提升青少年的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)更多的科技創(chuàng)新后備人才,是國家未來科技競爭力的關(guān)鍵所在。作為教育大省、教育強省湖南的省會城市,長沙對科技創(chuàng)新教育也是格外重視。近年來,在全國青少年科技創(chuàng)新大賽、信息技術(shù)競賽中,來自長沙的參賽者眾多,成績也格外出彩。
在近期公布的全國創(chuàng)造發(fā)明大賽的獲獎名單中,我們發(fā)現(xiàn)了這樣一所學(xué)校,僅用了不到一年的時間,就搭建起了科技創(chuàng)新教育教學(xué)的閉環(huán),創(chuàng)建了自己的3D打印社團,并屢屢在國內(nèi)的各項科技創(chuàng)新比賽中獲獎。這所學(xué)校,就是北京師范大學(xué)長沙附屬學(xué)校。
北京師范大學(xué)長沙附屬學(xué)校是由北京師范大學(xué)、長沙縣人民政府合作舉辦的一所幼兒園、小學(xué)、初中及高中一體化民辦非營利體制創(chuàng)新學(xué)校。以“人、愛、創(chuàng)新”為核心價值,融入現(xiàn)代化技術(shù),在兩個校區(qū)建設(shè)有科學(xué)實驗室、3D打印室、生物綜合實驗室、棋藝室、美術(shù)室、音樂室、舞蹈室、勞技室等眾多專用教室,為學(xué)生進行科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)打造先進的硬件條件。
學(xué)校十分重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在主學(xué)科之外,還開設(shè)了豐富的科技創(chuàng)新教育課程及社團。其中,由鄭璐老師負責(zé)的3D打印社團,在短短的一年的時間里,就取得了驕人成績,學(xué)生屢屢在國內(nèi)各個科技創(chuàng)新比賽中獲獎,鄭老師也獲得《全國第九屆發(fā)明創(chuàng)意作品征集活動》論文獲銅獎、《湖南省中小學(xué)創(chuàng)客教育、機器人教育、人工智能教育教學(xué)活動》論文省二等獎及教學(xué)設(shè)計省二等獎、《2021年度長沙縣中小學(xué)教育教學(xué)信息化作品征集活動》市一等獎等眾多榮譽。
北京師范大學(xué)長沙附屬學(xué)校和鄭老師是如何突破教學(xué)瓶頸,把大家都覺得難教難學(xué)的科技創(chuàng)新教育搞得有聲有色的呢?讓我們跟隨鄭老師的視角,一起來看看吧。
鄭璐老師是一位年輕且有鉆研精神的教師,初入職場的她,對科學(xué)教學(xué)有著強烈的學(xué)科情感,同時對人工智能、機器人及創(chuàng)客教育也有濃厚的興趣。恰逢學(xué)校引進了3D One軟件,在有著多年創(chuàng)客經(jīng)驗的和教學(xué)情懷的信息技術(shù)教師吳玉紅老師的引領(lǐng)下,鄭璐老師于2021年3月組建了北京師范大學(xué)長沙附屬學(xué)校第一屆3D打印社團,從此開啟了她在3D打印社團建設(shè)的探索之路。
從零開始學(xué)習(xí)三維設(shè)計和3D打印,對一個科學(xué)老師來說并不是一件非常容易的事。在獨自摸索學(xué)習(xí)的道路上,鄭璐老師遇到過很多困難與疑惑。在決定開設(shè)3D打印社團的前一個寒假中,鄭老師通過3D One軟件發(fā)現(xiàn)了i3DOne社區(qū)的豐富課程資源,通過整整一個假期堅持不懈的學(xué)習(xí),鄭老師的三維設(shè)計能力有了很大提升,也有了更大的信心,順利地開始了由她指導(dǎo)的第一個3D打印社團課程。
在社團組建之初,鄭璐老師首先選擇了在小學(xué)高年級的學(xué)生中進行宣傳和成員招募,以保證學(xué)生能快速理解三維設(shè)計的概念和上手制作。但由于自身經(jīng)驗、認知的不足,鄭老師在社團成員選拔時,沒有把好關(guān),導(dǎo)致部分入團的學(xué)生在自身能有比較有限的情況下,對社團學(xué)習(xí)效果寄予了過高的期望。因此在初期的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段,這部分學(xué)生會感覺社團的課程又難又枯燥,從而喪失了學(xué)習(xí)的熱情。
面對這種情況,鄭璐老師并沒有氣餒,而是投入了更多的時間和精力,邊教邊學(xué),并充分將i3DOne完善的獎勵機制和有趣的互動玩法,結(jié)合到教學(xué)中,一步一步提高了學(xué)生對社團課程的興趣。
