“雙元”驅(qū)動模式引領(lǐng)科創(chuàng)STEM教育

江國龍

科學(xué)素質(zhì)決定公民的思維方式和行為方式，是實現(xiàn)美好生活的前提，是實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，是國家綜合國力的體現(xiàn)。進(jìn)一步加強(qiáng)公民科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)，不斷提升人力資源質(zhì)量，對于增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展新常態(tài)，注入發(fā)展新動能，助力創(chuàng)新型國家建設(shè)和全面建成小康社會具有重要戰(zhàn)略意義，由此可見推進(jìn)科學(xué)素質(zhì)教育的重要性。中職學(xué)生是未來制造和未來智造的重要力量，培養(yǎng)和提高中職學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)是中職學(xué)校和中職教師的職責(zé)所在。

一、“雙元”的闡釋

“雙元”是指興趣引領(lǐng)和行動導(dǎo)向教學(xué)模式。興趣是最好的老師，興趣小組旨在發(fā)展學(xué)生的興趣愛好和創(chuàng)新潛力，讓每位學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的閃光點，發(fā)展自己的特長。為了更好培養(yǎng)中職學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)校每學(xué)期都根據(jù)開設(shè)課程開展興趣小組活動，由教師組織學(xué)生自愿報名，選拔學(xué)生組建興趣小組，組建后利用課外活動時間開展興趣小組教學(xué)活動。學(xué)校每年舉辦科技文化藝術(shù)節(jié)搭建平臺，檢驗和展示學(xué)生興趣小組的學(xué)習(xí)成果。

行動導(dǎo)向教學(xué)模式是開展興趣小組上課的教學(xué)模式。行動導(dǎo)向教學(xué)的特點是以培養(yǎng)學(xué)生能力為本位，學(xué)生通過學(xué)習(xí)活動獲得溝通能力、團(tuán)隊合作能力、問題解決能力、展示能力。行動導(dǎo)向教學(xué)都遵循“咨詢——計劃——決策——實施——檢查——評估”過程，師生角色轉(zhuǎn)換，教師是一個咨詢者、指導(dǎo)者，學(xué)生是學(xué)習(xí)主體。教師將課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。重在培養(yǎng)方法能力，從信息的收集、計劃的制定、方案的選擇、目標(biāo)的實施、信息的反饋，到成果的評價，學(xué)生共同參與，共同討論，在互相合作的過程中，最終解決問題。整個過程既是學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的過程，也是學(xué)生獲得經(jīng)驗的過程，培養(yǎng)方法能力的過程。

二、“雙元”驅(qū)動模式的實施

（一）實施興趣引領(lǐng)

1.根據(jù)學(xué)期開設(shè)的單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程，教師組建樹莓派科技創(chuàng)新興趣小組，開展興趣小組的教學(xué)活動，每周星期三、星期四下午放學(xué)后的課外活動時間由指導(dǎo)教師進(jìn)行集中授課。其他時間師生通過云班課、微信、釘釘直播等平臺進(jìn)行交流互動學(xué)習(xí)，突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時空壁壘。

2.采用行動導(dǎo)向教學(xué)模式開展興趣小組線上教學(xué)活動，擬定項目數(shù)量，制定授課計劃，遵循“一課一項目，一項目一作品”的教學(xué)理念，切實發(fā)揮行動導(dǎo)向教學(xué)模式的驅(qū)動作用，提升學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力。教師在指導(dǎo)樹莓派科技創(chuàng)新興趣小組過程中充分考慮項目難度，結(jié)合前沿的信息技術(shù)，制定合理的項目活動和教學(xué)內(nèi)容。具體授課計劃見表1。

3.每個項目結(jié)束后，教師都要對項目完成情況進(jìn)行總結(jié)，作品點評。修改后的優(yōu)秀作品參加學(xué)校科技文化藝術(shù)節(jié)。

4.選拔在科技創(chuàng)新小組表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生參加河源市青少年科技創(chuàng)新大賽，同時為省市技能競賽推薦優(yōu)秀學(xué)生。

（二）實施行動導(dǎo)向教學(xué)模式

每個項目分成若干個任務(wù)，在項目實施過程中以任務(wù)引領(lǐng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。以“樹莓派控制LED二極管閃爍”項目為例，用行動導(dǎo)向教學(xué)模式組織課堂教學(xué)。

1.咨詢。下發(fā)學(xué)習(xí)任務(wù)工單，讓學(xué)生對照任務(wù)工單閱讀教材相關(guān)知識點，針對存在的問題向教師咨詢。教師針對新的知識點進(jìn)行講解，分析其應(yīng)用，如在本例中講解延時指令的應(yīng)用。通過任務(wù)工單，讓每組學(xué)生自己查找資料，樹莓派控制LED二極管閃爍項目任務(wù)工單見表2。

2.計劃。為完成教學(xué)任務(wù)，采用分組教學(xué)，各小組的學(xué)生制定計劃，包括畫出接線圖、編寫C語言程序、編寫Python語言程序、安裝外圍接線與調(diào)試。通過制定計劃，明確小組學(xué)生之間的分工，討論計劃的實施，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力;組員之間分工合作，培養(yǎng)團(tuán)隊意識。

