“双元”驱动模式引领科创STEM教育

江国龙

科学素质决定公民的思维方式和行为方式，是实现美好生活的前提，是实施创新驱动发展战略的基础，是国家综合国力的体现。进一步加强公民科学素质培养，不断提升人力资源质量，对于增强自主创新能力，引领经济社会发展新常态，注入发展新动能，助力创新型国家建设和全面建成小康社会具有重要战略意义，由此可见推进科学素质教育的重要性。中职学生是未来制造和未来智造的重要力量，培养和提高中职学生的科学素质是中职学校和中职教师的职责所在。

一、“双元”的阐释

“双元”是指兴趣引领和行动导向教学模式。兴趣是最好的老师，兴趣小组旨在发展学生的兴趣爱好和创新潜力，让每位学生发现自己的闪光点，发展自己的特长。为了更好培养中职学生的创新能力，学校每学期都根据开设课程开展兴趣小组活动，由教师组织学生自愿报名，选拔学生组建兴趣小组，组建后利用课外活动时间开展兴趣小组教学活动。学校每年举办科技文化艺术节搭建平台，检验和展示学生兴趣小组的学习成果。

行动导向教学模式是开展兴趣小组上课的教学模式。行动导向教学的特点是以培养学生能力为本位，学生通过学习活动获得沟通能力、团队合作能力、问题解决能力、展示能力。行动导向教学都遵循“咨询——计划——决策——实施——检查——评估”过程，师生角色转换，教师是一个咨询者、指导者，学生是学习主体。教师将课堂还给学生，让学生自主学习。重在培养方法能力，从信息的收集、計划的制定、方案的选择、目标的实施、信息的反馈，到成果的评价，学生共同参与，共同讨论，在互相合作的过程中，最终解决问题。整个过程既是学生学会学习的过程，也是学生获得经验的过程，培养方法能力的过程。

二、“双元”驱动模式的实施

（一）实施兴趣引领

1.根据学期开设的单片机应用基础课程，教师组建树莓派科技创新兴趣小组，开展兴趣小组的教学活动，每周星期三、星期四下午放学后的课外活动时间由指导教师进行集中授课。其他时间师生通过云班课、微信、钉钉直播等平台进行交流互动学习，突破了传统教学的时空壁垒。

2.采用行动导向教学模式开展兴趣小组线上教学活动，拟定项目数量，制定授课计划，遵循“一课一项目，一项目一作品”的教学理念，切实发挥行动导向教学模式的驱动作用，提升学生动手能力和创新能力。教师在指导树莓派科技创新兴趣小组过程中充分考虑项目难度，结合前沿的信息技术，制定合理的项目活动和教学内容。具体授课计划见表1。

3.每个项目结束后，教师都要对项目完成情况进行总结，作品点评。修改后的优秀作品参加学校科技文化艺术节。

4.选拔在科技创新小组表现优秀的学生参加河源市青少年科技创新大赛，同时为省市技能竞赛推荐优秀学生。

（二）实施行动导向教学模式

每个项目分成若干个任务，在项目实施过程中以任务引领培养学生的创新能力。以“树莓派控制LED二极管闪烁”项目为例，用行动导向教学模式组织课堂教学。

1.咨询。下发学习任务工单，让学生对照任务工单阅读教材相关知识点，针对存在的问题向教师咨询。教师针对新的知识点进行讲解，分析其应用，如在本例中讲解延时指令的应用。通过任务工单，让每组学生自己查找资料，树莓派控制LED二极管闪烁项目任务工单见表2。

2.计划。为完成教学任务，采用分组教学，各小组的学生制定计划，包括画出接线图、编写C语言程序、编写Python语言程序、安装外围接线与调试。通过制定计划，明确小组学生之间的分工，讨论计划的实施，培养学生的语言表达能力;组员之间分工合作，培养团队意识。

3.决策。各小组将制定好的计划工单上传至云班课平台交由指导教师审核，教师提出指导意见，线上课堂讲解后，各小组分别实施。

4.实施。各小组按照计划实施，教师针对实施过程中遇到的问题利用兴趣小组上课时间进行集中讲解。此外，通过云班课、微信、钉钉直播软件等信息化手段，与学生随时随地进行线上交流互动，突破了教与学的时空界限。

5.检查。任务完成后，让每组学生将自己的作品进行展示并推介。针对学生完成的作品和推介情况，逐项检查，要求学生将自己解决问题的方法记录下来。

6.评价。学生根据评分标准进行组内、组间互评，教师根据每组学生的作品和表现进行点评，确定本次学习任务最终成绩。

三、“双元”驱动模式的成效

（一）发挥兴趣的引领作用

兴趣小组是课堂教学的有效拓展。教师组建兴趣小组，兴趣小组的学生学习自己感兴趣和擅长的内容，通过小组合作方式完成作品，学生的积极性比较高。在兴趣引领方面，项目的内容选择学生要感兴趣，内容要新颖，与当前的新知识、新技术相一致，同时作品要具有创新性。项目完成后，兴趣小组的学生对作品进行集中展示和推荐，具有创新性的作品推荐到学校科技文化艺术节和市级科技创新大赛。

通过兴趣小组教学，兴趣引领作用得到很好阐释。常规教学→兴趣小组→学校科技文化艺术节→市科技创新大赛，以赛促兴，以兴促教，以教促学，回归常规教学，形成了一条教学闭合回路，提高学校的教学质量和输出越来越多的创新型优秀毕业生。

（二）推动学校教学模式改革

学校一直推行教学改革，教师学习行动导向教学理念，按照行动导向教学模式实施兴趣小组教学。围绕咨询、计划、决策、实施、检查和评价六个环节开展项目活动教学。创新课堂活动的教学设计，将教学活动与教学平台、互动平台等软硬件相结合，将信息化教学手段与课堂教学过程相融合，既提升了教师的教学能力，又提高了学生的学习能力，真正实现了教学相长的良性循环。实施行动导向教学，有效推动了学校教学模式改革。

（三）“双元”驱动模式取得的成绩

树莓派科技创新兴趣小组创新作品《基于树莓派和OpenCV的人脸追踪AI视觉云台系统》参加学校科技文化艺术节，以全新的知识、全新的技术精彩亮相。学生们争先恐后地参加人脸识别体验，吸睛无数，参观的学生非常感兴趣，在全校掀起了一股学习树莓派的热潮，营造了浓厚的创新学习氛围。

《基于树莓派和OpenCV的人脸追踪AI视觉云台系统》参加河源市第十四届科技创新大赛，获得了大赛二等奖和院长创新奖的优异成绩。“双元”驱动模式在树莓派科技创新兴趣小组中得到了很好实施，取得了优异的成绩。

四、“双元”驱动模式存在的问题

在实施“双元”驱动过程中，由于中职学生的文化课基础比较薄弱，编写程序会遇到困难。行动导向教学模式中教学评价环节实施难度较大，由于学生语言表达能力不强，思维能力不强，不能很好地运用专业知识表达，评价环节实施过程中有一定的难度。为解决此问题，学生应通过加强文化基础课的学习，教师要加强分层次教学指导，同时引导学生提高语言表达能力，运用专业术语推介项目作品。

教师也要加强学习，学习新的教学理念、新知识、新技术，并敢于尝试和实施。要不忘初心，牢记教书育人使命，把“双元”驱动模式运用于课程教学，推动学校教学改革创新的全面发展。

责任编辑 何丽华