陶后夫
课程是学校教育的核心和基础,是培养未来人才的蓝图。特色课程建设,更是学校落实党的教育方针、适应学生个性差异、转变育人方式、打造办学特色的重要途径。
近年来,义乌市树人教育集团立足“为党育人、为国育才”的人才培养观,通过优化教育资源配置、打造协同贯通的育人体系、建设开放融合的课程生态、探索理论与实践结合的教学模式等举措,高质量推进特色课程建设,为深化“卓越+多元”办学结构,凸显“科创+艺体”特色教育,切实提升学生核心素养提供有力支撑。
以前瞻性眼光
打造特色课程中心
龙门山翠屏之下,清风裹挟着草木的清香漫进校园,干净整洁的教学楼之间,一阵清脆的欢声笑语传来。
当天,在树人教育集团江东校区文晖楼的一个实验室里,来自树德中学高一(1)班的同学们正围拢在模拟赛场旁,分组开展机器人操控比拼。
赛场内,“步兵机器人”正按设定程序移动、转弯、对战;赛场外,信息技术老师用幽默风趣的语言进行指导点评,师生们兴致盎然地探讨着模块化编程技术。
“在观察结果和调试代码的过程中,我对循环、判断等编程逻辑有了更具象的理解,对信息技术这门课也有了更浓厚的兴趣。”学生王昊说。
这是该校区特色课程中心——青木科学院开课首日的一个教学场景。学习探索人工智能这一前沿科技的“种子”,就这样悄然播撒进同学们的心中。
教育,是面向未来的事业。当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,人工智能、芯片研发、工程技术、汽车制造等领域成为国家战略布局的重点,相关人才日益紧缺。作为学制体系中承上启下的枢纽环节,中等教育课程体系建设如何与时代变革相适配,成为社会各界普遍关心的问题。
树人教育集团深入践行“夯实三年,放眼三十年”办学理念,坚持以前瞻性思维优化教育资源配置、推动育人方式变革,将课程体系建设与时代之需、发展所向深度融合,着力引导学生成长为具有创新思维和实践能力的时代新人。
在树人教育集团的特色课程建设中,前瞻性办学理念得到有效贯彻。今年4月投入使用、占地约500平方米的青木科学院,紧扣新技术、新产业的发展脉搏,围绕工程教育和人工智能教育两大主题,设置“四坊一室”功能分区,包括机器视觉创新实验室、结构设计实验室、车型设计实验室、芯片探究实验室和地理新型学习空间(教学区内)等,设施设备能级居省内同类学校前茅。
走进高一(1)班同学所在的机器视觉创新实验室,高智能机器人、高分辨率工业摄像头、多路图像采集卡、高性能计算机集群及Python+OpenCV开发环境一应俱全。这些设施设备,将帮助学生掌握图像采集、特征提取、简单模型训练等技术,为其后续成为人工智能等领域的创新型人才提供学习实践的平台。
在结构设计实验室,立德书院技术学科结构设计项目负责人李颖正和同学们一起“造桥”。据介绍,该实验室配备专业设计软件及高精度3D打印机、激光切割机等软硬件设备,为技术与工程课程构建“理论教学—虚拟仿真—实体制作”三位一体的创新培养体系提供了优质条件。
此外,车型设计实验室具备数控机床、空气动力测试设备与专业赛道;芯片探究实验室除配置基础型数字示波器、开源电子实验套件等设备工具外,还引进了区域少有的芯片压制机械。
“青木科学院的建设,一方面可帮助学生尽早接触前沿产业、拓宽眼界格局,最终提升认知层次,另一方面可让学生在理论与实践的结合中,树立创新意识,提升成长发展所需的关键能力。”学校负责人说。
以系统性思维
深化课程教学改革
在青木科学院的标识牌下,印有这样一行字:“所有的努力都会使一颗种子成功发芽。”这既是树人教育集团的育人信念,也是青木科学院创立的初衷。
