未來已來你會(huì)慧學(xué)了嗎？

1、未來已來，你會(huì)慧學(xué)了嗎？珙縣珙泉鎮(zhèn)中心學(xué)校 張學(xué)強(qiáng) QQ郵箱：2624003432科學(xué)問題來源于自然，源于對(duì)某一自然現(xiàn)象應(yīng)該怎樣解釋的問題，如"為什么杯子里的熱水會(huì)變涼?" 工程學(xué)則來源于需要解決的某個(gè)難題，例如"怎樣讓房子更加保暖?" 這兩個(gè)貌似毫不相干的問題，其本質(zhì)卻都是熱學(xué)中能量的傳遞問題。當(dāng)教學(xué)圍繞這個(gè)本質(zhì)展開時(shí)，就有了一條隱形的線索，將科學(xué)和工程問題有效地結(jié)合在一起?？梢姡琒TEM的教學(xué)并不是簡單地將科學(xué)與工程組合起來，而是要把學(xué)生學(xué)習(xí)到的零碎的科學(xué)知識(shí)與機(jī)械過程轉(zhuǎn)變成一個(gè)探究科學(xué)世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。在科學(xué)、技術(shù)、

2、工程、數(shù)學(xué)之間存在著一種相互支撐、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系。如果要了解它們，尤其是了解它們之間內(nèi)在的聯(lián)系，就不能把它們分割開來，單獨(dú)了解其中任何一個(gè)學(xué)科部分，只有在交互中，在相互的碰撞中，才能實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)（深度學(xué)習(xí)）、理解性學(xué)習(xí)和探究式的學(xué)習(xí)，也才能真正培養(yǎng)出兒童各個(gè)方面的技能和認(rèn)識(shí)。筆者5月份參加了西南大學(xué)舉辦的STEM創(chuàng)新教育培訓(xùn)，感慨頗多，現(xiàn)分述如下：一、什么是STEM創(chuàng)新教育？重慶市教科院曹雷研究員認(rèn)為：STEM是一種課程形態(tài)，更是一種新的教學(xué)理念。它要求在多個(gè)學(xué)科融合下培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神。過去，我國的分科教學(xué)體系，不利于學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣的培養(yǎng)，也不

3、利于學(xué)生智力的發(fā)展。需要設(shè)置綜合性的課程。原來課程設(shè)置中的綜合課程，與STEM教育背景下的綜合課程的設(shè)置是有很大的區(qū)別的，STEM課程是一門創(chuàng)新型的綜合課程?？梢姡?dāng)教師在考慮如何將STEM教育引入中小學(xué)科學(xué)課堂時(shí)，必須將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等四個(gè)問題看作是四種彩線，交織在一起，融合在一起，才能織出絢麗的畫卷。STEM教育的四種學(xué)習(xí)形式。探究式的學(xué)習(xí):問題、假設(shè)、證據(jù)和論證。設(shè)計(jì)式學(xué)習(xí)：設(shè)計(jì)、制作、評(píng)價(jià)和交流。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)：概念學(xué)習(xí)、具體實(shí)驗(yàn)、觀察和反思、抽象概念的形成。試誤式的學(xué)習(xí);嘗試、試誤、再嘗試，進(jìn)而得出正確的結(jié)論。所以說STEM教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)多學(xué)科的融合課程，是一門創(chuàng)

4、新型課程。二、STEM教育是一門綜合實(shí)踐課程特級(jí)教師李健老師認(rèn)為：STEM教育是一門綜合實(shí)踐課程。在課堂教學(xué)中，要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過具體的實(shí)驗(yàn)，來得出正確的結(jié)論：假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論、反思、提出新的問題。我們來看幾個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)：尿不濕吸水的實(shí)驗(yàn)，一塊尿不濕最多能夠吸收多少杯水，在實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生作出假設(shè)，學(xué)生的回答是五花八門的，回答兩杯、三杯、五杯、八杯的都有。實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生明白了一塊一般的尿不濕片它的極限容量是六杯水，這個(gè)結(jié)果完全超出了我們的想象，這個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)告訴我們：1.方法很重要，要緩慢注入，等待吸收，再注入、再吸收。2.小組合作學(xué)習(xí)，不是一個(gè)人忙，一個(gè)人做，其他同學(xué)觀看，而是

5、小組全體同學(xué)通力合作完成、是團(tuán)隊(duì)精神的體現(xiàn)，是學(xué)生觀察能力培養(yǎng)的重要途徑。3.還可以讓學(xué)生明白這樣的一個(gè)道理：“學(xué)習(xí)是快樂的，但學(xué)習(xí)并不是輕松的”。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：是在西南大學(xué)唐小為副教授的STEM教育的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課中完成的。在學(xué)習(xí)中，我們組源于攻城戰(zhàn)斗的需要，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)叫“拋石機(jī)”的攻城機(jī)械，在各組最后的效果實(shí)驗(yàn)中，我們落敗了。在課后的反思中，我們組的設(shè)計(jì)存在三個(gè)問題：1.考慮了太多的實(shí)際問題，如控制經(jīng)費(fèi)的問題，真實(shí)的拋石機(jī)造型問題、基座的穩(wěn)定性問題等，其它組可能只是考慮射程和效果等。說明我們的工程設(shè)計(jì)思路出現(xiàn)了一定的偏差。2.在拋桿的設(shè)計(jì)上長度不夠，只考慮了機(jī)械美觀而沒有考慮到射程的問題。

