科创课上,学生们认真钻研。
青海新闻网·大美青海客户端讯 输入代码就能让小风扇转动,一块电池也可以让小潜艇航行,制作有趣的水果电池、太阳能发电器……别开生面的科普创客、智慧课堂教育,激发学生探索科技的兴趣,也为他们悄然播下一颗科技启蒙的种子。近日,记者走访西宁市一些中小学校发现,丰富多彩的科技教育逐渐打破单一局限的传统课堂,学生们在体验过程中学习科技知识、享受高科技带来的快乐。
学生展示科创作品。
培养“创客” 为创新提供平台
走进西宁市第五中学人工智能实验室,各种新奇的科创作品让人眼前一亮。每周社团课,实验室是学生们最爱来的地方,他们的很多想法从“异想天开”变成了触手可及的作品。
高二学生严婧瑞向记者展示了他们的科创作品:室内感应光线自动控制器。整个作品,用废纸板、纸筒搭建出一个简易小教室,以乐高模具模拟学生上课的情景,小教室的顶部设计了一圈彩灯带,室外安装了编程模块和光线感应器。如果在光线较暗的地方,室内的灯带会自动打开,如果在强光下,打开的灯会自动关闭。
为什么会有这样的灵感?严婧瑞说,他们观察发现,天阴的时候,教室里光线比较暗,白天只能开着灯学习,光线暗了看书伤眼睛,一直开着灯又浪费电。“我们为什么不能发明一种既护眼又节能的设备,能够自动感应调节光线呢?”有了这个想法后,严婧瑞和她的组员戚佳荣、石永天开始琢磨,几个人的想法得到了学校科技创新指导中心负责人张德福老师的支持。
“老师给我们提供编程模块、光线感应器,最初我们尝试着做了一个自动感应光线的书架,可是失败了。”戚佳荣说,后来,他们改变了设计思路,花了一个星期的时间完善理论,看书、上网查资料、找其他材料,几个人分工合作,从动手制作到完成作品只用了一个下午的时间。没想到,他们的作品还获得了西宁市中学生科创大赛三等奖。
在张德福老师看来,最欣慰的不是得奖,而是学生在这个过程中思考并理解了科创作品的原理和内涵,产生了浓厚的科学兴趣,探索精神、创新能力和合作意识得到不同程度的提升。
实验室内,摆满了学生们的科创作品,计数拳套、指顶式创可贴、调节型书架、智能开窗系统、多效口罩、城市空气净化器、AI湟鱼洄游检测机、多变便捷可增负式旅行箱……
西宁市第五中学教务处副主任娄晓平介绍,学校将创新人才培养融入教育实践,率先在中学开展创客教育,鼓励学生全员参与假期科技实践活动,完善机器人社、创客之家、航模社、魔方社、小工程实验室等科技社团,开展多样化、专业化、正规化的创新教育。2012年至今,学校师生共获得了19项国家级发明专利,学校积极组织学生参加全国科创大赛、全国青少年科技影像节、全国高校科学营等活动,获得省级二等以上奖项20余项,多渠道培养学生的创新意识。
丰富课堂 激发孩子好奇心
培养和激发青少年的好奇心,不仅需要空间和平台,还需要通过一系列丰富有趣的课程设计、科技活动等来引导。
3月16日下午,西宁市南川东路第二小学的创新课堂上,老师把日常教学、编程、科创活动有机结合起来。“根据平时的观察,孩子们最感兴趣的是日常生活中电器的编程和小游戏的设计。”谢林老师说,每周的机器人编程设计课上,除了讲授基本的编程知识,他还根据孩子们的兴趣爱好,结合生活中的实际事物,教孩子们设计简单的游戏、故事,进行简单的绘画等,利用生活情境体验编程,让学生感受计算机思维在解决问题中的作用。
机器人编程设计课上,老师带着学生们制作飞行器。前半节课,学生们几个人一组,先自己拼图制作。后半节,老师会讲解机器人的制作和运行原理,解答学生们遇到的问题,让学生在实践中体会科学的魅力。
教室里摆放的能源转换下的智能电梯,是五年级学生李鸿睿和六年级学生李飞越合作完成的,这项发明获得了2021年青海省中小学生第十一届机器人竞赛创意赛小组的二等奖,它的原理是人走在楼梯上,在重力作用下,楼梯下的气泵吸入空气后把空气在储气罐内进行压缩,引起气缸容积变化,从而产生气动能,气动能再转化为机械能被人所利用。
“我俩在爬楼梯时,发现上楼梯比较吃力,就想着发明一个智能电梯,让人轻松上楼梯。”李鸿睿说,在老师指导下,他们两人首先在楼梯上做了实地测量,搭建了楼梯的主体结构,再将用空瓶子做的气体压缩装置安装在楼梯底下,可以帮助人获得动力,上楼时不费劲。
还有学生们发明的口罩消毒机、厨房协作机器人,以及太空挑战赛、机器人足球赛等科创作品,曾获得省、市中小学机器人竞赛的各类奖项。
西宁市南川东路第二小学校长彭娟说:“机器人编程创客实验室的开展,在丰富学生知识的同时,极大地培养了学生动手动脑能力,着重发展学生的创新能力,编程的学习科学而有效地提升了学生的思维能力、规划能力。”
好奇心是每一个孩子天性,光明小学的科创课也受到不少学生的喜爱。“我小时候很喜欢拆各种各样的玩具、小电器、电路板,就想打开看看里面有什么,是怎么发动的,看我能不能自己组装上去。”四年级学生杨兴烨说,他对科创课非常感兴趣,自己动手制作了很多小物件,有电风扇、吸尘器、迷你小艇等。
学生们不仅喜欢科创课程,还通过多彩的科幻画展示他们心中神奇的科学梦想。《海底飞行器》《生物海洋医院》《快乐动感车》等作品充分发挥了孩子们的想象力,他们用画笔描绘了对未来生活的梦幻场景和对科学技术的畅想。
光明小学校长孙晓荣告诉记者,2017年开始,学校每年会举办科技体育节,将趣味运动会和科技比赛相结合,通过科技小制作小发明、科普小论文评比、科学幻想绘画比赛、科技比赛活动等提升学生的科技素质和运动素养,激发他们探索科学的热情。
多方合力 护航好奇之旅
记者在采访中发现,无论是在生动有趣的科学课堂上,还是在日常的校园生活中,孩子们总会怀有一颗好奇心。如何保持孩子们的好奇心,提升他们的创造力呢?
“简单说,就是给他们获得感!”在张德福看来,除了科创课堂上的发明创造,还可以通过科研、社研等社会实践活动,引导学生在大自然以及生活中去发现、去探索,接触真正的科学,叩开生命科学的大门。同时,通过科创大赛,给学生们提供展示的机会,激发他们的学习兴趣。
丰富的课堂知识,有趣的家庭小实验,各样的科普场馆,都会成为“好奇心”发芽、成长的沃土。
孙晓荣说,好奇心可以随着孩子的成长不断发展,从对事物的表面现象感兴趣,到对于事情本源的探索,好奇心会帮助孩子们在学习生活中成长进步。
如何让更多的学生了解科学知识,掌握科学方法,让科学的种子生根发芽?几位老师表示,培养青少年科技创新人才,仅靠学校自身力量远远不够,还需要孩子、家长以及社会各界共同努力。学校在丰富科技课程的同时,也要充分利用社会资源,加强与社会科研单位的协作,建立起学校与社会联合发现、培养青少年科技创新人才的有效模式,给孩子们提供科创的平台。
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