五軸分揀機器人自動分揀機器人缺點
文、圖、視頻/羊城晚報全媒體記者蔣雋
實習生唐國軒
會網絡深度學習的百香果分揀機器人、校內智能蔬菜大棚、感光風雨的自動收縮晾衣架……12月18日，2021年廣州市中小學科技教育特色項目成果交流展示活動在廣東華僑中學舉行。記者獲悉，明年廣州將實現人工智能課程全覆蓋，不少先期試點學校展示了人工智能、STEM、創客教育目成果。專家表示，新課改下新教學要轉向素養導向的大單元教學，每個學科都要設計跨學科教學。
學生科技創新：自動伸縮衣架、制“皂”快樂
活動現場，少年宮、中小學等廣州30所單位通過展板、實物及視頻等形式，全方位展示STEM（科學Science、技術Technology、工程Engineering、數學Mathematics結合的跨學科綜合教育）、創客、人工智能教育成果，以及普通高中科技類特色發展項目成果，分享傳遞具有可參考性和推廣性的實踐經驗。
廣東華僑中學學生劉幸怡在人工智能課上制作的百香果分揀機器人引人圍觀，將幾個百香果放入機器輸送層，幾秒鐘內，皺皮與光滑的百香果在機器人“肚子”里多維拍照識別，按表皮光滑程度區分優劣和級別，分揀入不同的收集框中。指導教師黃振南介紹，機器人通過攝像頭拍攝結合特定的程序識別分析，精準區分光滑果和皺皮果，讓農民可以更精準地給不同需求的客戶供應百香果，提高效益。該項目獲得廣東省機器人比賽人工智能創意設計一等獎第一名，并進入全國展示。
廣州市天河區華陽小學帶來了蔬菜智慧種植大棚模型。該校在校園樓頂探索都市農夫智慧種植項目，將模型帶到了現場。記者看到，玻璃種植房中智能聲控燈、溫濕度傳感器、室內通風裝置等正有序運作，玻璃種植房外還設置了魚菜共生系統，魚池旁的水泵能把水中魚的糞便分解，提供給蔬菜作為養分。菜園旁的趕鳥器通過超聲波傳感器識別鳥兒接近并發出警報驅趕鳥類。廣州市天河區華陽小學信息科組長黎娜介紹，學校開展“都市小農夫”社團活動，社團成員利用每天午間和晚間放學后時間，去智慧大棚體驗現代化種植，參與整地做畦、施肥、播種、澆水、排澇、松土、病蟲害防治到收獲，勞動、科學兩不誤。
晾曬衣服出門不必擔心突然下雨了！廣州市白云中學帶來的自動晾衣架是典型的解決生活問題的科技應用。自動伸縮晾衣架可感應光線、濕度、風力識別陰天、雨天和大風，根據需要曬出衣服或收回衣架。廣州市天河區前進小學開展了《植物與生活之制“皂”快樂》課堂，學校組織學生通過植物粉末調色、了解植物功效，設計出調色皂、功效皂等個性化肥皂。
明年全市人工智能課程全覆蓋
此次展示成果的不少學校，是廣州市人工智能試點校。記者從廣州市教育局獲悉，2019年廣州入選全國“智慧教育示范區”，人工智能教育、AI+智慧教學成為廣州創建全國智慧教育示范區的重要工程。全市147所學校成為市人工智能課程改革實驗校，共5萬多名學生參與人工智能課程。2020年，三年級至八年級帶有廣州本土特色的《人工智能》教材應用到147所實驗學校的教育教學中。疫情防控期間，廣州市教研院通過線上教育平臺，連續推出了三年級、七年級人工智能第一課活動,為各實驗區、校開展人工智能線上教學提供可參考模板。廣州市將于2022年實現人工智能課程全覆蓋，屆時讓廣州每一個孩子都能夠學習人工智能課程。
活動現場，廣州市教育局相關負責人詳細了解了各校人工智能和科創課程開設形式及經驗。廣東華僑中學教師邱英杰介紹，學校目前創建了STEM理念下面向問題解決的人工智能四級課程體系，分為研發、選修、活動、必修四項課程，要求學生結合當下的學習，在真實的世界中解決問題，百香果分揀機器人就是在這一課程體系下孵化出的優秀學生作品。
天河區華陽小學把智能校園環境系列項目作為實施STEM教育課程的重要載體，其中“AI都市小農夫”是智能校園環境系列項目的重要子項目。目前，學校編寫了《AI都市小農夫》學本2套，形成《走近智慧種植》《走進智慧種植》2本教師教學設計冊。
廣東華僑中學校長李子良指出，STEM教育倡導基于工程設計、問題探究、項目解決展開，強調真實問題情景下的學習，要求學生動手開展實驗研究、項目開發，產生物化產品，解決實際問題，促進學生跨學科知識轉化，提升學生動手實踐能力和創新能力。
李子良介紹，目前學校STEM實驗室總面積共850平方米，分為木工、五金、電子制作、人工智能等多個區域。學校通過創設活動空間，鼓勵學生將學到的知識技能應用到解決實際問題中去，提升學生解決問題能力和科技創新能力，培養適應未來發展的創新型人才。
新課改每個學科都應體現跨學科教學
STEM、創客、人工智能教育都強調為學生創造跨學科的學習情景。近年來我國啟動了新一輪的課程改革。去年高一學生開始統一使用人教版新教材，今年是新課標背景下的首次新高考，基礎教育課堂提出了新挑戰。
活動上，華東師范大學教授、教育信息技術學系主任顧小清指出，在新課程改革的背景下，新教學主要包括兩個方面。
一是素養導向的大單元教學，強調在真實情境與深度學習的基礎上引導學生進行大觀念學習、大問題學習、大項目學習、大任務學習；大單元教學超越課時、課文與知識點、對接素養目標，整合知識、情景與任務。
二是單元與學科教學的跨學科屬性，未來跨學科應常態化體現在每個學科之中，每個學科應分配10%-15%的時間進行跨學科教學。(更多新聞資訊，請關注羊城派)
來源|羊城晚報·羊城派
責編|許張超