上海諾美學(xué)校的科學(xué)課程總體而言是非常有特色的,相比傳統(tǒng)的科學(xué)課堂,我們的學(xué)術(shù)科創(chuàng)課程旨在幫助學(xué)生將扎實的科學(xué)理論基礎(chǔ)與實踐、體驗活動更好地作結(jié)合,讓學(xué)生不僅學(xué)習(xí)科學(xué)知識點,而且能親自動手實驗進行研究式學(xué)習(xí)。
我們在學(xué)校勤學(xué)樓5樓專門建立了火星實驗室,這背后一大主要考量因素就是我們將傳統(tǒng)的科學(xué)拓展成為STEM跨學(xué)科教學(xué)模式,為學(xué)生提供覆蓋跨學(xué)科知識及進階科創(chuàng)課程學(xué)習(xí)。我認(rèn)為,這點并不是每一個學(xué)校都能實現(xiàn)的,大多數(shù)學(xué)校目前都還偏向于相對傳統(tǒng)的強調(diào)知識點記憶的教學(xué)模式。
我們希望通過打造旨在培養(yǎng)能夠具備21世紀(jì)勝任力的全球化人才的特色科創(chuàng)課程,讓學(xué)生能在諾美科創(chuàng)特色課堂上學(xué)習(xí)到的內(nèi)容包括:3D設(shè)計、3D打印、編程、機器人、神經(jīng)科學(xué)、生物技術(shù)和基因工程等。同時,學(xué)生們也都有機會將他們課程所學(xué)到的知識應(yīng)用到自己的實踐項目之中。
可能有家長會產(chǎn)生疑問,課程設(shè)置強調(diào)學(xué)生的動手實踐,那么基礎(chǔ)理論知識方面呢?其實,我們要求只有當(dāng)學(xué)生有了相對扎實的科學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)后,才可以選擇后續(xù)進階級別的課程。這就是為什么我們提供了大量的科學(xué)方面AP課程,例如:AP物理1、AP物理2、AP物理C、AP生物、AP化學(xué)、AP CS,以及所有A-Level的科學(xué)課程。在這些基礎(chǔ)之上,我們設(shè)置了很多相對新興的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域課程內(nèi)容,希望我們的學(xué)生在高中階段就開始關(guān)注世界范圍的新技術(shù)和新思想的教育,從而,讓我們的學(xué)生在未來社會能夠更加具有競爭力,也讓他們的未來有更多可能性。
概括來說,我認(rèn)為,正是理論與實踐的有機結(jié)合,以及對前瞻的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)W習(xí)內(nèi)容的引入,讓諾美學(xué)校走在創(chuàng)新科學(xué)教學(xué)的前端,也使我們的學(xué)生能更加與時俱進,具備21世紀(jì)人才所需要的必備的重要技能,比如,編程、設(shè)計和科學(xué)研究。
諾美學(xué)術(shù)科創(chuàng)特色的
機器人編程課程
本學(xué)期,我們?yōu)閷W(xué)術(shù)科創(chuàng)方向的10年級學(xué)生,新增提供了這門機器人入門課程。學(xué)生可以在暑假期間,進行進階的機器人課程學(xué)習(xí)。本課程的目標(biāo)是幫助我們的學(xué)生們能夠為VEX機器人世界錦標(biāo)賽做好充分的準(zhǔn)備。VEX錦標(biāo)賽是被美國常春藤院校、世界百強大學(xué)認(rèn)可的世界型學(xué)生機器人競爭賽事,它由美國國家航空航天局(NASA)、美國EMC公司、亞洲機器人聯(lián)盟、德州儀器、諾斯羅普格魯曼公司等共同發(fā)起,參與人數(shù)最多的機器人專業(yè)聯(lián)賽。VEX機器人世界錦標(biāo)賽每年吸引著全球40多個國家,數(shù)百萬青少年參與選拔,于2016年被載入《吉尼斯世界記錄大全》。通過參加此比賽,不僅可以讓我們學(xué)生在大學(xué)招生官面前充分展示自己在基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)之外的編程能力,更可以展示他們的批判性思維和解決問題的能力。
毫無疑問,對于高中學(xué)生而言,需要掌握物理、化學(xué)和生物的學(xué)科基礎(chǔ)知識,但未來我們的很多研究將會在機器人、人工智能、傳感器、自動車輛、基因工程、太空探索等方面,所以我們的學(xué)生需要在高中開始,了解參與這些前瞻的科技背后所需的學(xué)術(shù)知識。
我們這學(xué)期的這門機器人課程是一門入門課程,幫助學(xué)生建立必要的背景知識,特別是在編程方面,以便后續(xù)學(xué)習(xí)更進階難度課程,其要求和難度將與AP課程一樣高。并且,最終學(xué)生的學(xué)習(xí)成果將通過在年底的VEX機器人世界錦標(biāo)賽中得以呈現(xiàn)。
現(xiàn)在,大多數(shù)學(xué)生都可以參加AP課程、A-Level課程、IB課程,以滿足世界范圍大學(xué)的申請要求,但是,這些還是不足以幫助學(xué)生從中脫穎而出。當(dāng)大學(xué)的招生官能夠在我們學(xué)生的成績單上發(fā)現(xiàn),相比其他同齡人,他們已經(jīng)在這些前瞻的科創(chuàng)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)都能擁有一定成果時,這對于我們的學(xué)生大學(xué)申請將會是一個比較大的優(yōu)勢。
近期線上學(xué)習(xí)主題:
Arduino編程+三維建模
疫情階段我們繼續(xù)進行線上課程,繼Python編程課后,我們?yōu)閷W(xué)生提供了兩個并行課的方向選擇,分別是Arduino創(chuàng)客編程和3D建模設(shè)計,這也是考慮為后期的進階課程學(xué)習(xí)和參加VEX大賽打下基礎(chǔ)。
Arduino編程
在學(xué)習(xí)了Python代碼編程后,我們逐步轉(zhuǎn)向硬件編程的過渡課程。通過學(xué)習(xí)Arduino,初步掌握Arduino單片機及其開發(fā)環(huán)境的基本編程技能與使用方法,通過循序漸進的理論學(xué)習(xí)和實驗,逐步使學(xué)生學(xué)會獨立自主開發(fā)Arduino機器人,為以后的人工智能創(chuàng)客項目、VEX比賽、太空種植艙等各類創(chuàng)客項目打好基礎(chǔ)。
三維建模
讓同學(xué)提早能夠接觸到參數(shù)化工程CAD類軟件,在學(xué)習(xí)過程中,培養(yǎng)對作品的實用性考慮與模型細(xì)節(jié)刻畫,學(xué)會通過三維場景的方式來直觀表達展示出自己的設(shè)計與想法。不僅可以提高建模應(yīng)用技能,同時也重點培養(yǎng)同學(xué)們的工程思維素養(yǎng)。我們主要讓同學(xué)完成一些與航空航天探索相關(guān)主題的三維建模作品,同時也包含對于相關(guān)資料的查詢整理與建模思路敘述。