3.決策。各小組將制定好的計劃工單上傳至云班課平臺交由指導(dǎo)教師審核，教師提出指導(dǎo)意見，線上課堂講解后，各小組分別實施。

4.實施。各小組按照計劃實施，教師針對實施過程中遇到的問題利用興趣小組上課時間進(jìn)行集中講解。此外，通過云班課、微信、釘釘直播軟件等信息化手段，與學(xué)生隨時隨地進(jìn)行線上交流互動，突破了教與學(xué)的時空界限。

5.檢查。任務(wù)完成后，讓每組學(xué)生將自己的作品進(jìn)行展示并推介。針對學(xué)生完成的作品和推介情況，逐項檢查，要求學(xué)生將自己解決問題的方法記錄下來。

6.評價。學(xué)生根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組內(nèi)、組間互評，教師根據(jù)每組學(xué)生的作品和表現(xiàn)進(jìn)行點評，確定本次學(xué)習(xí)任務(wù)最終成績。

三、“雙元”驅(qū)動模式的成效

（一）發(fā)揮興趣的引領(lǐng)作用

興趣小組是課堂教學(xué)的有效拓展。教師組建興趣小組，興趣小組的學(xué)生學(xué)習(xí)自己感興趣和擅長的內(nèi)容，通過小組合作方式完成作品，學(xué)生的積極性比較高。在興趣引領(lǐng)方面，項目的內(nèi)容選擇學(xué)生要感興趣，內(nèi)容要新穎，與當(dāng)前的新知識、新技術(shù)相一致，同時作品要具有創(chuàng)新性。項目完成后，興趣小組的學(xué)生對作品進(jìn)行集中展示和推薦，具有創(chuàng)新性的作品推薦到學(xué)?？萍嘉幕囆g(shù)節(jié)和市級科技創(chuàng)新大賽。

通過興趣小組教學(xué)，興趣引領(lǐng)作用得到很好闡釋。常規(guī)教學(xué)→興趣小組→學(xué)校科技文化藝術(shù)節(jié)→市科技創(chuàng)新大賽，以賽促興，以興促教，以教促學(xué)，回歸常規(guī)教學(xué)，形成了一條教學(xué)閉合回路，提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量和輸出越來越多的創(chuàng)新型優(yōu)秀畢業(yè)生。

（二）推動學(xué)校教學(xué)模式改革

學(xué)校一直推行教學(xué)改革，教師學(xué)習(xí)行動導(dǎo)向教學(xué)理念，按照行動導(dǎo)向教學(xué)模式實施興趣小組教學(xué)。圍繞咨詢、計劃、決策、實施、檢查和評價六個環(huán)節(jié)開展項目活動教學(xué)。創(chuàng)新課堂活動的教學(xué)設(shè)計，將教學(xué)活動與教學(xué)平臺、互動平臺等軟硬件相結(jié)合，將信息化教學(xué)手段與課堂教學(xué)過程相融合，既提升了教師的教學(xué)能力，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，真正實現(xiàn)了教學(xué)相長的良性循環(huán)。實施行動導(dǎo)向教學(xué)，有效推動了學(xué)校教學(xué)模式改革。

（三）“雙元”驅(qū)動模式取得的成績

樹莓派科技創(chuàng)新興趣小組創(chuàng)新作品《基于樹莓派和OpenCV的人臉追蹤AI視覺云臺系統(tǒng)》參加學(xué)?？萍嘉幕囆g(shù)節(jié)，以全新的知識、全新的技術(shù)精彩亮相。學(xué)生們爭先恐后地參加人臉識別體驗，吸睛無數(shù)，參觀的學(xué)生非常感興趣，在全校掀起了一股學(xué)習(xí)樹莓派的熱潮，營造了濃厚的創(chuàng)新學(xué)習(xí)氛圍。

《基于樹莓派和OpenCV的人臉追蹤AI視覺云臺系統(tǒng)》參加河源市第十四屆科技創(chuàng)新大賽，獲得了大賽二等獎和院長創(chuàng)新獎的優(yōu)異成績。“雙元”驅(qū)動模式在樹莓派科技創(chuàng)新興趣小組中得到了很好實施，取得了優(yōu)異的成績。

四、“雙元”驅(qū)動模式存在的問題

在實施“雙元”驅(qū)動過程中，由于中職學(xué)生的文化課基礎(chǔ)比較薄弱，編寫程序會遇到困難。行動導(dǎo)向教學(xué)模式中教學(xué)評價環(huán)節(jié)實施難度較大，由于學(xué)生語言表達(dá)能力不強(qiáng)，思維能力不強(qiáng)，不能很好地運(yùn)用專業(yè)知識表達(dá)，評價環(huán)節(jié)實施過程中有一定的難度。為解決此問題，學(xué)生應(yīng)通過加強(qiáng)文化基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，教師要加強(qiáng)分層次教學(xué)指導(dǎo)，同時引導(dǎo)學(xué)生提高語言表達(dá)能力，運(yùn)用專業(yè)術(shù)語推介項目作品。

教師也要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念、新知識、新技術(shù)，并敢于嘗試和實施。要不忘初心，牢記教書育人使命，把“雙元”驅(qū)動模式運(yùn)用于課程教學(xué)，推動學(xué)校教學(xué)改革創(chuàng)新的全面發(fā)展。

責(zé)任編輯 何麗華