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一門(mén)課程改變一條路
——智慧交通課程助力學(xué)生自建安全上學(xué)路
◎ 河北省承德市魁星園小學(xué) 宗杰
河北省承德市魁星園小學(xué)周邊交通狀況復(fù)雜，學(xué)生上學(xué)需要橫穿城市快速路，存在較大的交通安全隱患——2019年一名學(xué)生放學(xué)過(guò)馬路時(shí)曾遭遇車(chē)禍。而后，在區(qū)政府與當(dāng)?shù)亟还懿块T(mén)的努力下，路口安裝了交通信號(hào)燈，但擁堵和安全隱患仍未徹底消除。 作為學(xué)校教師，我們認(rèn)真思考這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：如何解決學(xué)校周邊的交通問(wèn)題，同時(shí)也讓學(xué)生真正參與到解決問(wèn)題的過(guò)程中。經(jīng)過(guò)討論，學(xué)校決定開(kāi)設(shè)“為校園周邊設(shè)計(jì)智能交通系統(tǒng)”校本課程。這門(mén)課以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)為核心，讓學(xué)生從知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)閱?wèn)題探索者，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)調(diào)查、研究和合作，提高解決問(wèn)題的能力。 工程設(shè)計(jì)啟蒙：建立專(zhuān)業(yè)認(rèn)知。課程初期，我們邀請(qǐng)交警開(kāi)展交通安全講座，用真實(shí)案例和動(dòng)畫(huà)演示讓學(xué)生了解交通安全知識(shí)，還組織學(xué)生代表參觀車(chē)管所和交警指揮中心，通過(guò)監(jiān)控屏幕直觀感受智慧交通如何通過(guò)信息化手段疏導(dǎo)交通，激發(fā)學(xué)生對(duì)智能交通問(wèn)題的興趣。 隨后，師生成立項(xiàng)目組，明確分工：“信息員”搜集交通工程和智能系統(tǒng)知識(shí)，“設(shè)計(jì)師”根據(jù)團(tuán)隊(duì)意見(jiàn)繪制草圖。有學(xué)生提出設(shè)計(jì)自動(dòng)調(diào)節(jié)的交通信號(hào)燈系統(tǒng)，根據(jù)車(chē)流量實(shí)時(shí)調(diào)整信號(hào)切換。大家討論后決定先動(dòng)手實(shí)踐，遇到問(wèn)題再共同解決。 智能應(yīng)用實(shí)踐：在試錯(cuò)中成長(zhǎng)。創(chuàng)意物化需要詳細(xì)計(jì)劃。學(xué)生先把想法畫(huà)成草圖，再逐步完善為示意圖。實(shí)踐剛開(kāi)始，學(xué)生就遇到了材料選擇的問(wèn)題：用什么做信號(hào)燈模型的支架？嘗試了瓦楞紙、木板后，學(xué)生最終選擇了樂(lè)高積木，因?yàn)樗奖闳〔暮筒鹧b。 設(shè)計(jì)程序是最大的挑戰(zhàn)。學(xué)生先畫(huà)流程圖，再設(shè)計(jì)信號(hào)燈交替程序，輸入主控板后在模型上運(yùn)行。第一組學(xué)生成功讓燈亮了起來(lái)，而第二組卻遇到了問(wèn)題：程序和第一組一樣，但模型沒(méi)反應(yīng)。他們檢查后發(fā)現(xiàn)是杜邦線連接出了問(wèn)題。解決問(wèn)題后，各小組的燈也陸續(xù)亮了。 程序運(yùn)行成功后，學(xué)生又提出新問(wèn)題——“如何用傳感器檢測(cè)車(chē)流量”“系統(tǒng)需要什么軟件支持”……經(jīng)討論后大家認(rèn)為，要分步驟進(jìn)行：先確定技術(shù)路線，再選取硬件和軟件，最后進(jìn)行系統(tǒng)集成。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不斷試錯(cuò)，嘗試安裝傳感器、編寫(xiě)程序控制信號(hào)燈切換等細(xì)節(jié)，從中獲益良多。 立體交通創(chuàng)想：從平面到立體的突破。經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，學(xué)生初步完成了智能交通系統(tǒng)的雛形。有學(xué)生提出，實(shí)現(xiàn)人車(chē)分離能提高安全和效率，建議建設(shè)人行過(guò)街天橋或地下通道。于是，我們帶領(lǐng)學(xué)生走訪規(guī)劃展覽館和設(shè)計(jì)院，從選址、外形設(shè)計(jì)到材料選用等方面深入學(xué)習(xí)。 在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)下，學(xué)生著手設(shè)計(jì)人行過(guò)街天橋。有了之前的經(jīng)驗(yàn)，這次設(shè)計(jì)過(guò)程更加順暢，學(xué)生還考慮在智能技術(shù)層面利用傳感器和人工智能算法優(yōu)化交通管理，比如安裝車(chē)流量監(jiān)測(cè)器和行人計(jì)數(shù)器、根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)移動(dòng)應(yīng)用程序提供實(shí)時(shí)交通信息和路線規(guī)劃…… 多一條路徑：多學(xué)科協(xié)同與多元評(píng)價(jià)。在校本課程實(shí)施過(guò)程中，創(chuàng)客、數(shù)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科教師共同參與“智慧交通會(huì)商”，制定了包含活動(dòng)策略、組織策略、干預(yù)策略和評(píng)價(jià)策略的教學(xué)流程，幫助學(xué)生提升思維和學(xué)習(xí)能力。學(xué)校還開(kāi)發(fā)了多樣的學(xué)習(xí)工具，比如基于認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)習(xí)卡片和可視化思維導(dǎo)圖。 在評(píng)價(jià)方面，學(xué)校設(shè)計(jì)了兩種工具：用“評(píng)價(jià)單”記錄學(xué)生在活動(dòng)中的實(shí)時(shí)表現(xiàn)；通過(guò)“成長(zhǎng)手冊(cè)”記錄學(xué)生的金點(diǎn)子、新創(chuàng)想和小進(jìn)步。項(xiàng)目展示會(huì)上，學(xué)生思路清晰、自信滿(mǎn)滿(mǎn)，展示了他們的成果和成長(zhǎng)。
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