6、3.拋石機(jī)的動(dòng)力（橡皮筋）設(shè)計(jì)的位置存在問題，導(dǎo)致動(dòng)力不足、射程不遠(yuǎn)。這些問題，在今后的實(shí)踐中，可以得到改進(jìn)。說明設(shè)計(jì)、制作、實(shí)踐、反思的重要性。循環(huán)反復(fù)，是能夠設(shè)計(jì)和制作出符合要求的工程機(jī)械來的。在巴川中學(xué)高級(jí)教師劉松老師的帶領(lǐng)下，每個(gè)學(xué)員完成了三個(gè)科技小制作：空中陀螺、返回式飛機(jī)、會(huì)動(dòng)的毛毛蟲，且都實(shí)驗(yàn)出了不錯(cuò)的效果。在科學(xué)課程教學(xué)中，我們還可以設(shè)計(jì)出諸如“火焰掌”、“水凝固了”等等小實(shí)驗(yàn)，這些小實(shí)驗(yàn)，既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又蘊(yùn)含了科學(xué)知識(shí)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。說明科技活動(dòng)的開展，是可以大有作為的。孩子們雖然付出了勞動(dòng)，但獲得了科技制作成功的喜悅。三、在科學(xué)課程中引導(dǎo)學(xué)生完成工程

7、設(shè)計(jì)任務(wù)全體學(xué)員到重慶市大渡口區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)聽了高級(jí)教師陳靜老師的示范課建高塔。陳老師出示了本堂課的學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)：1.高塔都有一些什么共同的特點(diǎn)？2.塔身的結(jié)構(gòu)是什么？3.高塔屹立不倒的秘密是什么？通過師生對(duì)話、小組討論、完成設(shè)計(jì)思路和高塔的設(shè)計(jì)草圖。各個(gè)小組在8分鐘的時(shí)間里完成了本組的高塔設(shè)計(jì)任務(wù)。陳老師要求第三組的同學(xué)到講臺(tái)上講述他們組的設(shè)計(jì)思路，其他組的同學(xué)聽完后，紛紛提出質(zhì)疑的地方，三組的同學(xué)作出了相應(yīng)的解釋。高塔的設(shè)計(jì)思路是：既要考慮塔基的承重能力和穩(wěn)定性，同時(shí)還要思考透風(fēng)的問題。通過質(zhì)疑和對(duì)話，相信在接下來的第二節(jié)課里，孩子們的思路會(huì)更為合理，設(shè)計(jì)會(huì)更為完善。本堂課上學(xué)生的主體作用表現(xiàn)

8、明顯，老師的引導(dǎo)作用非常到位。四、5G時(shí)代與AI賦能信息革命從1G到今天的5G時(shí)代的到來，在近40年的時(shí)間里，我國從一個(gè)落后的信息國家到今天的5G時(shí)代的先行者。以華為、海思、科大訊飛、中興等民族企業(yè)為代表的高新公司，高擎5G的旗幟，領(lǐng)先于世界。今天，華為公司5G的專利數(shù)量占三分之一，中國（華為）5G，領(lǐng)先世界。5G的六大優(yōu)點(diǎn)是：高速度、泛在網(wǎng)、低功耗、低時(shí)延、萬物互聯(lián)和重新構(gòu)建安全體系。由于華為在5G時(shí)代的航標(biāo)作用，華為公司正在受到美國的打壓，動(dòng)用一個(gè)國家的力量來打壓一個(gè)高科技的公司，說明華為5G信息革命的地位是多么的重要。5G時(shí)代與AI賦能信息革命，喬布斯之問：“計(jì)算機(jī)幾乎改變了整個(gè)世界，為

9、什么對(duì)教育的影響甚微喃”? 黨的十九大以來，我國教育事業(yè)的信息化發(fā)展令世界矚目，教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃、中國教育現(xiàn)代化2035等文件政策的出臺(tái)，更是將教育信息化、現(xiàn)代化提升到國家戰(zhàn)略層面的高度，而5G技術(shù)的日漸成熟，則為教育科技的深度融合帶來了新的發(fā)展空間。慧學(xué)夢，未來教育新范式。正高級(jí)教師重慶29中羅化瑜老師認(rèn)為慧學(xué)的特征是：1.發(fā)生在智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境中；2.學(xué)習(xí)者以自我為中心；智能工具促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)；4.增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力。未來已來，你會(huì)慧學(xué)了嗎？五、思維型教學(xué)理論的構(gòu)建：重慶市教育科學(xué)研究院的研究員邵發(fā)仙老師認(rèn)為：對(duì)兒童來講：關(guān)心兒童大腦發(fā)育比關(guān)心身體更重要。思維型教學(xué)理論的構(gòu)建：做中學(xué)做中思維做中驗(yàn)證。其基本原理是：創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、自主探究、合作交流、總結(jié)反思、應(yīng)用遷移。學(xué)思維、學(xué)探究、學(xué)創(chuàng)新。小學(xué)科學(xué)課堂上學(xué)生思維的互動(dòng)是非常重要的，要突出學(xué)生的主體地位，動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合。要重視科學(xué)課堂上學(xué)生與學(xué)生、老師與學(xué)生的對(duì)話，從對(duì)話中找出學(xué)生反饋出的問題來，因材施教，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，研究表明：小學(xué)生的創(chuàng)新思維比中學(xué)生的創(chuàng)新思維能力強(qiáng)，因此，我們要有意識(shí)地發(fā)展小學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。一個(gè)星期的學(xué)習(xí)，