VR探秘红树林。
学生在科技比赛中展示自己的作品。
在老师的指导下创作“智慧花园”。
百年大计,教育为本。随着社会经济的深化发展,新技能、新业态层出不穷,在现代化教学中,需要不断更新教育理念,才能适应社会发展的潮流。深圳市福田区下沙小学是一所全日制六年制的公办学校,迄今有八十年的办学历史。近年来,学校以“让每个生命蓬勃向上”为办学理念,着力构建“红树林课程体系”,并对现有的学科课程,根据学习内容进行适合学生实际的STEAM开发,改变原来纯知识传授的窠臼,采取跨学科、项目式学习,培养孩子发现问题、解决问题的能力,不断创新教育方法,走出了一条特色发展的育人之路。
科技融合生态,着力构建红树林课程体系
深圳湾畔,红树林旁,有一所建校八十多年的学校——深圳市福田区下沙小学。据悉,深圳湾畔国家级红树林自然保护区,处于深港澳大湾区的核心地带,是深圳中心新城区里的自然保护区,保护区有以红树为主的树种达几百种,是近200种、上十万只候鸟的栖息地,是身居现代化大都市人们最方便的观景、休闲与健身场所。
如何将环境教育融入学校教学课程体系?这一直是下沙小学思考和探索的方向。据悉,下沙小学毗邻红树林,80%的学生来自五湖四海,他们的父辈是深圳这座美丽城市的建设者,这些孩子就像深圳湾畔的一棵棵红树,坚韧不拔、吃苦耐劳、适应性强。面对学生背景迥异、程度悬殊、兴趣不一的生源特点和实际校情,学校从“尊重差异、多样选择、自我发展”的理念出发,着力构建“红树林课程体系”,积极探索多学科融合文化,树立、深挖自身优势的有效成果,为学生们提供了丰富多彩的成长道路,获得了蜕变式的快速发展。
未来的教育发展,离不开信息技术与教育教学的深度融合,全面变革教育的形态与流程,全方位满足学生个性化学习和认知的需要。在互联网+、人工智能、信息化深度融入的过程中,下沙小学充分利用红树林这一区域资源,基于“环保、生态、科技”的理念,打造红树林STEM教育特色,从红树林中存在的实际问题出发,将科学、技术、工程、艺术等城中村孩子原本比较薄弱的学科有机融合,培养他们解决问题与创造发明的能力。在下沙小学《VR揭秘红树林》一课中,老师带学生一起揭开红树林神秘的面纱,把VR与pad巧妙结合,通过真实的三维空间引领学生探秘红树林中生物的有关问题,鼓励学生把学到的科学、数学以及其它学科的知识应用到生活中去,更好地培养孩子的创新与实践能力,帮助孩子像科学家一样思考问题,像工程师一样解决问题,为学生的未来做准备。
利用区域资源,多方联动推动STEM教育发展
在探索培养学生实践与创新能力为核心的教育路上,下沙小学不忘初心,砥砺前行,充分利用红树林这一区域资源,基于城中村学校的生源特点,结合培养未来人才的目标,从红树林中存在的实际问题出发,学校不仅从发展战略上做了顶层设计,规划打造红树林STEM教育特色,还申报了广东省STEM教育研究课题,构建了专业的红树林STEM教育课程体系,同时联合社区、社会等资源多方联动推进学校STEM教育,突破学生学习的界限,将STEM教育从教室延伸到红树林,探索出一条特色发展的STEM教育实践路径。
据了解,下沙小学开发的红树林STEM课程由四部分组成:培养编程思维为主的互动植物模型课程,探索AI科技的鸟类模型制作课程,以数据分析和可视化为主的湿地生态圈设计课程,以及与物联网相结合的水资源保护课程。同时,学校STEM教育的推动不仅依靠老师,还联动社区,更发动家长资源,很多班级的家长结合自己的职业、学识等优势,为班级和学校的孩子开展STEM教育。中秋夜晚,家长们自发带领孩子登高楼观测月亮的运行轨迹;节假日时,带领孩子们深入探索红树林的植物、鸟类和水资源等,久而久之,家长开发的课程越来越丰富,大力推进了学校STEM教育发展。
