探索创新教育的实践

传统应试教育的现状

中国目前的传统应试教育模式主要是教师在讲台上授课,学生在台下被动地听讲。这种以教师为中心的灌输式教学方法,往往依赖于“死记硬背”。由于考试的内容是固定的,学生们需要记住特定的知识点以应对考试。然而,这些知识在考试之后往往很快被遗忘,因为它们并没有在实际生活中得到有效应用。


在一土学校中,我的 STEAM 课程

所谓的 STEAM 课程,是由科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)和数学(Mathematics)等学科共同构成的一种跨学科课程。

在一土学校的 STEAM 课程中,我不仅涵盖了这些基础学科,还融入了大量现代前沿技术。例如,AI 大模型的训练、软件开发、硬件设计与软硬件结合、Web 开发、HTTP 和 MQTT 等网络协议。这些内容看似高深莫测,但却是我们日常生活中解决实际问题的利器。

我们希望通过学习这些新颖的技术,能够更好地解决现实生活中遇到的种种难题。然而,这些课程内容虽有挑战且新颖,对于初中生和高中生来说,会不会显得过于艰难呢?


课程设计原则

别担心,因为上面的课程内容压根不是这个课程的总目标,我们课程的总体目标并不是要求学生们必须完全掌握所有列出的技术和内容,而是希望通过这些丰富多样的课程,锻炼学生们的自主学习能力

我对同学们说,我们课堂采用自主学习模式。可以先使用网络上的工具进行检索,比如 chatGPT 等 AI 工具。如果问题还是无法解决,就先询问旁边的同学;如果依然得不到解决,再询问组长,最后再来问我。


合作与责任感

我在每一个组里安排了组长。安排组长的目的,一是可以有效分散我的“引导任务”,使更多同学的问题在短时间内得到解决。在技术领域,这种现象可以比喻成将单线程转换成多线程处理问题。二是可以促进同学们之间的合作,并培养他们的责任感。

在挑选组长时,先是让同学们自己举手自荐。如果组长人数不够,则由我来挑选。我挑选的组长和自荐的同学们通常具备以下特点:有热情、耐心、会对新事物感到好奇、爱折腾!

我和各位小组长会达成一个共识:引导式回复。如果发现提问者对某个知识点还不了解,那就告诉他需要检索这部分内容。


课程项目制

“死记硬背”是应试教育中普遍存在的现象。学生在备考时花大量时间记忆教材内容,但这些内容往往在考试结束后很快被遗忘。这是因为学生在记忆过程中缺乏对知识的深刻理解和实际应用。

首先,我会将将要学习的知识点带入到实际场景中,解释这些知识如何解决生活中的实际问题,以此激发学生的学习兴趣。通过利用学生对新技术的好奇心,使他们在探索和解决实际问题的过程中,自然而然地掌握相关知识和技能。

每节课只设置基础目标,基础目标,即这节课我们要做的事,偏应用的基础,但不设置上限,不上限是我会提供一些进阶玩法供大家参考,告诉大家这东西可以这么玩,可以激发创造力,保证每节课学到的知识点可以应用到针对特定场景的作品。


理论与实践相结合的创新教学模式

传统应试教育重视理论知识的传授,而忽视实践和创新能力的培养。学生在校期间接触的主要是书本知识,很少有机会进行实践操作和创新探索。虽然我的课堂也会使用理论知识结合实践的方式,但现在!可以不由老师来传授这些!

教学案例

带入场景,目标导向:你有没有注意到我们小区门口的垃圾桶很聪明?当我们走过去准备扔垃圾时,垃圾桶就会自动打开。这其实不难实现,今天我们就来尝试自己做一个。

发布任务和资源支持:这可能使用了舵机和超声波传感器协同工作。大家可以先检索一下这两个技术。为了帮助大家和确保信息的一致性,我提前在飞书上写了一个文档,并在任务发布后分享给大家。文档内容包括基础知识的检索、可能用到的工具、常见问题的解决方法和基础工具的使用方法。

学习成果:学生不仅会自然的学习理论知识,过程中还通过检索、实践、不断试错,对这些的理解一定是较为深刻的,还会获得更丰富的知识内容。


初中部与高中部的教学差异

我先后在高中部初中部教授课程

在高中部的课程中,重点放在技术层面和产品核心部分的实现。学生们学习如何开发和实现产品的核心功能,掌握了更多技术的精髓。然而,在实际教学过程中,我发现,仅仅掌握技术核心部分是不够的。虽然学生们能够实现产品的核心功能,但在产品设计和整合方面的知识还比较欠缺。就好像他们造出了一个强大的引擎,却忘了给它配上一辆车。产品的灵魂有了,但还缺少外在的“盔甲”,即完整的产品设计和用户体验考虑。

