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从传统教育走向智慧教育,树立以“学生为中心”的用户思维

广州这所高中有个“斯坦福实验室”

来源:南方都市报     2019年11月28日        版次:GA07    作者:梁艳燕 冯宙锋

广州市南武中学斯坦福实验室,学生们在老师的指导下做实验。

广州市南武中学斯坦福实验室,学生们在老师的指导下做实验。

如何培养线虫?怎样评价水质?以线虫的运动能力就能检测广州河涌水质情况?这些有趣的实验都在广州市南武中学的斯坦福实验室中进行。每周三下午的两节课,让学生脑洞大开,惊讶于书本知识原来可以这样延展,在动手探究的世界里有着无限的可能。

随着信息时代的来临,教育信息化进程加快。广州市正在从传统教育向智慧教育转变,树立以“学生为中心”的用户思维,以创新变革为动力,以技术平台为支撑,在教学中传递出“智慧”的理念:引导学生主动探究和快乐学习,开展个性化和多样性的教育,培养学生创新精神和实践能力。

通过线虫监测水质

省级期刊上发论文

20个学生围坐在一张长方桌前,静静地观察身穿白大褂的老师使用各种实验器具。移液枪、生化培养箱、电泳胶、洁净工作台……

“每次上课我都很期待,我可以有各种想象,推测各种可能,并亲手操作,亲眼见证,无论是失败还是成功,对我来说都是一种收获。”高一学生小吴笑着说,“不怕做不到,最怕想不到”。

这是广州市南武中学的“美国斯坦福大学实验室”。该实验室共开设60多项研究课程,主要是让学生学习现代生物、生命和神经科学知识。每年会有一批学生被选中赴美国斯坦福大学实验室开展为期三周的研学活动。学生只要修完规定的课时,完成规定的任务,就能获得广州市南武中学联动斯坦福大学实验室项目学习结业证书。

作为该实验室的主管教师,林佳坦言,让学生学会思考,并在课本外寻找到解决问题的途径,是实验室培养学生的一个主要目标。在这个课程里,老师会引进生物文献检索方法,让学生学会科学查找资料;介绍文献数据库(中国知网和万方数据库)的使用方法,讲解文献检索思维与方法。“走出实验室,学生以广州河涌水作为生物学课程的开展对象,以线虫头部摆动频率和身体弯曲频率作为观察和记录指标,监测广州市区各河涌水质情况。以此培养学生的社会责任,增强学生参与感。”

据悉,该课程已经开展1学年。学生以视频、照片形式记录、展现实验过程,老师指导学生完成论文《神奇线虫显水质——以线虫运动能力为指标监测广州河涌水质》,发表于省级期刊《发明与创新·中学生》,并参与了市、区级青少年创新大赛的评比活动,使活动成果有了向社会宣传的途径。学生既体验了科学探究的一般过程,又亲身参与身边社会事务的讨论,真正实现从“旁观者”到“主人翁”的社会责任意识转变。

建一座桥是否稳固

动画直观告诉答案

让学生的探索过程更直观、更便利,学习的过程更有趣,是技术带给教育的重要一面。

早在2016年初,南武中学就打造了3个高标准的智能实验室为载体的STEM教育项目,并面向全校初高中学生开设了Photoshop图形设计、3D打印、模拟城市、LegoEV3、西点桥梁设计、慧鱼结构设计等课程。在这里,与传授知识相比,老师更强调培养学生的实践技能。

怎样的结构、钢筋水泥的比例如何、跨度有多大……等等一系列的数据都会影响一座桥的质量和美观。在学校的学创空间课室里,学生三三两两组成一个小组,正在聚精会神地研究怎样才会“不塌桥”。电脑画面中出现一座学生设计的桥梁,用鼠标轻轻一点,一辆车就缓缓地从桥的一头通往另一头。“糟了,桥梁颜色变红了,危险度在增加。”学生小陈紧张地盯着电脑,他发现自己设计的桥梁有漏洞了。这个动画直观地告诉了小陈答案,让他们马上修改自己的设计。

在另一个课室里,鱼缸制作小组充满着欢声笑语。“这里放个喷泉不错”“那里放一些水草吧”“这个水质还要再测定一下”……学生们热火朝天地动起手来。学生小吴表示,“这样的课程很有趣、很减压,我们可以天马行空地讨论,在小小的鱼缸里实现自己的想法”。在这一节课上,学生需要设计一个鱼缸,既要美观,更要实用,“我们感觉自己就像鱼儿般自由自在”,另一位学生笑着说出自己的感受。

广州155所学校

试点STEM教育

人工智能时代,技术发展日新月异、知识更迭的速度越来越快。纵观广州全市中小学,融合创新的教育在近年来都有了极大的发挥空间。为了让教育也能适应未来发展,广州从2017年底开始大力推行STEM教育。同年,广州市教研院下发《关于在广州市中小学中等职业学校深入推进STEM课程实施的通知》,其中提到,推进STEM教育是全面提升广州基础教育质量的重要抓手,适合广州教育发展的重大方向,要探索形成推进STEM教育的广州模式。以广州市教育研究院课程教材研究室为工作执行机构,下设STEM教育研究中心,负责开展STEM教育的研究与实施工作。第一周期STEM教育推进工作为期三年,即从2017年9月至2020年9月。

广州市教研院方面表示,师资问题是推进STEM教育的难点问题,教研院将深入研究STEM教育师资选用、系统培养、继续教育的政策与措施,为广州STEM教育的可持续发展提供强大的人力资源支持。

在广州市教研院的推动下,广东实验中学、执信中学、广东广雅中学等155所中小学校被确定为广州市中小学、中等职业学校深入推进STEM课程实施试点学校,168项课题予以立项。这意味着,将有更多学生在实践活动中成为综合能力更强的未来人才。

智慧化创新,观念先行

在实施智慧教育过程中,观念更为关键。教育行业专家认为,从传统教育向智慧教育的转化,不仅是教育技术层面的构建和运用,更是向先进教育观念的转化。技术倒逼老师的教学行为发生改变、教学发生转型。整个转型的趋势就是老师要精心设计问题、资源、学习工具、学习活动,让学生在一步一步解决问题的过程中,达成对知识的深刻理解,同时有更多机会表达、动手以及解决问题。教学范式要在智慧型校园里实现从知识传递到认知建构的转型。

“我们会很好地利用技术辅助于我们的教学,但我们始终坚持课程先行。”南武中学智慧校园建设项目负责人陈韶光老师表示,在“互联网+教育”的思维下,人的观念更要多元前瞻,不能等所有设备都齐全了,才想要干什么,而是先规划好课程,创造条件实施课程。

陈韶光举例说,除了斯坦福生物实验室和学创空间外,学校还建设有AI智能实验室,主要项目为“VEX机器人”;以及无人机与导航技术实验室,主要项目为“无人机与北斗导航”。

“无人机培训市面上收费较昂贵,学校组织教师团队主动研发,跟有资质的公司合作,一起开发课程,解决了师资和器材的问题。”

采写:南都记者 梁艳燕

摄影:南都记者 冯宙锋

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