機(jī)械臂快遞分揀機(jī)器人分揀機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域
可識別百香果品質(zhì)的分揀機(jī)器人、安裝魚菜共生系統(tǒng)的智能種植項(xiàng)目、能自動收衣服的智能家居裝置……當(dāng)科技走進(jìn)多所中小學(xué)校課堂，許多有趣的創(chuàng)意開始在教學(xué)中誕生。12月18日，2021年廣州市科技教育項(xiàng)目成果交流展示活動在廣東華僑中學(xué)舉行，30所STEM教育實(shí)驗(yàn)學(xué)校和普通高中科技特色發(fā)展項(xiàng)目全方位介紹項(xiàng)目的實(shí)施情況。
本次活動由廣州市教育局主辦，廣東華僑中學(xué)承辦，穗港澳STEM教育聯(lián)盟協(xié)辦。
廣州市科技教育項(xiàng)目成果交流展示活動上的機(jī)器人作品。
百香果分揀機(jī)器人。
引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“真實(shí)問題情境”
“這套百香果分揀機(jī)器人，可以識別百香果的品質(zhì)。將百香果放入機(jī)器后，光滑皮的水果會通過左側(cè)出口落入箱中，皺皮的水果則從右側(cè)出口掉落?！睆V東華僑中學(xué)教師邱英杰一邊啟動電腦操作系統(tǒng)，一邊講解道，“這是利用圖像識別技術(shù)來檢測識別百香果的品質(zhì)，并且實(shí)現(xiàn)快速分揀分級，以推動百香果分揀機(jī)械的普及?！?/p>
廣東華僑中學(xué)教師黃振南補(bǔ)充介紹，百香果分揀機(jī)器人的項(xiàng)目，是在STEM理念下面向問題解決能力的人工智能課程開發(fā)與實(shí)踐應(yīng)用，學(xué)生專門針對果農(nóng)的需求展開了調(diào)研，并由此設(shè)計(jì)和改進(jìn)分揀機(jī)器。
另一項(xiàng)與實(shí)際生活緊密相連的項(xiàng)目，是廣州市南武中學(xué)的智能家居設(shè)計(jì)課程?！拔覀冊O(shè)計(jì)并制作擁有入室防盜系統(tǒng)和自動收衣系統(tǒng)的智能家居裝置。”南武中學(xué)教師江承熹介紹道，在教學(xué)時老師將課題引入活動設(shè)計(jì)，學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)和設(shè)計(jì)草圖來進(jìn)行初步的智能家居設(shè)備制作，并讓學(xué)生帶著問題探討電子元件，培養(yǎng)其自主解決問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
“AI都市小農(nóng)夫”項(xiàng)目。
除了機(jī)械設(shè)備的發(fā)明，創(chuàng)意設(shè)計(jì)同樣也能有“田園詩意”。
魚菜共生系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、水肥一體化系統(tǒng)……“AI都市小農(nóng)夫”是天河區(qū)華陽小學(xué)智能校園環(huán)境系列項(xiàng)目的子項(xiàng)目，整合了信息技術(shù)、科學(xué)、美術(shù)等多個學(xué)科的師資力量，學(xué)生每月會學(xué)習(xí)一次各學(xué)科相關(guān)內(nèi)容，在編程學(xué)習(xí)中逐步設(shè)計(jì)完善智能種植。
華陽小學(xué)學(xué)生在校樓頂大棚進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐。
此外，每天中午和放學(xué)后的課余時間，學(xué)生社團(tuán)成員還會到樓頂大棚進(jìn)行實(shí)踐，體驗(yàn)成為“都市小農(nóng)夫”。
“STEM教育還可以與物理學(xué)科展開深度融合，通過創(chuàng)新基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)用學(xué)科知識，加深對物理原理的認(rèn)識?！睆V州市黃埔區(qū)教育研究院翁宗琮說，在教學(xué)過程中，既要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐目的，讓學(xué)生清楚了解需解決的問題，也應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)反思。
廣州市科技教育項(xiàng)目成果交流展示活動上的作品。
課程設(shè)置要體現(xiàn)“跨學(xué)科融合”
在“STEM教育專家論道”環(huán)節(jié)，來自華東師范大學(xué)、華南師范大學(xué)以及香港、澳門多地的專家，齊聚線上暢談“中小學(xué)STEM教育的思考與探索”和“粵港澳大灣區(qū)STEM教育交流合作的實(shí)踐與展望”。
華東師范大學(xué)教授顧小清曾參與廣州市中小學(xué)STEM/創(chuàng)客教育教學(xué)活動開展情況及STEM教育開展主題的調(diào)研，她指出，課程類型多分為科學(xué)實(shí)踐類、技術(shù)類、競賽導(dǎo)向，內(nèi)容主題圍繞物理、生物、編程、開源硬件、機(jī)器人、航模等。
廣州市科技教育項(xiàng)目成果交流展示活動上的作品。
在分享中，顧小清提到“新教學(xué)”“新評價”?！霸谛碌恼n程背景下體現(xiàn)出教學(xué)的一個重要趨勢，即素養(yǎng)導(dǎo)向的大單元教學(xué)。其中會涉及真實(shí)情境、深度學(xué)習(xí)、大任務(wù)學(xué)習(xí)和大項(xiàng)目學(xué)習(xí)，并且單元教學(xué)也體現(xiàn)出跨學(xué)科屬性?！鳖櫺∏逭f。
近年來，廣州市高度重視學(xué)校科學(xué)普及、科技創(chuàng)新教育，努力打造具有廣州特色的科技教育品牌。全市60所中小學(xué)校率先開展了STEM、創(chuàng)客教育探索與實(shí)踐，并從2019年起，每年組織開展交流展示活動。2021年，展示活動由廣東華僑中學(xué)承辦。
廣東華僑中學(xué)校長李子良指出，與傳統(tǒng)教育相比，STEM教育是一種新型教育形式。STEM教育要在廣州落地生根、開花結(jié)果，課程建設(shè)應(yīng)成為發(fā)展STEM教育的核心。首先在課程規(guī)劃上要體現(xiàn)“地域文化”“學(xué)校特色”“未來發(fā)展”；其次，在課程設(shè)置上要體現(xiàn)“跨學(xué)科融合”；最后在課程開發(fā)上要體現(xiàn)“真實(shí)問題情境”和“應(yīng)用實(shí)踐”。
劉佳榮
【實(shí)習(xí)生】文字
劉佳榮
莊小云
劉佳榮
廣州教育頭條
來源：南方+-創(chuàng)造更多價值