引入科技创新教育,成立“麦德”创客工作室,让学生“玩物立志”——长清一中探索创客教育培养创新路上智慧侠
学生创客作品展示
创客节上的无人机表演。航模比赛现场学生自己动手维修机器。学生获省信息技术奥赛冠军。创客工作室成员在协同活动。□本报记者 史春勇 通讯员 李现新
“这是我发明的3D打印耗材废料回收再利用系统,通过加热、挤出、冷却及收集等系统的相互协作,实现3D打印废材的回收使用。”长清一中高二学生顾嘉豪告诉记者,该系统使3D打印机对耗材的依赖大大减小并减少废料排出,目前,他正准备为这个系统申请国家专利。
这是长清一中“麦德”创客工作室成立以来,学生取得的诸多科技创新成果之一。“‘麦德\’是学生们自己起的名字,是‘MIND’的音译,意思是开启大脑智慧。当初孩子们找到我谈他们的想法时,我眼前一亮。原先学校的科技创新团队有些散,成立工作室能把孩子们有效凝聚起来,我百分之百赞成,并表示大力支持,说你们可要成为脑洞大开的\‘智慧侠’哟!”学校校长王少辉说。
从2009年开始,长清一中就引进了科技创新教育,并取得了丰硕的成果。2015年以来,学校又审时度势,引导学生成立了“麦德”创客工作室,实施创客教育,开展创客活动,着力培养学生的创新意识和实践能力,逐步探索出一条适应时代要求的人才培养新路径。
仓库变身创客营科技装备爆满棚
进入学校科技文化楼的六楼,记者眼前豁然开朗,发现这里别有洞天,各类机器人、航模、3D打印机等高科技设备应有尽有,让人应接不暇,仿佛进入了另一个世界,这里便是学校“麦德”创客工作室的大本营,也是长清一中全新打造的集学习、探索及开拓思维于一体的文化和创客空间。几间大教室分别被摄影摄像、3D打印、机器人、航空航模、创意制作和金工木工六个分工作室所占据,其实这里两年之前还是学校的仓库。
“‘麦德\’创客工作室成立于2015年10月,目前已经发展为近80人的队伍,分为摄影摄像、3D打印、机器人、创意制作、航空航模和金工木工等六个分工作室,每个分工作室下设不同的活动小组。当初成立时找不到地方,我就想到了这几间堆杂物的仓库,学生很满意,‘斯是陋室,唯我德馨\’嘛!”创客辅导教师臧代岭告诉记者,各分工作室负责人由高二学生担任,在高一新生入学时纳新,吸纳有特长新生,采用“兵教兵”车轮战的方式,因为指导老师不足,没有办法。学生利用课外活动、周末和节假日,由工作室负责人安排任务自主学习。
在机器人和摄影摄像分工作室的“据点”,记者看到,几名同学正在剪辑视频,其他几个人正在一堆机器人零件面前忙活:安装、编程、调试……在完成“外行人”看来极其复杂的一连串动作后,一个个机器人在学生们手中诞生,机器人们按要求完成了指定动作。
“机器人主要就是搭建和编程这两个方面。搭建是比较容易学的,只要知道各个零件的用途还有搭建方法就行了,编程稍微复杂一点,需要强大的逻辑思维能力。”高二18班学生王绍坤告诉记者,创客空间成立之初,机器人搭建和编程都是他们自学的,有时为琢(透一个逻辑点他一夜都不睡觉。
“这是我研究的智能家居系统,通过与手机端的APP相连接,可以实现在手机端控制家里的家电。”在机器人团队中负责开源设计的学生王正告诉记者,他的系统还可以对家中的水、电、煤气进行实时监测,出现异常情况就会在手机端报警,“整个系统的通信协议都是我自己设计并组装完成的,等于是自学了大学电气自动化专业的一些内容,目前这个系统已经申请了专利。”摄影创客担主纲航拍作品上官网
在航空航模工作室的“基地”,记者看到偌大的教室内摆放着各式各类的航模器材,从需要自己动手拼插的橡皮筋动力模型飞机到各种档次的四旋翼飞行器,让人应接不暇,几名航空航模分工作室的学生正在操纵着航模,在自制的障碍物中来回穿梭,一招一式有板有眼。
