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工程、设计与技术——释放创客狂想,将世界改造得更美好
常州威雅学校首届工程、设计与技术成果展(Engineering, Design and Technology Fair)于近日成功举办。这是七至九年级学生们在接触这一全新课程后整一学期的阶段汇报。
他们以小组为单位,在智慧园林灌溉系统这一给定主题下,发挥天马行空的妙想,使用micro:bit或其他各式微控制器设计和建造的装置能自如地检测土壤湿度并相应的给植物浇水,确保最佳用水量和植物的健康。更有一部分学生还编写了智慧家居系统和可视化游戏等,这一切都看起来让人直呼惊奇。
1. 武装工程、设计与技术知识,像工程师一样思考,以应对未来之战
“现在已经是21世纪,我们需要教授给学生们面向21世纪的技能,为他们未来的学习生涯以及职业发展打好坚实基础。所以,他们需要与不断发展的世界保持同频,不断提高解决问题能力,比如学习编程”,常州威雅STEAM创新总监Mr Shaikh这样说道。
作为一门全新的特色课程,工程、设计与技术(EDT, Engineering, Design and Technology)这一课程旨在帮助七至九年级学生提高编程与编码技能,为未来学习IGCSE设计与技术课程做好铺垫。学生们将通过项目制学习的方式,培养工程设计的思维,尝试设计、制造和创建产品或应用程序,解决与现实世界相关的问题。
Mr Shaikh透露,预计在未来两年内,常州威雅将开设设计与技术的IGCSE课程,“我们不能突然间开设一项升学课程,让学生们在很茫然的状态下开始学习。EDT课程将作为学生们进入IGCSE学习阶段的衔接课程,帮助他们顺利过渡”。
“现阶段我们的重心就是要让学生们在使用这些科技时是感到舒服且得心应手的”,Mr Shaikh强调让学生们在尽可能早的年纪培养编程思维的重要性,“第一学期EDT成果展上学生们的表现可能略显稚嫩,但最重要的是,我们要通过这次活动帮助学生们树立信心”。
在上学期,学生们主要学习了技术图纸与CAD(计算机辅助设计软件)的绘画,用micro:bit等微控制器和不同电子模组创造和改造项目,以及一些简单的 3D 设计。本学期,他们将开始第三模块—游戏设计的学习。
孩子们为什么大多痴迷打游戏,却对学习兴致缺缺呢?Mr Shaikh有他独到的理解,“游戏里有引人入胜的故事情节,有很多及时奖励与荣誉。打游戏时分泌的多巴胺也会给予学生们成就感、满足感与幸福感。这都是传统课程难以给到学生们的感受。学生们情不自禁地想要一直延续这种快乐,这就是为什么他们常常一打游戏就忘了时间”。
“我们把打游戏的底层逻辑与编程相结合,提供给学生们许多免费的资源。他们可以使用编程技能来自主设计游戏,在同伴之间互换游戏并通关”。
虽然正式学习EDT课程要从七年级开始,但事实上学生们从小学开始就有很多机会逐步尝试着上手操作micro:bit,并进阶到Arduino。“micro:bit虽然入门门槛低,但能学习到的深度是永无止境的,是通向广阔编程世界与电子世界的重要门户。”无论是搭建四轴直升机,用香蕉来弹钢琴,还是在咖啡煮好时预设“吱吱”的提醒声……在常州威雅武装编程技能,像工程师一样去思考,万般事物皆可实现。
2. 释放创客无限可能,Ta们正努力把世界改造得更美好!
针对IGCSE物理课上有关瞬时速度的概念,有的学生使用micro:bit成功组装了计时闸,辅助学习;学生们有的对现在大热的人工智能也颇感兴趣,正在研究脸部/声音/动作识别门禁系统。Mr Armaan非常期待见到学生们从人、机不同的观点对AI的研究。
然而,为了解决现实世界的问题,针对特定人群制作出产品还不是最重要的,重要的是设计背后的故事。另外,当测试不如设计预期时,如何诊断问题,进行故障排除和升级迭代更为重要。学生们在学习、设计、制造的过程中,增强了独立自主性与解决问题的能力。这就是EDT课程的哲学。
拥有多年资深教学经验的Mr Shaikh观察到,中国学生们普遍对嵌入式编程、文本编程等的掌握能力不在话下,但眼下对他们来说最具有挑战的是创新,要去思考如何改造、改变、升级。所幸的是,我们已经见证到了学生们对这世界的温柔洞察与无限创意。
有学生在练习击剑的同时利用编程思维,用芯片解放手绳的束缚,让自己从而更能享受击剑运动带来的自由感和力量感。还有的学生研制了一款智能ID卡。当与人交汇时,它可以自动投射爱心表情或问好、称赞、带有鼓励性质的话语,譬如,”Hi, you are fabulous”,”Have a good day”。他们认为当今社会快节奏的学习与生活使得人与人之间变得越来越疏离。所以他们希望,当朋友之间相遇的时候,更要互相加油打气,不吝赞美。
还有的学生从一点一滴的文明礼仪出发,从学校食堂餐盘回收的细节处着手,正在研发一款餐具回收的提示系统。如若有学生在归还餐盘的时候,忘记将餐具归类处理,则会自动发出提示声音。
一系列创客狂想曲交织,昭示着学生们想要把世界改造得更美好的滚烫心意。
在常州威雅,我们坚信,这些未来创客们的无限创意、努力与进取,就像双翼一样裹挟着他们对世界的关心与爱护,将源源不断地滋养着这个世界,使它变得更美好。