2019年11月，我幸運(yùn)地走進(jìn)西安交通大學(xué)附屬小學(xué)，參加了國(guó)培計(jì)劃——陜西省鄉(xiāng)村青年教師名?！敖胧健钡呐嘤?xùn)活動(dòng)。通過這次學(xué)習(xí)，我深切地感受到了名校先進(jìn)的教學(xué)理念，也了解到當(dāng)前國(guó)際流行的“創(chuàng)客”教育、STEAM教育、“計(jì)算思維”理論以及人工智能在教育教學(xué)中的應(yīng)用。
一串串新詞匯，恰似一個(gè)個(gè)謎團(tuán)，充滿了誘惑，充滿了吸引力。向老師請(qǐng)教，跟學(xué)員們討論，查網(wǎng)上資料，終于撥開濃霧見天日，守得云開見月明，有了一點(diǎn)兒淺薄的認(rèn)識(shí)。
STEAM教育——就是集科學(xué)Science, 技術(shù)Technology , 工程Engineering ,藝術(shù)Arts,數(shù)學(xué)Maths 多學(xué)科的教育，是一種打破學(xué)科界限，注重實(shí)踐的超學(xué)科教育。其原身是STEM教育，后期加入Arts?？萍紩r(shí)代，高科技電子產(chǎn)品的建造過程中，不但需要科學(xué)技術(shù)，運(yùn)用高科技手段創(chuàng)新產(chǎn)品功能，還需要好看的外觀，也就是藝術(shù)等方面的綜合才能，所以單一技能的運(yùn)用已經(jīng)無(wú)法支撐未來(lái)人才的發(fā)展。未來(lái)，我們需要多方面的綜合型人才。STEAM教育應(yīng)需而生。
STEAM教育不僅提倡學(xué)習(xí)這五個(gè)學(xué)科知識(shí)，更提倡的是一種新的教學(xué)理念：讓孩子動(dòng)手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關(guān)的項(xiàng)目，從過程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科以及跨學(xué)科的知識(shí)。通過嘗試不同的想法，探索想要的答案，達(dá)到潛能開發(fā)的目的。在STEAM教育的號(hào)召下，機(jī)器人、3D打印、創(chuàng)客教育進(jìn)入了校園。
創(chuàng)客教育——是STEAM理念的客觀體現(xiàn)和直觀表達(dá)。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式，使用數(shù)字化工具，倡導(dǎo)造物，鼓勵(lì)分享，培養(yǎng)跨學(xué)科解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的一種素質(zhì)教育。集創(chuàng)新教育、體驗(yàn)教育、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等思想為一體，契合了學(xué)生富有好奇心和創(chuàng)造力的天性?！皠?chuàng)客教育”也可以稱之為STEAM教育，主要以課程為載體，融合了多種學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力以及動(dòng)手解決問題的能力。創(chuàng)客教育的目標(biāo)及其本質(zhì)就是要把青少年都培養(yǎng)成能利用互聯(lián)網(wǎng)、3D 打印機(jī)和各種桌面設(shè)備與工具將自身的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)客作品”的“創(chuàng)造者”。
紙上得來(lái)終覺淺，在創(chuàng)客老師的指導(dǎo)下，我們走進(jìn)了“創(chuàng)客空間”真正體驗(yàn)了一回“創(chuàng)客”，身臨其境感受了創(chuàng)客教育。針對(duì)孩子坐姿不正確的現(xiàn)實(shí)問題，通過mBlock(v3.4.11)編程輸入所需命令，然后根據(jù)編程命令將Ardunio控制板、超聲波傳感器、蜂鳴器等所需的智能工具進(jìn)行組裝，再將編程指令導(dǎo)出到控制板。最后經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，完成了一件身姿矯正的創(chuàng)客作品，實(shí)現(xiàn)了一次微型的人工智能。
每一種事物都不是獨(dú)立存在的，不論是STEAM教育、創(chuàng)客教育，都滲透著“計(jì)算思維”理論。
“計(jì)算思維”——運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及理解人類行為等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。具體來(lái)看，就是通過約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看似困難的問題重新闡釋成一個(gè)我們知道怎樣解決的問題。它特別關(guān)注分離，它是數(shù)學(xué)和工程的互補(bǔ)，它的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。北師大版六年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)有一道帶有*號(hào)題目（如下圖）。
