如何培养初中生实践创新能力

袁宇迪　钟慧珍

创新人才是一个国家的核心竞争力。2016年正式发布的《中国学生发展核心素养》六大素养分别是人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新。

随着人工智能、区块链、物联网等技术不断涌现，为了培养未来社会需要的人才，课程变革中增添新课程也是教育发展的需要。2019年9月起廣州市义务教育阶段试行人工智能课程，课程指南中定义人工智能课程是一门实践性、综合性和发展性的课程。我校作为广州市首批人工智能实验校，如何有深度有效度培养初中学生实践创新能核心素养，我们做了如下实践探究。

一、灵活组建小组为开展项目式学习垫下基石

项目式学习是基于真实问题情境，发现问题、分析问题、进而解决问题，让学生在这个过程中学习知识和技能，强调综合应用各科知识完成项目，含有“分析、设计、制作、实验”等工程学要素，更能体现动手实践和创新创造的特征。

开展项目式学习关键是组建高效的小组团队。初中生的知识储备非常有限，思维心智能力都处于发展中，主动、坚持、吃苦耐劳等品格较弱。要组建适合长时间开展项目学习的团队并非易事。我们在开展校本人工智能课程实践过程中，进行以下三种团队组建实验。（见表1）

对比三种小组组建方式发现，第一种小组组建速度快、人数整齐，但在团队学习过程中出现较严重的“推着学”“光棍司令”等现象，不积极的学生主动性较差，常以各种理由消极面对小组的分工任务。第二种小组组建，我们使用问卷方式以及课堂自愿选择方式组建小组团队，出现好朋友抱团选择，容易出现清一色“男团”“女团”和假爱好的情况，也不利组长后期的管理。第三种方式是在第二种组建基础实践一段时间后，再融合第一种组建方式。目前我们是通过第三种方式组建小组，小组学习过程能有效避免第一、二种合作学习中的顽固问题。由此得出，初中生的小组组建适用灵活组建策略，要给予团队试错时间，另外教师要细致观察、耐心指导和培养组长。在不断微调中尽可能把不同长处的学生组合一起，才有利于他们发挥出各自的优势。

二、源于实际身边的问题为实践创新力助燃

真实问题是项目式学习的关键，有利于调动学生积极参与积极调用各科知识，这样的项目学习的成就感和自豪感更高。初中阶段学生的身心进入快速发展期，兴趣爱好不稳定，加上学业任务加重，对事物容易出现三分钟热度。因此，初中项目式学习的问题不仅要求真实，更需要注重与学生学习生活息息相关，这样的问题才有价值有意义吸引学生长时间做下去。

下面以我校两个校本人工智能课程项目为例阐述项目问题的选择方向，分别是七年级的“校园智能模型”和八年级的“智能中国地图”。七年级“校园智能模型”项目的问题是，我校作为一所五十多年历史的校中校，由于受地理位置局限，建筑错综相连。初次到校的人员（如新生，家长，校外师生），在寻找会议场所或办公室耗费大量时间。如果能够为学校设计制作一个既形象美观、又能够准确快速找到学校重要的会议场所、办公室的校园智能模型，那就解决了初入校园人员快速查找场地或部门这个问题。这个项目就是源于学生学习校园的问题且学生有切身体会，学生能置身于问题的情景中。在制作设计模型过程小组团队亲自走访校园各个角落，在走访过程中发现校园美的同时，也增强对校园的热爱和责任担当意识。八年级的“智能中国地图”是基于同学们学习中国地理章节，难以记忆中国的三十四个省会城市，通过动手实践做一个学具，运用智能手机app，连通作品上蓝牙模块硬件，实现快捷学习中国地图上各省会知识和定位地理位置。在真实的学习需求下，学生更有动力边做边结合自身的学习特点创新设计模型的外观与智能功能，使得在学习智能编程知识的同时，融合了美术设计、地理知识、创客开源知识，学习中实际问题有意义的有价值就会有坚持，坚持的过程自然落实好实践创新能力的培养。

三、以工程设计步骤为指导让实践创新变得可视化

项目式学习的核心目的是培养问题解决能力、实践创新能力，工程设计步骤是最好的抓手，让目标变得可视易落实。工程设计步骤包含有：①确定需求和条件限制;②调研-提出问题;③开发可实现的解决方案;④构建模型;⑤测试和评估原型;⑥优化改良。工程设计步骤的开始即是明确的用户需求和条件标准，每个工程步骤有清晰的设计要求。通过一环一环的操作指引，让实践变得可视化，有助初中生在有限的能力中找到入手，在各种环节实践中自然渗透实践创新能力，可以说工程设计步骤指导的项目是实践创新力培养的最好载体。

下面是“智能中国地图”项目的工程设计环节及对应的培养目标和能力。（见表2）

“双减”政策旨在于让教育回归本原，培养全面发展的人。作为教育一线教师，我们认为树立正确新课改的创新观，营造融合共学的氛围，诱发学生的创新欲望;激发学生的学习兴趣，打下创新的基础;引导学生大胆质疑实践创新，是创新的重要手段;做到可持续发展，以学生发展为本的教学改革，才能取得好的教学成果。

【注：本文系广州市白云区2020年度教育科学规划课题“基于项目式的中学人工智能校本课程开发与实践研究”研究成果，课题编号：2020QGH01】

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