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独家 | 清华附中“学生节”：从创客培养到创新课程，等待每个学生“花开”！ 清华大学附属中学创客空间THmaker 【精彩导读】 “2006届的毕业生朱若辰一直让清华附中副校长杜毓贞印象深刻。他原本高考未必能上一本线，高二那年，参加了由学校科技俱乐部组织的中科院科普讲座，萌发出对生物的巨大兴趣，最终被美国杜克大学以全额奖学金录取。 像这样通过机缘找到自我方向的学生在清华附中并不是少数。在杜毓贞看来，每个孩子都有“花开”的一日，只是快慢有别，而学校只需要创造好条件，耐心等待。” “有了这个机器人，你生病了卧床在家，也一样能实现在教室上课的效果。”初一女孩小茹手指着一个由她们团队自行设计的“奇特”装置，娓娓道来。 这个装置只要安放一个手机就能工作。机器人被放置在教室内，远端的同学通过操纵遥控器就可以控制机器人的移动，从而自由地和老师、同学进行视频交流。如果想回答问题，还可以让机器人替他“举手”。为了让教室里所有人听清他的发言，机器人上还安置了一个扩音器用以放大音量。 上课机器人 “总而言之，它结合了传统课堂和网络课堂的优势。传统课堂可以与老师面对面交流，而网络课堂则没有时空的限制。”这番颇具专业色彩的总结陈词让一侧旁听的清华附中校长王殿军连连点头。 2016年5月7日，清华附中举行了第四届学生节。历届学生节都由清华附中学生会自行设计、规划和组织，这一次，他们将主题定为“科技”，而小茹作为学校“创客空间”的一员也有了自己的一方展台。 一开始大家都不知道“创客”是啥 近几年，“创客”的概念逐渐被一些学校认知并引入。但在2013年，“创客”对于中国教育界而言几乎是个全然陌生的名词。那一年暑假，刚从清华大学物理系博士毕业进入清华附中任教的邱楠老师带着初二、高二的几个学生，参加了一个大学活动。正是在这次活动中，他们第一次接触到“创客”，这个新奇的事物一下子就点燃了师生们的热情。 回校之后，邱楠就向学校提出构建“创客空间”的想法，并详尽说明了它的价值，王殿军校长当时就被说动了，并在初中部教学实验楼一层腾出了70平米的空间用作创客空间的实验室。当时老师们都对这个“不速之客”怀有疑惑态度，“一开始谁都不知道创客能做什么”，清华附中副校长杜毓贞说。 在众人的迷惑中，创客空间的第一批学生成员已经行动了起来。他们在70平米的空间内摆了几张桌子和白板，分组进行项目讨论。 刚成为清华附中第一批创客成员的胡泽涵还是个初二学生，他敏锐地想到将数学课堂上的“形独问题”转化为手机端产品。他每周平均花费8小时，历时一年时间，经过先后多次改良，最终完成了一款极具教育意义的形独教育游戏APP。不久之后，这款APP就获得了专利，并开办了产品发布会。 越来越多的新奇产品，比如防网瘾的腰包、节能台灯、安卓手机防盗软件等在创客空间内一一诞生。 乐高墙 在学生的带动下，学校的老师们逐渐认识到创客空间的魅力。后来，学校又想方设法腾出了200多平米的实验室给创客空间。据邱楠介绍，如今，每个学期都会有100多名，即将近五分之一的初一学生报名创客空间，但因师资有限，这些学生需要经过面试筛选，最终入围的学生只能有20多个。 培养思维才是最重要的 邱楠认为，创客空间对于学生最重要的意义是培养了他们的创造性思维，但并非每个学生都能像小茹这样，能将有价值的创想转化成可执行方案。而这时，邱楠就要给予学生一定的启发。在他看来，开课和采购仪器都是简单易行的，如何基于孩子的特点和能力引导他们做出像样的成品才是最具挑战性的。 有个孩子制作了一台避障车，可以避过障碍物，在邱楠眼中，这样的设计单纯是好玩，并没有任何应用价值。他让学生换一个思维，将避障车的想法放置在实际生活背景下，比如在超市中可以承载重物，跟随人移动等等。后来这个孩子就设计出了手持式操控机，用以搬运重物，使用者戴着手表就可以对它进行自由控制。这个产品最终获得了北京市青少年创新大赛一等奖。 “对于创客而言，最重要的就是想法。”邱楠说。 2014年底，清华附中又和美国公立高中排名榜首的托马斯杰佛逊科技高中签订了协议，首度在国内高中建立了高研实验室。2015年7月，高研实验室正式对学生开放。相比创客空间，高研实验室对学生的创造性思维和学科专业度都提出了更高的要求。 在美国高中的帮助下，学校共建了自动化与机器人、能源系统、计算机科学、地理信息四个实验室，每个实验室都配有一名专业指导老师。这些实验室的学生基本都曾是“创客空间”的成员，他们一周可以有两节选修课的时间进入实验室进行项目研究。