随着科技的进步,信息时代对学生的全面综合素养提出了更高、更新层次的进一步要求,跨学科、无边界学习成为人工智能时代必备技能,它被视为提升学生核心素养和培养未来竞争能力的有效学习方式。在探索特色发展的STEM教育实践路径中,红树林STEM课程在AI助力下,打破传统学习地点——教室的局限,将学习空间延伸到红树湾畔,并将科学、工程等学科有机融合。如此一来,STEM不是独门学科的学习,而是融合进了多个科目的学习当中,改变了传统的分学科、纯知识传授的教育教学模式,采取更接近学生生活实际、更符合人们认识世界特点的跨学科、项目式学习成为了下沙小学STEAM教育的核心要素。
结下硕果累累,红树林课程助推学校提质升级
STEM教育对于培养孩子的科学观念、生态意识、创新意识和实践能力,具有非常重要的教育意义,体现了面对未来、百年树人的教育理念。事实上,近年来STEM教育的发展不仅有赖于系统的顶层设计,科学有效的研究引领,更有赖于跨部门的协作和全社会的合作,以及各学科广泛深入的实践探索,STEM教育已经不止于被各路大咖频繁提及,更发生在学生的课堂里,下沙小学正是范例之一。
经过不断的磨砺与发展,下沙小学学子们在创新引领下风华正茂,不断成长。学生在红树林STEM课程跨学科学习中增长了科学、工程、数学知识,提升了沟通交流能力、团结协作能力、解决问题能力。他们利用电脑编程、协作智造了“智慧花园”——利用智能的浇水系统,实现了能够根据天气、土壤湿度的变化,自主调节浇水量,还利用语音合成、语音识别功能,自动为游客介绍花草;学生还通过超声波和红外传感器,设计了能感应行人路过的节能炫彩路灯;为了呼吁保护树木,学生利用倾斜感应器和蜂鸣器设计了一部具有提醒功能的智能防砍伐报警装置等。其中红树林噪音自动警报器在全国展示会上荣获国家级二等奖,学校无人机代表队在深圳市无人机比赛中获得一等奖第一名,并将参加广东省的比赛。
红树林STEM课程体系的建设,还助推了下沙小学全方位提质升级,教师专业快速提高,学生获得全面发展,学校影响力大幅增强。学校STEM教育品牌越擦越亮,影响力大幅增强,先后获广东省信息化实验中学学校、深圳市最具未来特色学校、深圳市人工智能实验学校、深圳市教科研基地学校、深圳市在线教学优秀学校、福田区STEM教育基地校等荣誉。学校成为深圳市人工智能实验校、深圳市STEM教育基地学校,涌现出人工智能、无人机、智能机器人等特色科创课程,成长了一批全国STEM教育种子教师,涌现出人工智能、无人机、智能机器人等特色科创课程。《挑战制作智能防近视装置》、《做红树林小卫士》、《VR揭秘红树林》等课程在全国面前展示,成长了一批全国STEM教育种子教师。
面向未来的教育建设,是新时代教育的重大命题,也是教育发展的永恒主题。下沙小学红树林课程体系充分尊重学生个性,让每一位学生像红树一样朝气蓬勃,让每一位学生得到尊重,让每一个生命精彩绽放。未来,红树林课程将乘着深圳“双区驱动”的东风,坚持“AI赋能教育,教育赋能未来”的理念,深挖潜力,丰富内涵,进一步推动STEM教育在学校的融合发展,续写好智能教育、智慧校园建设的下沙新篇章!
统筹、文图:蔡宇晴
制版:戴越 肖美连 刘畅