通過分析，構(gòu)成這個(gè)復(fù)雜圖形的基本圖案是正五邊形，因此在編程時(shí)先繪制一個(gè)正五邊形的角色。再通過分離、計(jì)算、測(cè)試、評(píng)估，概況和計(jì)算出每次旋轉(zhuǎn)的度數(shù)，按此設(shè)置相應(yīng)的命令，就可以快速得到題目中的圖案。而這每一個(gè)過程都體現(xiàn)的是“計(jì)算思維”能力。
計(jì)算思維的五個(gè)核心要素就是：抽象能力、概況能力、分解能力、算法思維、評(píng)估能力。計(jì)算思維是數(shù)字時(shí)代人人都應(yīng)具備的基本技能，與理論思維和實(shí)驗(yàn)思維一起構(gòu)成了科技創(chuàng)新的三大支柱。
在觀摩的賽教課中，我驚訝地發(fā)現(xiàn)，從低年級(jí)的《古人計(jì)數(shù)》到中年級(jí)的《商不變的規(guī)律》，整節(jié)課都是在老師不斷追問下完成。面對(duì)老師提出的一個(gè)個(gè)“為什么”，聽課的老師幾度陷入“山重水復(fù)疑無(wú)路”的迷茫中，沒想到學(xué)生竟能以獨(dú)樹一幟的想法，開辟出“柳暗花明又一村”的驚喜。在學(xué)習(xí)《加法交換律和乘法交換律》一課中，學(xué)生通過計(jì)算和觀察，已經(jīng)得到6+7=7+6等類似的結(jié)果，老師仍然不依不饒，繼續(xù)追問“為什么”，當(dāng)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)例、用語(yǔ)言和符號(hào)給出嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范、概括性的結(jié)論時(shí)，老師才露出了滿意的笑容，此時(shí)加法交換律也深深地扎入學(xué)生記憶中。我自以為是，覺得老師的“為什么”過于頻繁，如此繞路，為何不走“捷徑”呢？說課的老師給出了理論依據(jù)，正是通過不斷追問的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生好奇心和想象力，培養(yǎng)孩子的批判性思維。在《認(rèn)識(shí)厘米》時(shí)，當(dāng)學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了1厘米，并且能夠說出一個(gè)物體的長(zhǎng)度為5厘米，老師又還要問“為什么”。
在《認(rèn)識(shí)圖形》一課中，老師讓學(xué)生通過看、摸、滾動(dòng)，親自體驗(yàn)正方體、長(zhǎng)方體、圓柱、球的不同特征，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)“球沒有平平的面”、“球可以滾動(dòng)”、“圓柱也可以滾動(dòng)，但不能像球那樣隨意滾動(dòng)”等等。學(xué)生自己動(dòng)手，再使用自己語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單描述，既符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)，又容易理解掌握。鞏固練習(xí)時(shí)，老師巧妙地采用3Done技術(shù)，在 3D 建模軟件中展示某個(gè)圖形的一個(gè)面，讓學(xué)校猜猜是什么圖形。讓充分感受圖形之間的區(qū)別和聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生“計(jì)算思維”能力。
早在2014年、2016年他們的科技創(chuàng)新成果《水果鍵盤》、《草原集水大師》已經(jīng)分別登上了中央少兒頻道全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽的舞臺(tái)。閃閃金光的背后，是先進(jìn)的教育理念的提領(lǐng)。如今，他們天馬行空的創(chuàng)客作品、3D作品更是琳瑯滿目。
立足名校，與名校之間的差距頓然而生。創(chuàng)新，對(duì)我們來(lái)說如此遙不可及；“創(chuàng)客”、“STEAM”、“計(jì)算思維”，我們更是聞所未聞。而在名校，這一切已然成為常態(tài)，引領(lǐng)未來(lái)。不得不說，先進(jìn)的教育理念是學(xué)校發(fā)展的旗幟，是未來(lái)教育的方向。大數(shù)據(jù)時(shí)代、量子信息時(shí)代、人工智能時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨?？萍几碌该?，信息化支撐的新理念、新思維、新技術(shù)、新的教育形式不斷涌現(xiàn)。面向未來(lái)，創(chuàng)新是動(dòng)力之源，科技是重要支撐，教育助推科技進(jìn)步，科技進(jìn)步帶動(dòng)教育變革，實(shí)施創(chuàng)新，驅(qū)動(dòng)發(fā)展，學(xué)校唯有以變革的姿態(tài)迎接未來(lái)教育，迎接教育更加美好的明天。
