两衔接两提升:九年贯通校本课程的实践与探究

2023-12-29 00:00:00王柏成刘鑫
中小学信息技术教育 2023年12期

【摘 要】“智能机器人”课程的开发与实践将中小学科学技术教育扩展到更广阔的领域。在“一切为学生终身发展奠基”的办学理念下,北京市陈经纶中学分校在九年一贯制教育中逐步完成了对校本课程“智能机器人”的全新体系构建和创新教学实践,凸显了九年一贯制教育的连续性、系统性、整体性,切实彰显了全面育人、全程育人、整体育人。

【关键词】两衔接两提升;九年一贯;校本课程;智能机器人

【中图分类号】G434 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384(2023)012-055-02

在中小学阶段,“智能机器人”课程的开发与实践,将科学技术教育扩展到更广阔的领域。近年来,北京市陈经纶中学分校(以下简称“陈经纶分校”)通过对已开设的“智能机器人”课程的教学研究与探索,并依托“十四五”课题“基于核心素养的九年贯通课程体系的建构与实践研究”和“九年一贯制学校智能机器人课程体系建设与实践”进行研究,逐步形成课程改革框架,着力打造“智能机器人”九年贯通校本课程体系,积极推动课堂教学改革,凸显了九年一贯制教育的连续性、系统性、整体性,切实彰显了全面育人、全程育人、整体育人。

课程小初衔接,筑牢全程育人阶梯

课程是学校的核心。陈经纶分校科技课程体系分设为“基础课程”和“专长课程”。“基础课程”重点关注实施国家课程的校本化,开发九年一贯的特色校本课程,实施小学与初中课程的衔接与融合。“专长课程”重在引导能力较为突出的学生更有效地发挥专长,鼓ovOZa8aA55soJ714ErHwjySSjR7UmPUs+Vn93HkB5S4=励他们参加各级各类科技创新实践活动和竞赛,注重他们实际操作能力的培养,进一步强调从实践层面上理解科学应用的知识、方法和本质。

根据学生发展特点,“智能机器人”校本课程在九年一贯制中的二、三、七年级中配备有不同层次的课程内容。如二年级学生学习机器人结构与传动,三年级学生学习机器人感知与传感器,七年级学生学习控制器与控制策略。不同年龄段的学生有不同的学习任务,学生在制作和调试中探寻解决问题的方法。学生们在玩中学、在做中学,这样的教学激发了学生对未来科技的热情。

教研纵横衔接,贯通整体育人向深向实

中小学科技大教研组是铺筑小学与初中直通式、阶梯式发展轨道的重要途径,有利于全面落实九年贯通课程设置和教学衔接一体化进程,更能凸显学校基于“整体性”和“发展性”的办学理念,加强大板块贯通课程链的衔接研究:实施各学段的衔接教研,侧重小学低部、小学高部,以及中学年级的衔接过渡研究;实施跨学科的衔接教研,劳动学科、信息科技学科与其他学科知识的纵向衔接和横向整合;实施中小学教师互相兼课的师资衔接,组织小学教师到中学听课,安排中学教师跨学段任课教学。

构建完善课程体系,推进课程结构化。探索完善九年贯通课程体系,形成不同学段阶梯式课程结构,使学生系统全面地学习科技前沿的知识。积极组织科技教师参加相关课程的专业学习和项目培训,通过培训获取新的前沿知识和先进的教学理念。

研究开发特色课程,推进课程校本化。随着“双减”政策的有序开展,新课标提出的“九年贯通课程”的目标在教学中要从多方面搜索案例,完善教学资源,确立教学目标和内容,及时对教学实践活动做出总结,强化积累,积极进行课程开发,建立适应时代发展的新课程评价体系。积极探索智能机器人教学在素质教育中的作用。

引入STEAM理念,提升学生跨学科学习力

以STEAM课程核心培养目标为主线,摒弃具体的知识与技能层面的培养,探索“智能机器人”课程与STEAM学科中科学、技术、工程、艺术、数学等知识领域的融会贯通,从而更好地培养学生对机器人科学的兴趣,使其开拓视野、增长见识,提升学生的综合素养,为每位学生的可持续发展奠定基础。

通过将STEAM所倡导的过程性、参与性、实践性融入任务驱动的学习方式,让学生获得解决真实生活问题的兴趣与敏感性,提升解决问题的自信以及专注与投入度,让学生敢于接受失败和挑战。深入探究新一代科学标准,从合作、交流、联系、创新、批判性思考方面,系统地建构科学立体的课程体系,关注学生成长型思维力培养。从记住、理解、应用、分析、评估、创新等方面,加强学生心理经验和社会经验的培养,让学生敢于担当、独立思考。

引用STEAM课程理念引导机器人课程的发展、机器人专业技能培训、项目小组的专项训练、参加各级各类机器人竞赛,满足学生多样化、个性化的发展需要,发现有潜质的学生,培养科技拔尖人才,促进学生自我提升、自我发展。为学生的可持续发展奠定基础。

推进PBL实践,提升学生问题解决能力

PBL项目式教学模式为学生提供了自主学习的机会与空间,不仅鼓励学生发挥个人优势、大胆表达、果敢行动、审慎决策,也能让学生分析问题、解决问题的能力在实际或模拟项目的中得到锻炼。

PBL项目式教学模式下,“智能机器人”课程教学可分为搭建、编程、调试、改装等几个环节,课程内容可根据教学过程分成几个项目(教学阶段)。为此,我们将教学任务分为机器人结构设计,传感器编程与控制策略和综合应用及调试三个大单元来设计。

机器人结构设计教学单元——学生通过设计组装简单的机器人结构,体验机器人的形成,初步掌握简易机器人组装原理和技能。结合实际理解机器人科学技术与应用的重要性,积极尝试并应用机器人结构解决实际问题。能够完成几种简单机器人的设计与组装。在课上,学生对几十种甚至上百种零部件进行组装搭建,完成一个机器人作品。通过这样的学习和操作,学生不仅学到了机器人搭建的相关知识,还大大提高了学生的动手能力及以应用各种工具的技巧和空间想象能力等。

传感器编程与控制策略教学单元——借助触碰、光电、超声波等传感器学习基本的编程原理,让学生在实践中学习循环、分支、嵌套等编程结构,编写智能机器人执行的程序,通过小组合作的方式,以任务驱动的教学模式,一起设计调试程序,一起探讨制作过程,一起解决各种问题。汲取“人工智能”的科学思维和技术应用,提升逻辑思维,采用人工智能的工程学方法,通过编程技术,使机器系统呈现智能效果。提高学生的学习能力,获取解决问题的方法。从学生的学习习惯、形象思维、灵感思维入手,培养学生的计算思维能力,提高学生的学科素养。

综合应用及调试教学单元——将设计好的机器人放到特定的场地中调试。此时要认真地、仔细地观察行走路线和机器人各部件的工作状态,然后根据完成任务和执行情况进行分析,对程序和结构部件进行完善,如此反复,直到能理想完成任务。在这样一系列复杂的学习活动中,学生的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力都得到了培养和提高。

目前,“智能机器人”九年贯通校本课程已成为陈经纶分校的特色课程与精品课程,但我们深知,推进“九年一贯制教育、实现办学一体化”是一项长期而复杂的系统工程,需要不断的探索、学习、实践和反思,需要立足新起点、提前做谋划,抓实学段衔接、聚力整体育人。

注:本文系北京市教育科学“十四五”规划2021年度一般课题“九年一贯制学校智能机器人课程体系建设与实践”(课题立项编号:CHDB21297)研究成果

编 辑:王晓波