“开始接触航模的时候,完全是两眼一抹黑,所有的细节都要靠自己去学习和琢(,我们就从网上找了关于航模和航拍的资料,积累经验的过程充满了新鲜和刺激,当自己亲手做的模型飞起来之后还是挺有成就感的。”学校高二1班学生贾润生告诉记者,他们用的许多航模都是自己动手拼插起来的,把飞机装偏、装反,或是角度没有找准,都会导致飞机无法平稳飞行,“我们不仅需要掌握安装的要领,还得了解飞机飞行的原理、分析天气的不利因素,不同天气下气流是不一样的,只有正确分析,根据实际情况来进行调试,才能保证航模的正常飞行,这就需要用到物理学的知识了。”
在很多人看来,玩航模是一个很炫的事情,但在风光的背后,贾润生和他的同学们也遭遇过各种挑战。有一次航模飞行的时候就摔坏了,这一摔才让贾润生和同学们醒悟到这个爱好要学的东西还有很多,不仅要能操纵着航模遨游天际,还要定期为他们“问诊治病”。
“现在每个航模小组都配有专门的‘维修工\’,除了大问题之外,航模基本不需要到校外维修。”高二21班学生李靓告诉记者。
熟练操纵自己制作的航模在天空中自由翻滚翱翔,体会着别人难以企及的“飞行乐趣”的同时。航模分工作室的同学们并不止步于此,他们与摄影摄像分工作室的同学们合作在航模上安装拍摄器材,从另一个角度欣赏不一样的风景。
“我们航拍的学校宣传片《大美一中》已经在校园官网发布。”贾润生告诉自己,现在他们正在拍摄学校延时记录宣传片,“学校的宣传片都是我们自己策划、自己拍摄、自己剪辑的,学校为我们提供了这么好的条件,我们想用实际行动回馈学校。”
现如今,摄影摄像分工作室的学生已经成为学校的摄影担纲者,学校的各种摄影、摄像工作创客工作室的学生们都承担一些任务。“现在我们正在拍摄、剪辑高三学长毕业典礼的微电影。”李靓告诉记者,之前这些事情都是找校外的庆典公司来做,现在全部由同学自己完成,“能用自己的爱好和特长为学校和同学们服务,我们觉得挺自豪的。”创客教育造达人学生专利逾千项
那创客教育究竟是什么呢?创客教育是集创新教育、体验教育、项目学习等先进教育思想为一体的新型教育形态。从内容上来看,创客教育倡导适度打破学科界限,探索课程整合经验,创新教育教学方法。从形式上看,要建立符合创客教育思想的学生创客学习空间,并在信息技术的支持下,通过实证与动手、协作与共享,深化学生对知识的建构。
听起来“核心清晰,边界模糊”的创客教育,在长清一中的实践路径却是非常清晰的。“创客教育并非脱离实际的空中楼阁,只有与课程改革以及学科融合,才具有无限的张力。”王少辉告诉记者,2009年以来,学校便以科技创新教育引领学生发展,且每年投入近40余万元用于开展科技创新教育活动。
2009年,长清一中承担了全国教育科学“十一五”教育部规划课题《普通高中课堂文化构建的研究与实践》,全体师生都动手、共上阵、齐动脑,经过四年研究与实验,形成了“三本五环四要素”的课堂文化理念,取得了特色鲜明的育人效果。2013年,该课题通过专家组验收,长清一中步入“全国百所特色高中”示范校的行列。
科技创新教育只是学校“校本课程”体系的一个分支,学校校本课程体系面广点多,文理兼备,如李现新老师主讲《长清人文》,李波老师主讲《长清民俗》,刘刚老师主讲《演讲的技巧》,张鹏、曹修凤老师主讲《中学生心理教育》,刘强、冯学贵老师主讲《中学生发明创造》等。
目前,长清一中已形成创新教育和创客教育并进的局面,创客教育拓展了创新教育的空间,通过科技创新和创客教育,激发了学科教学的跟进,学科教学也开始大力提倡融合科技创新教育,创新人才的培养开始初具成效。
据统计,通过对2008级到2017级学生以及新疆部内高班同学、初中部部分同学开展科技创新发明教育和知识产权教育,学校已累计培训学生人数20000多人次,辅导学生专利申请1000多项,很大程度上培养了学生的创新思维能力和知识产权意识,提高了学生综合素质。