按计划,新学期内,青木科学院将为超过800名学生提供人均6—12课时不等的科创项目化学习资源。规模化教学之下,如何更好地践行育人信念,让更多学子心中的科创“种子”成功发芽,是该特色课程中心面临的核心问题。
树人教育集团坚持运用系统性思维,从特色课程建设的整体性、协同性和动态性的角度出发,探索出一条以“五化三层”为核心的科创育人实践路径。
其中的“五化”,即技术融智化、问题建模化、模型迭代化、思维显性化、价值内植化。作为教学过程的设计原则,“五化”理念贯穿于青木科学院的每一节课、每一个项目中。
例如,高一(1)班同学们上的机器人程序编程体验课,即是技术融智化的直观体现。“在我们的实验室里,硬件与AI实现了深度融合。同学们可使用模块化编程软件操控步兵机器人,并通过观察机器人的即时反馈,更高效地理解编程逻辑。”信息技术老师丁昕玥说。
教师李颖则通过结构力学分析、参数化建模等方法,引导同学们探究“怎样的结构能使木桥在抵抗相同静负载的情况下用料最少”等难题。在问题的渐次解决过程中,她还根据学生的反馈、实验的结果等动态调整建模方案,实现模型迭代化。值得一提的是,除了必要的理论知识传授和实践能力培养,她特别注重提升学生的学习兴趣和价值认知。“在正式授课前,我总会让同学们集中观看一些反映中国基建成就的视频,让他们深刻体会中国高度、中国深度、中国速度的震撼,直观感受工程与技术课程的魅力,树立学在当下、志存高远的成长信念。”她说。
从教育改革的角度看,青木科学院课程设计的“五化”理念,实际上是对传统教学模式的体系化革新,其中充分运用了建构主义等教学理论。建构主义认为,认知是通过意义构建的方式获得的,学习是学习者在与环境交互的过程中主动地构建内部心理表征的过程。据此,青木科学院的情境化教学模式,正是在积极帮助学生确立学习意义,从而建构自己的知识体系和价值体系。
在“五化”理念指导下,青木科学院为学生铺就的“三层”进阶成长路径,更是对建构主义教学理论的深入实践和应用。
“三层”进阶成长路径,即以“学、研、赛”三层路径构建学生从“入门”到“精通”的成长通道。
“学”,即面向全体学生,开设通识类校本课程,如机器视觉基础、结构设计入门,从而将特色课程与技术学科及高考深度关联,避免特色课程成为“空中楼阁”。
“研”,即面向有兴趣和潜力的学生,开展项目式学习,如“微型F1赛车设计与测试”“桥梁结构优化”等,让学生根据自身实践,建构学习的意义和兴趣。
“赛”,即面向拔尖学生,组织参加各级竞赛,形成“以赛促学、以赛促创”的激励机制,进一步帮助学生自主成长、自我提升。
通过“学”“研”“赛”的“三层”进阶路径,学生们不仅进一步夯实并活用理论知识,还提升了创新意识、协作精神以及真实情境下解决问题的能力。
如果说,青木科学院精心规划的空间场域是一片播撒科创种子的“沃土”,那么“五化”赋能、“三层”进阶的系统性育人机制则是让种子发芽的“阳光雨露”。青木科学院负责人何志斌表示,未来将继续深化课程改革,优化教学机制,努力将青科院打造成为浙中地区具有示范意义的科创教育高地。
以跨学科教学
提升学生核心素养
教育的根本任务是立德树人。提升学生核心素养,则是落实立德树人根本任务的重要举措,也是当前课程建设的目标和导向。
提升学生核心素养,需以全面发展的人为核心,目的是培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。然而,传统的分科学习方式,存在“知识本位”“唯分数论”等弊端,已无法适应新形势、新要求。
近年来,在推进特色课程建设过程中,义乌市树人教育集团充分注重课程的融合度、实践性,着力在以传统学科学习为主的基础上,进一步丰富学生跨学科学习经历,让两种学习方式相辅相成,共同促进学生核心素养的提升。