有了前期的經(jīng)驗,鄭璐老師在后續(xù)教學(xué)中調(diào)整了教學(xué)方法,按照學(xué)生的能力,均衡搭配,讓能力強的同學(xué)帶著能力較弱的同學(xué)進行合作學(xué)習(xí),并在小組之間開展月度比拼,對月度平均分最高的小組獎勵i3DOne社區(qū)內(nèi)的虛擬貨幣-豌豆,供孩子們下載自己感興趣的教學(xué)課程以及等級較高的模型來學(xué)習(xí)。
周末,鄭老師還會在社團的微信群中按時發(fā)布孩子們的家庭作業(yè),讓學(xué)生鞏固與練習(xí)每周所學(xué)內(nèi)容,還經(jīng)常與家長和孩子們一起實時溝通,讓大家都能更加地了解和重視這門課程。這種模式極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)熱情,也得到了家長們的認可和支持。
在學(xué)生經(jīng)過3個月左右的學(xué)習(xí)、完全掌握了基礎(chǔ)知識和技能之后,鄭老師對學(xué)生們提出了更高的要求,要為所學(xué)的技術(shù)賦予它真正的靈魂-創(chuàng)新。鄭老師表示:“創(chuàng)新不是一件容易的事,更不是空談就能實現(xiàn)的,我們必須給予真正的行動,要去實踐、去挑戰(zhàn)?!?/strong>
從身邊的事物開始著手,從日常的小事開始思考,鄭老師引導(dǎo)著學(xué)生跳脫出日常的慣性思維,像工程師一樣去思考和分析問題。在設(shè)計《啞鈴》這一課的時候,鄭老師將課題改為了《創(chuàng)意啞鈴》,并用問題進行引入:你能讓生活中的啞鈴變得更有創(chuàng)意,更有價值嗎?啞鈴在健身的同時,你還能賦予它更多的作用嗎?同時,鄭老師給了學(xué)生一節(jié)課的時間去安靜的創(chuàng)作,將他們的所想所感,畫到或者記錄到各自的設(shè)計稿上。
學(xué)生創(chuàng)作的創(chuàng)意啞鈴
鄭老師向我們提到,在各自創(chuàng)作的過程中,許多學(xué)生都會很開心地和她分享他們的點子。她也盡可能地保護學(xué)生的創(chuàng)作欲望,不提出反對或者否定的意見,讓他們能不受限制、大膽發(fā)散自己的思維,最后適當(dāng)提出一些小小的疑問或建議,讓學(xué)生對作品有所反思并加以改進。
在完成畫稿之后,鄭老師會讓學(xué)生把畫紙上的啞鈴,用3D One軟件制作成數(shù)字模型,最終用3D打印機制作成實體。從構(gòu)思、畫草稿、三維建模到最終打印成品,這整個過程,就是一個工業(yè)設(shè)計流程的縮影。鄭老師的3D打印社團課堂,讓我們看到了職業(yè)興趣啟蒙的實踐落地。
學(xué)習(xí)的根本目的在于應(yīng)用。在不斷完善教學(xué)的同時,鄭老師還帶著學(xué)生們積極參加了各類科技創(chuàng)新比賽,給他們檢驗自己學(xué)習(xí)成果及展示自己個人風(fēng)采的舞臺。
在華中賽區(qū)Make X機器人挑戰(zhàn)賽中,學(xué)生們將3D打印技術(shù)完美的與機器人相融合,獲得了省二等獎。在全國第九屆校園發(fā)明創(chuàng)意作品征集活動中,鄭老師指導(dǎo)的學(xué)生獲得了1個金獎、3個銀獎、3個銅獎的優(yōu)異成績。在2021第二屆長沙縣中小學(xué)創(chuàng)客?創(chuàng)新?創(chuàng)造展示活動中,社團獲得一等獎3名、二等獎1名。近期,又于長沙縣科技創(chuàng)新大賽的(學(xué)生)科學(xué)DV(3D)賽項中,獲得一等獎1名、二等獎1名、三等獎6名的好成績。
今年,北京師范大學(xué)長沙附屬學(xué)校也積極參與了2021年度第四屆全國“百佳創(chuàng)新校園”線上評選,目前排在點贊榜首位。鄭璐老師也獲得了i3DOne社區(qū)優(yōu)秀創(chuàng)客導(dǎo)師稱號。
學(xué)生在i3DOne社區(qū)的優(yōu)秀作品
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好的教學(xué)方向和內(nèi)容,需要有好的老師來承接,好的教學(xué)效果,更是得益于學(xué)校、老師、學(xué)生和家長的共同努力。鄭老師通過簡單易學(xué)的3D One三維創(chuàng)意設(shè)計軟件,結(jié)合自己的思考和努力,在短時間內(nèi)實現(xiàn)了北京師范大學(xué)長沙附屬學(xué)校三維創(chuàng)意設(shè)計教學(xué)從0到1的突破,更是用事實告訴我們,青少年的科技創(chuàng)新教育并沒有想象中的那么難,用對了工具和方法,人人皆能設(shè)計。
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