“双减”政策背景下“5+2”教育模式构建与实践研究

2022-05-15 05:33李满红
广东教学报·教育综合 2022年54期
关键词:科技创新实践研究双减

李满红

【摘要】在“双减”政策的背景下,各个学校实行了“5+2”的课后兴趣课。我校作为东莞市创客教育学校,重于培养学生科技创新能力,注重培养学生的动手能力,贯穿落实科技劳动综合实践素质教育,培养创新型人才,为国家培养新的科技人员。

【关键词】“双减”;科技创新;实践研究

习近平主席在主持科学家座谈会上提出:“好奇心是人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起,使他们更多了解科学知识,掌握科学方法,形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。”

我校作为广东省科普教育基地,我们课程实施的根本目的是响应国家:“大众创业、万众创新的号召,继承和发扬实中,为了学生的终生发展负责的办学宗旨和知行合一的办学理念,贯穿落实科技劳动综合实践素质教育,培养创新型人才。”

一、课程目标

1.通过项目式学习培养学生兴趣。

2.通过小发明、小制作培养创新成就感。

3.通过三模一建、无线电测向等科技劳动教育实践活动,学习应用技能。

4.通过对人工智能搭建与编程、科技创新作品培养开发能力

5.通过各项科技劳动教育实践平台培养分享和学习交流、团体合作精神、激励学生对未知事物充满好奇心并大胆尝试创意物化。

二、创客教育愿景

培养富于创新意识、乐于表达创见、善于构思创想、勤于动手创造的创客达人和创新预备人才。在日常教学上,通过小制作、小发明来培养学习者动手制作的意识和基本创新技能。重在通过趣味性、生动性的活动来激发学习者的兴趣。通过跨学科知识和最新科学技术的应用来提升学习者的问题解决能力。如我校作为东莞市创客教育学校,2018年3月,学校行知创客中心主办的一场例行校级科普讲座之《创新思维培养》。

講座结束时,参加讲座的300多名学生每人领到一份创意表,要求利用课余时间把创意表完成提交上来,老师会根据创意表跟进协助同学们的创意作品进行孵化、改进使其成品化。二周后,我们创客中心陆陆续续收回各班提交上来的260多份创意表,经过创客中心老师团队的认真筛选,发现孩子们更多的创意都源于学习、生活中所见,例如,有要制作一件冬暖夏凉的衣服的;有要对高层建筑的雨水、洗手间排水进行收集用来浇灌的;有要对体育馆座椅安装可调温系统的;有要对书包加装防晒防雨装置的;有对宿舍晾晒衣服总滴水并难于凉干,提出制作智能快速晾干衣服并可收集滴水的衣架的;还有对球鞋带经常脱落要制作一条智能锁紧鞋带的……

在我们创客中心教师团队甄选这些创意表时,为孩子五花八门、奇思妙想、脑洞大开的创意倍感惊喜。实践表明,只要我们引导得当,学生天生就怀揣着一双发现世界不同角度的眼睛,与生俱来的好奇心和探究欲,具有发现问题、主动学习、设计创造的潜能,只要给他们提供丰富的实践机会和平台,给予孩子们充分信任和支持,那么孩子们必定会还我们一个未来可期。

创意表中有一份来自2018级陈梓轩(化名)的创意,他恰好也参加了此场科普讲座,在讲座中,他了解到发明创造基本技能,并明白发明创造人人可为,意识到发明创造无处不在,可以让生活更便利、提高居家生活智能化。在完成创意表的期间,恰逢他家正在装饰新居,他见到自家新居里安装的窗帘是摇控自动开启与闭合的,由此想到班里个子矮小的同学擦黑板挺费劲的,并且由于擦黑板会落得一身粉笔灰,班里没有谁乐意去擦黑板。于是,他想根据家里遥控窗帘的原理,就设计了一款自动擦黑板神器,由于他的创意表表述得条理清晰,可操作性强,后来通知他到我们的行知创客中心,教师明白了他的设计意图后,又协助他改进了电机装置及换上纳米擦布,贮水与喷水装置等,经过几次调试、改进后,成品出来了,擦拭黑板的郊果也很好,结构简单实用,成本实惠,安装方便。我们教师团队提议让他把这款自动擦黑板神器进行专利申请,孩子一听,深表怀疑,就这样不能申请专利吧?我们坚持让他试试,没申请上也不要紧。于是,我们再指导他设计出完整的电路图,按规范格式写好技术申通书,上交专利局申报专利。出乎意料的是顺利拿下由我校学生自主完成的第一项国家专利。这极大激励了我校师生们开启小发明、小制作创新热情,自2018年以来,我校行知创客中心师生们先后成功申报专利共24项。

三、创客教育的定位

创客教育是通过教师引导、使学生经历情境体验、动脑设计、动手制作等环节,结合动手参与、提问、分享、共同探讨、协作等学习过程,在“玩中学,做中学”的过程中激发青少年的想象力、创造力、煅炼动手和沟通表达能力,培养逻辑思维和分享精神,促进青少年的自主思维和发现问题、解决问题能力,把娱乐、学习、实效有机结合。

工程结构-工程技能-E1驰骋星海这一项目是我们众多机器人项目中强项之一(如图1所示),我们创客队员一共30多名,曾代表学校参加过2019、2020年世界机器人总决赛、2020年广东省中小学劳动教育暨信息素养提升实践活动,及2021年东莞市中小学机器人比赛等,历经众多比赛锤炼。