树人教育集团拥有江东校区(立德书院、树德中学)与义亭校区(树人中学)。其中,树人中学较早开展跨学科教学探索。该校是中国教科院STEM2029行动计划种子学校、浙江省STEM项目化学习基地学校,其采用学院体系导师制工作坊模式设立的跨学科教育中心——鼎新学苑,致力于发展成为“区域性的教学技术创新中心”与“区域性的K12课程研发中心”。
在树德中学、立德书院所在的江东校区,青木科学院开展的主题式、问题式和项目式教学实践活动,也具有鲜明的跨学科教学特征。
“比如,要让机器人按既定线路绕圈,就要用到数学知识进行计算,再用模块化编程来下达指令。”学生王昊说,机器人编程体验课给予他的,实际上是一场综合性的知识整合和拓展思维训练。
李颖的结构设计体验课同样如此。要增强木桥的稳定性和强度,需要增加与数学和物理相关的计算模块,让学生在设计零件时考虑受力分析和数据建模,而不仅仅停留在结构拼装的层面。此外,结构草图的绘制要用到相关软件,比赛场地的南北差异还考验学生的地理、气象知识。“通过这样的跨学科教学互动,学生能够在解决实际问题的过程中整合各类知识,形成更加系统的技术认知。”她说。
以核心素养为导向深耕特色课程建设,评价体系的改革也尤为重要。教学评价的导向,决定学校办学育人的方向,影响着学生的自我认知。科学完善的教学评价体系,是特色课程建设成败的关键要素。
在特色课程学习活动评价方面,学校负责人提出将STEAM课程的评价体系分为质性评价、量化评价、表现性评价三方面。他认为,合理的学生评价体系,除了要对可量化的结果与行为给予测评,还要重视对学生行为过程的观察,去挖掘学生表现背后的思维与心理,去鉴赏解释学生的成果并给予及时反馈,从而提升学生对评价的认知度与接受度,唯有如此,评价体系才能真正发挥激励作用。
构建更合理、更多元、更全面的评价体系,正成为学校教研团队的共识。例如,针对传统的工程与技术课程评价体系单一,主要集中在对理论知识的考查,而对实践能力、创新能力和团队协作能力的评估相对薄弱这一情况,李颖将实践能力评估,设定为结构设计项目式教学课程评价的重要组成部分。她综合采用作品展示、过程记录和团队协作评分等方式,让学生的多维度能力得到合理评估和提升。
近年来,在特色课程建设上,树人教育集团取得丰硕教学成果,先后获得浙江省教育机器人应用示范学校、浙江省STEM教育与项目式学习基地学校建设学校、浙江省中小学阳光体育基地学校(武术)、浙江省首批50所STEAM教育示范学校等荣誉称号,近几年教师团队累计孵化浙江省、金华市精品课程共6门。截至目前,青木科学院竞赛队伍已陆续斩获全国中学生结构设计大赛浙江选拔赛一等奖、全国二等奖,金华市学生信息素养提升实践活动机器人项目二等奖、三等奖。
记者手记
从优化教育资源配置到构建系统性育人路径,再到以核心素养为导向推动学科融合、多元评价体系建构,特色课程建设事实上已成为树人教育集团推动育人方式变革的重要途径和载体。学校将育人立场锚定于促进学生的全面发展,将育人依据立足于建构主义、实践育人、跨学科主题教学等先进教学理论,在育人哲学上凸显出时代性、系统性、整体性、多元性等鲜明特征。透过对树人教育集团特色课程建设的观察,记者对该集团“所有的努力都会使一颗种子成功发芽”这一育人信念有了更深刻的理解:努力给“种子”更深厚的土壤、更充足的养分、更宽广的空间、更正确的培育方式,“种子”才能破土而出、茁壮生长,成为国家、社会需要的栋梁之材。这样的“栋梁之材”,即是真正具备创新能力、实践能力、协作能力与社会责任感的时代新人。