上海诺美学校的科学课程总体而言是非常有特色的,相比传统的科学课堂,我们的学术科创课程旨在帮助学生将扎实的科学理论基础与实践、体验活动更好地作结合,让学生不仅学习科学知识点,而且能亲自动手实验进行研究式学习。
我们在学校勤学楼5楼专门建立了火星实验室,这背后一大主要考量因素就是我们将传统的科学拓展成为STEM跨学科教学模式,为学生提供覆盖跨学科知识及进阶科创课程学习。我认为,这点并不是每一个学校都能实现的,大多数学校目前都还偏向于相对传统的强调知识点记忆的教学模式。
我们希望通过打造旨在培养能够具备21世纪胜任力的全球化人才的特色科创课程,让学生能在诺美科创特色课堂上学习到的内容包括:3D设计、3D打印、编程、机器人、神经科学、生物技术和基因工程等。同时,学生们也都有机会将他们课程所学到的知识应用到自己的实践项目之中。
可能有家长会产生疑问,课程设置强调学生的动手实践,那么基础理论知识方面呢?其实,我们要求只有当学生有了相对扎实的科学学科基础后,才可以选择后续进阶级别的课程。这就是为什么我们提供了大量的科学方面AP课程,例如:AP物理1、AP物理2、AP物理C、AP生物、AP化学、AP CS,以及所有A-Level的科学课程。在这些基础之上,我们设置了很多相对新兴的科学技术领域课程内容,希望我们的学生在高中阶段就开始关注世界范围的新技术和新思想的教育,从而,让我们的学生在未来社会能够更加具有竞争力,也让他们的未来有更多可能性。
概括来说,我认为,正是理论与实践的有机结合,以及对前瞻的科学技术领域学习内容的引入,让诺美学校走在创新科学教学的前端,也使我们的学生能更加与时俱进,具备21世纪人才所需要的必备的重要技能,比如,编程、设计和科学研究。
诺美学术科创特色的
机器人编程课程
本学期,我们为学术科创方向的10年级学生,新增提供了这门机器人入门课程。学生可以在暑假期间,进行进阶的机器人课程学习。本课程的目标是帮助我们的学生们能够为VEX机器人世界锦标赛做好充分的准备。VEX锦标赛是被美国常春藤院校、世界百强大学认可的世界型学生机器人竞争赛事,它由美国国家航空航天局(NASA)、美国EMC公司、亚洲机器人联盟、德州仪器、诺斯罗普格鲁曼公司等共同发起,参与人数最多的机器人专业联赛。VEX机器人世界锦标赛每年吸引着全球40多个国家,数百万青少年参与选拔,于2016年被载入《吉尼斯世界记录大全》。通过参加此比赛,不仅可以让我们学生在大学招生官面前充分展示自己在基础学科学习之外的编程能力,更可以展示他们的批判性思维和解决问题的能力。
毫无疑问,对于高中学生而言,需要掌握物理、化学和生物的学科基础知识,但未来我们的很多研究将会在机器人、人工智能、传感器、自动车辆、基因工程、太空探索等方面,所以我们的学生需要在高中开始,了解参与这些前瞻的科技背后所需的学术知识。
我们这学期的这门机器人课程是一门入门课程,帮助学生建立必要的背景知识,特别是在编程方面,以便后续学习更进阶难度课程,其要求和难度将与AP课程一样高。并且,最终学生的学习成果将通过在年底的VEX机器人世界锦标赛中得以呈现。
现在,大多数学生都可以参加AP课程、A-Level课程、IB课程,以满足世界范围大学的申请要求,但是,这些还是不足以帮助学生从中脱颖而出。当大学的招生官能够在我们学生的成绩单上发现,相比其他同龄人,他们已经在这些前瞻的科创领域的学习都能拥有一定成果时,这对于我们的学生大学申请将会是一个比较大的优势。
近期线上学习主题:
Arduino编程+三维建模
疫情阶段我们继续进行线上课程,继Python编程课后,我们为学生提供了两个并行课的方向选择,分别是Arduino创客编程和3D建模设计,这也是考虑为后期的进阶课程学习和参加VEX大赛打下基础。
Arduino编程
在学习了Python代码编程后,我们逐步转向硬件编程的过渡课程。通过学习Arduino,初步掌握Arduino单片机及其开发环境的基本编程技能与使用方法,通过循序渐进的理论学习和实验,逐步使学生学会独立自主开发Arduino机器人,为以后的人工智能创客项目、VEX比赛、太空种植舱等各类创客项目打好基础。
三维建模
让同学提早能够接触到参数化工程CAD类软件,在学习过程中,培养对作品的实用性考虑与模型细节刻画,学会通过三维场景的方式来直观表达展示出自己的设计与想法。不仅可以提高建模应用技能,同时也重点培养同学们的工程思维素养。我们主要让同学完成一些与航空航天探索相关主题的三维建模作品,同时也包含对于相关资料的查询整理与建模思路叙述。