我校开展这一项目最早是在2019年2月底,我们创客队接到了参加市机器人比赛能通知,我们创客队共18名队员迅速集结,分别参加BDS及无人驾驶二个项目的比赛。这场市比赛,由于我们对机器性能尚不熟悉,训练时间太少,加上东莞市参赛机器人项目的每一支队伍都太过强悍,导致惨败。

但我校创客队是一支愈锉愈勇,敢于迎难而上的一支队伍。2019年7月,我们行知创客中心再次召集队员,准备参加北京站世界机器人总决赛,队员们开始研读比赛规则,根据规则分成三个小分队进行各自队伍的机器人搭建。由于BDS是散件,要把这各种型号的结构连接件组装成威力爆表的机器人,三个小组成员进行了各种款式的尝试,刚开始先组装了4个马达组成的简装机器(如图2所示)。

这一款机器人拼装起来相对比较简单,更换零部件也比较容易,拼装好后,我们几支队伍在训练PK过程中发现,由于机器质量太轻,很容易翻车,也不具备攻击性及防守能力较差。于是,我们创客队员再次细细研读比赛规则,发现每一台机器可用12个马达任意组合,几经思考、改装、尝试实践,后决定把机器人拼装成用如下图第三代机器所示:成功组装、搭建好这款神器后,发现这一组合的机器人比之前市比赛组装的机器人力度大,稳定度也大大提升,在小组PK实训中再没出现翻车案例。并以这一款机器人获得了2019年世界机器人冠军赛冠军(如图3所示),宣布冠军那一刻,我们全队师生们都惊呆了—我们创客队居然把人家机器人培训机构的队伍给干下去了,所有暑假期间因为训练而所受的日晒雨淋全都值了。事后回想,为什么我们在装备明显落后的情形下还能获胜呢?这原因有两点,第一,我队的这二队员自初一入机器人社团以来一直搭挡参加各类比赛,历经大赛锤炼,临场不惧,应变能力强。第二,暑期封闭集训,对装备反复装卸与配合训练,对自己的机器性能了如指掌,比赛场上达到人车合一,进攻与防守随机切换,分工默契。

世界冠军的获得激励了一大帮创客队员热情投入到机器人项目学习中来,在北京站让我们见识了众多机构搭建的不同创意不同款式的机器人搭建,让我们大开眼界,正当我们信心满满加紧筹备2020年省机器人比赛时,新问题来了,发现我们改进的第三代机器人组合由于力度大,二个拼成一组的马达不能完全匹配,结果很容易出现过热屏保或马达直接就over掉了,更换起来特别费劲,同时也爆掉了一大批马达,消耗太大,损失惨重,事后才被告知,原来这一批马达厂家出厂时质量也存在问题,浪费了我们好多更换马达的时间。

2020年9月中我们收到省机器人比赛规则,发现这机器人的大小规格从原来的40cm变成35cm了,我们创客队员,只得加紧把各自的装备里里外外进行缩小改装,拼装结构几经更改,螺母给挤爆一大把。

当我们充满必胜的心态带着改装后尺寸合格的装备前往佛山站参加省机器人大赛,原以为我们的机器人挤进前三是一点问题都没有的,岂知到了比赛现场验收机器时才发现,别地市区队伍居然抱着VEX(金属配件)的装备来参加这一工程结构E1赛,几经申诉无效后,只能拿着塑料装备跟人家金属装备比拼,如同自己踩着单车跟人家开着路虎比拼一样,恨地无缝可躲藏。由于这一赛事被安排在整场赛事的最后一项,时间太紧,结果裁判组还决定不进行小组循环赛,一盘定输赢,准备了一个来月的省机器人比赛就这么草草结束,我队只拿到二等奖。队员们都无比沮丧,但是带队教师安慰他们,任何一场赛事都是新的开始,这次我们也吃一堑长一智,以后我们每一场比赛规则都必须細细研读。

从省赛回来后,为了节省维修机器时间及减少损耗,我们创客队再次商议,还是要搭建几部简易版的第二代机器出来,为平时加强训练用,于是,我们耗时几天,轻车熟路搭建好了二支队用的简易版机器。这一款机器人优点就是维修方便,不足之处就是质量轻,速度慢,容易折断前臂。

2020年我校创客队员为了准备世界机器人总决赛,再次重装机器人(如图4所示)。

每一项机器人项目的开展,我们师生们都会几经搭建、改版,组合,重新编写编程,达到每一队员对每一款机器人的结构、性能、操作都非常熟悉,祝愿疫情结束,我们创客队员在各项机器人赛项中,再攀巅峰,勇夺佳绩。

简而言之,我校在开展“5+2”教育模式课程构建与实施方面,注重搭建各项目平台,支持、激励学生在动手实践中开拓眼界,发现问题,积极改进装备,不断尝试分享·共享·创新·融合。

猜你喜欢
科技创新实践研究双减
“双减”出台,校外培训面临巨震
省教育厅基础教育处一行到莒县开展“双减”工作专项调研活动
持续推动“双减”,强化学校育人主阵地作用
苹果园实现化肥农药“双减”的路径选择
山东科技创新与农业国际化战略发展研究
提高煤矿安全管理有效性的实践研究
合作学习教学模式在高校公体课中的实践研究
初中数学教学微课的实践教学研究
文言文教学在高中语文教学中的实践研究
关于产业集群效应的研究