基于高中部的教学经验,我在初中部引入了产品设计层面的课程内容。初中部的课程不仅关注技术实现,还注重产品设计的全流程,包括以下几个方面:

  1. 设计思维:从用户需求出发,进行产品设计思考。学习如何定义产品的功能、目标用户群体和使用场景,确保产品不仅有用还受欢迎。
  2. 功能规划:通过头脑风暴和讨论,确定产品需要具备的主要功能和附加功能,让学生们的创意源源不断地涌现出来。
  3. 材料选择与组装:选择适合的材料来组装产品,需要考虑可行性和材料特性等因素,进行合理的材料选择和搭配,就像选择衣服一样,既要好看也要舒适。
  4. 软硬件以及和产品的磨合:不仅编写软硬件代码和组装硬件,还需要确保和产品本身能够无缝协作,实现预期的功能和样式。就像乐队演奏,每个部分都要协调一致,才能奏出美妙的乐章。
  5. 用户体验:思考如何通过外观设计、交互设计等手段,提升产品的使用体验和市场竞争力,让用户用起来不仅顺手,还爱不释手。


教育资源和公平性

我们自主学习的“教材资源”主要来源于网络,从网络中获取自己需要的内容。现在似乎只要能连上网,告诉同学们如何使用高效的工具,绝大部分内容是可以从网络上轻松获取到的。

传统教育中,学生需要花大量时间记忆知识点和技巧。而通过 ChatGPT,学生可以直接获取答案和解释,减少了记忆的负担。这样,学生可以把更多的精力放在理解和应用知识上。

我强烈推荐同学们使用 chatGPT 等AI工具解决当下问题,因为 ChatGPT 拥有广泛的知识储备,涵盖各个学科和领域。学生不再需要依赖单一的教材或参考书,而是可以通过与 ChatGPT 互动,获取多样化的信息和见解。


经验

当然在使用过程中还需要会提问,据我观察有部分同学已经有了一些使用经验,同学分享:如果GPT的描述自己还是不理解,就根 chatGPT 一直说“再简单、通俗易懂一些”,chatGPT也会理解你的需求,并提供个性化的辅导和建议。


chatGPT-4o

比如刚刚发布不久的 chatGPT-4o ,在视觉与速度上有了很大的提升,目前正在逐渐向免费用户推送中,根据我的使用体验,这绝对是里程碑式的提升,这将会使新手更快的适应自主学习。

在接触一个新的东西时,我们往往不知道这是什么,更别说如何使用,再对他编程了。但现在我们可以拍照,发给 chatGPT-4o ,话不多说,我们先看看 chatGPT-4o 目前开放给大家的部分能力

理解和修改文本的代码早在 chatGPT-3.5 早就小菜一碟了,但对于新手来说,图形化的环境会更容易上手,而图形化的代码在chatGPT-4 版本时我也同样给它看过,效果不尽人意。但对于 chatGPT-4o 来说,就小菜一碟了,不仅可以看懂图形化代码,还可以给出修改建议和具体实现方法


教师在创新教育中的角色

并不是说,使用这些工具,每个人都可以顺利完成啦!还要作为观察者实时观察每个娃的状态,同学们在进行自主学习时,可能会遇到各种各样的问题,这时他们尤其需要耐心,有些同学这时可能就会开始摆烂了,这时给予一些引导和一些情绪价值,让娃娃感受到我们是关心他的,让他有力量去面对问题。

对于那些对这个课程不是很感兴趣的同学,表现出来的现象一般是同一时间段内,进度会相对于感兴趣的同学来说慢一些,当然我们允许它有自己的节奏。这个课程的目标就是让孩子们学会自主学习,并不是说一定要掌握这些技术。


技术环境的支持

前面我还提了一个问题,我说这些新颖的技术对于初中生和高中生来说,会不会太难了?对于在代码开发领域的开发者来说,确实都可能有点复杂了。

我发现 MicroBlocks 正好解决这一难题, MicroBlocks 是一种图形化编程环境,提供了一个将编程与物理实验相结合的平台,使得物理学习更加有趣和直观。基于“积木”编程概念的实时编程环境,点击积木,即刻在我们的主板上运行。该平台可以通过拖拽和拼接图形化代码块来编程,而不是编写传统的文本代码。

课程中一半的内容都将在 MicroBlocks 平台上进行,这将会降低课程的技术难度,更多的会专注于创作部分。即便以前没有接触过编程的孩子,也可以在短时间内理解这些技术并编写创作出一些作品。



来自高中部的课程总结🥳


来自初中部近期的部分作品🤩


本篇内容为作者(陈俊雁)原创内容,如需转载请联系:chenswonderland123@gmail.com




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