道带有*号的题目(如图)。
通过分析,构成这个复杂图形的基本图案是正五边形,因此在编程时先绘制一个正五边形的角色。再通过分离、计算、测试、评估,概况和计算出每次旋转的度数,按此设置相应的命令,就可以快速得到题目中的图案。而这每一个过程都体现的是“计算思维”能力。
计算思维的五个核心要素就是:抽象能力、概况能力、分解能力、算法思维、评估能力。计算思维是数字时代人人都应具备的基本技能,与理论思维和实验思维一起构成了科技创新的三大支柱。
赛教活动时,从低年级的“古人计数”到中年级的“加法交换律和乘法交换律”,每节课都有一个最明显的特征:老师在不断地说“为什么”。面对老师的节节追问,当听课的老师茫茫然,无法回答为什么的时候,学生竟然还能道出所以然,而且想法独树一帜,语言表达还相当规范。我自以为是,觉得老师的“为什么”过于频繁,绕路了。其实,这恰恰提现了先进的教学理念,激发学生好奇心和想象力,培养孩子的批判性思维。比如,在探究加法交换律的生成时,通过计算和观察,学生已经得到6+7=7+6了,老师还要问“为什么?”,在学生反复举证以后,老师依然毫不罢休,直至学生给出严谨规范、概括性的结论。在《认识厘米》时,当学生已经认识了1厘米,并且能够说出一个物体的长度为5厘米,老师又还要问“为什么?”旨在让学生体会5厘米里面有5个1厘米。在《认识图形》一课中,老师让学生通过看、摸,亲身体验正方体、长方体、圆柱、球,学生很容易发现“球没有平平的面”、“球可以滚动”“圆柱也可以滚动,但不能像球那样随意滚动”等等。通过学生动手实践得来的知识,再使用学生语言来进行简单描述,符合学生的年龄特点,容易理解和接受。采用3Done技术,在 3D 建模软件中画图,展示图形的一个面,猜猜是什么图形,充分感受图形之间的区别和联系,培养学生“计算思维”能力。
早在2014年、2016年他们的科技创新成果《水果键盘》、《草原集水大师》已经分别登上了中央少儿频道全国青少年科技创新大赛的舞台。闪闪金光的背后,是先进的教育理念的提领,是师生共同的努力和汗水。
立足名校,深深地意识到先进的教育教学理念是学校发展的旗帜,是未来教育的方向。创客教育需要创新精神,创新精神需要落实在课堂上,落实在老师的肩上——保护孩子的好奇心,激发孩子的想象力,培养孩子的“计算思维”能力和动手解决问题的能力。面向未来,创新是动力之源,科技是重要支撑,教育助推科技进步,科技进步带动教育变革,实施创新,驱动发展,学校唯有以变革的姿态迎接未来教育,迎接教育更加美好的明天。