高研实验室分为高一和高二两年计划，第一年，邱楠会对学生进行基础的专业培训，比如编程和绘图；第二年，他就让学生尝试参与到项目中来。 很多学生都会自己申报项目，随后通过查找资料了解相关的物理知识和置办实验材料。高一男生小超由热电效应想到了利用水的温差进行发电。他用自己在网络上搜集到的材料制作了一个“充电宝”给手机充上了电。但这套成果在他看来成本依然过高，无法投入实际生活，现阶段，他仍在不断通过实验寻找降低成本的办法。 热电效应发电装置 在实验的过程中，托马斯杰佛逊科技高中的老师会来访对项目提出专业意见。此外，邱楠还聘请微软等顶尖科技公司的专家对学生进行指导。 现如今，高研实验室和创客空间尚纳于选修课体系下，而未来，学校计划将二者发展为一门独立的课程，这门课程会参照美国的“STEM教育体系”，成立“STEM实验室”。它将涵盖从小学到高中的阶段：从小学到初一的课程是“乐高实验室”，初一到初三的课程是“创客空间”，初三之后则是课程尖端的“高研实验室”。 创造条件，等待每个学生“花开” 在杜毓贞看来，从2013的创客空间到2015年的高研实验室，清华附中始终在不遗余力地为学生创造条件，“只要它对学生的成长是有价值的。” “清华附中的办学目标就是为未来的领袖人才奠基，所谓领袖人才，就是可以创新、引领，为社会发展和人类进步做出贡献。”杜毓贞说。她认为，创客空间就是在保护学生可贵的创造欲和想象力。 除了为这些有天分的学生创造平台，清华附中在日常的教学和德育中也融合了大量的科技元素。校内有各类科技社团，学校会不定期邀请中科院等机构进入校园进行科普讲座。每个班级会组织孩子参加校外科技协会大型活动。近年来，初中还开设了一门博物馆课程，孩子们可以不定期地参观天文馆、科技馆及各类博物馆。 从高一开始，每个学生都会参与研究性学习。每学期开始前，学校会通过讲座对学生进行统一培养，教给他们做科学探究、撰写调查报告的方法。孩子可以自己确立选题，自由分组，利用一个学期甚至一学年的时间进行调查研究，最终写出研究性论文报告，在评委老师面前汇报展示，接受评分。最终获得A类的论文都是正确运用了科学调查和研究方法的成果。 创新研究项目介绍牌 2006届的毕业生朱若辰一直让杜毓贞印象深刻。他原本是一个很普通的学生，高考未必能上一本线。高二那年，他参加了由学校科技俱乐部组织的中科院科普讲座。正是在这次讲座中，他萌发出对生物的巨大兴趣，并申请加入了中科院生物小组参与课题研究。他的研究成果在2006年英特尔国际科学与工程大奖赛中获得了美国植物病理学会奖金一等奖，最终他被美国杜克大学以全额奖学金录取。 “通过参加那次科普活动，他找到了自己一生的追求。”杜毓贞笑着说。像这样通过机缘找到自我方向的学生在清华附中并不是少数。 在她看来，每个孩子都有“花开”的一日，只是快慢有别，而学校只需要创造好条件，耐心等待。“孩子都在经历成长，比如通过研究性学习，学生学会了自学和钻研，同时也在过程中学会了表达自我，与同伴进行沟通合作。” “通过这些活动促进了学生心智的成长，他们在这样的活动中不仅不会封闭自己，还很愉悦，身心一定是健康的。” 将科学素养渗透在教学中 清华附中的理科教师有一个共同特征，在讲课时非常重视讲述这门学科的科学史，从而让学生了解到人类对于自然的认识是个不断深刻的发展过程。“它引导学生去关注自然，关注人类，如何利用人类的智慧去认识自然和科学规律，与自然和谐共处。” 杜毓贞认为这本身就是当下所提倡的一种科学素养。在她的理解中，科学中的真、善、美应该放在科学素养中的重要位置。 思维方法也是科学素养的重要内容。“它不同于文科思维，必须讲究逻辑性和科学性，学科的思维应该是培养学生如何客观认识事物，怎样大胆假设、小心求证。”杜毓贞指出，“科学伦理观也在当今世界越来越得到重视，借助科学到底是牟利还是造福社会，这是很严肃的问题。” 这些科学素养都渗透在清华附中的学科教学之中。杜毓贞举了一个很小的例子，在做完化学实验后，老师们都会要求学生将化学药品分门别类归置好，从而防止有毒的化学试剂勿用和泄露。 清华附中通过“教研活动”和“师徒结对”的方式，让科学素养从老一辈教师向年轻教师传承。通过这样的形式，让每一位教师都有意识地对学生进行价值观和科学伦理观等深层次的引导。 “如此一来，教师有了教师的情怀，对学生的教育也不再仅仅是知识的传递。”杜毓贞说。 |
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