创客节上赶大集自招路上显优势
在不断培养学生创新意识的同时,学校也一直致力于为学生打造展示舞台,让学生们的创意从幕后走上前台,让学生在玩乐中与科学“零距离”接触,启迪创新原动力。
每年,长清一中都会开展丰富多彩的科技文化节及专家讲座活动。到目前为止,学校已经举办了六届科技文化节,比赛项目有30多个,参与人数近万人次,学生上交创新设计方案20多万份,每年科技节大赛上交实物作品几百件,提高了学生的创新设计及动手操作的实际能力,学生戏称这样的科技节叫“创客大集”。
每年科技节学校立足“广泛性、体验性、趣味性、实践性、创新性”的原则,在学生中普及科学知识,倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神,促进学生形成爱科学、学科学、用科学的习惯,同时培养学生的创新精神和实践能力。现在,每年一届的科技文化节已经成了学校的一道风景线。
学校还积极组织学生参加各级各类科技创新大赛,有100多人次获得区、市、省、国家级奖项。2012年7月,学生边毅参加了第六届全国劳技教育创新作品邀请大赛获得全国金奖。2017年4月21日,济南市第十五届中小学电脑机器人大赛中,长清一中派出21名同学参加,取得14个一等奖、7个二等奖的骄人成绩。其中机器人相扑队中,王绍坤更是战绩赫赫,一路拼杀,最终以13连胜的优异成绩获得济南市一等奖第一名。
“搞创新教育不是领着学生‘玩\’,在开发学生思维的同时,还能给学生进步带来便利。”创客辅导老师冯学贵说。创新教育提高了学生的创新能力和综合素质,也让手握证书的高三毕业生在参加大学自主招生时凸显出了优势。目前学校有上百人次在重点大学自主招生获得成功,仅2017届毕业生中,学校就有50余名学生参与了自主招生测试,其中不少学生被中南大学、东北大学、哈工大等名校录取。
科技创新教育提高了学生学会思考、学会问问题的能力,创新意识普遍增强,学生的综合素质显著提高,全校小组合作教学全面稳步推进,课堂教学文化逐渐形成,从2009年至今,学校高考成绩每年均有稳步提升,高考质量实现“八连升”,加上自主招生、内高班招生、春季高考招生、艺体特长招生等,大部分学生都有了一个好的归宿。
创客,让学生拥有更多“获得感”
在长清一中,你能明显感受到创客并不只是概念,这
点从学校每年至少投入40万元经费用于创新教育就可以看出。
学校小创客们的奇思妙想让记者惊奇,因为学校创客教育的终极目标不
是指向造物,更不是服务于升学,而是让孩子体验成功的喜悦,让他们拥有更多
“获得感”,从而转变学习方式,激发学习创造的积极性;而是通过寻求创客教育与其他各
学科的深度融合,让更多学生从中受益。与学校创客工作室的学生交流,记者能深刻感受到创新教育给学生带来的改变,他们不仅思维活跃且善于表达自己,只要有人谈起他们的项目、问起他们的作品,他们总能滔滔不绝地讲个没完,可以说,学生们在一系列的创客项目中找到了自我,更获得了巨大的成长。
今年3月15日,省教育厅印发了《山东省学校创客空间建设指导意见》,提出搭建“山东省学校创客空间服务平台”,到2018年底,全省各级各类学校均建立学校创客空间。在开放、交流、分享的氛围下,接触前沿技术、激发创造潜力、动手将创意实现,“创客”所包含的教育意义越来越受到教育界的认可和欢迎。
新闻推荐
6月26日,济南市公布2016年度全市民主评议党风政风行风工作情况。2016年8月至2017年2月,济南市组织开展了2016年度全市民主评议党风政风行风工作,共有180个部门、单位参评,社会各界广泛参与,取得有...
济南新闻,讲述家乡的故事。有观点、有态度,接地气的实时新闻,传播济南正能量。看家乡事,品故乡情。家的声音,天涯咫尺。