河北省承德市魁星园小学周边交通状况复杂,学生上学需要横穿城市快速路,存在较大的交通安全隐患——2019年一名学生放学过马路时曾遭遇车祸。而后,在区政府与当地交管部门的努力下,路口安装了交通信号灯,但拥堵和安全隐患仍未彻底消除。
作为学校教师,面对这一现实问题我们陷入思考:如何改善学校周边的交通问题,同时也让学生真正参与到解决问题的过程中。经过讨论,学校决定开设“为校园周边设计智能交通系统”校本课程。这门课以项目驱动式学习为核心,让学生从知识接受者转变为问题探索者,在实践中学习调查、研究和合作,提高解决问题的能力。
工程设计启蒙:建立专业认知。课程初期,我们邀请交警开展交通安全讲座,用真实案例和动画演示让学生了解交通安全知识,还组织学生代表参观车管所和交警指挥中心,通过监控屏幕直观感受智慧交通如何通过信息化手段疏导车流,激发学生对智能交通问题的兴趣。
随后,师生成立项目组,明确分工:“信息员”搜集交通工程和智能系统知识,“设计师”根据团队意见绘制草图。有学生提出设计自动调节的交通信号灯系统,根据车流量实时调整信号切换。大家讨论后决定先动手实践,遇到问题再共同解决。
智能应用实践:在试错中成长。创意物化需要详细计划。学生先把想法画成草图,再逐步完善为示意图。实践刚开始,学生就遇到了材料选择的问题:用什么做信号灯模型的支架?尝试了瓦楞纸、木板后,学生最终选择了乐高积木,因为它方便取材和拆装。
设计程序是最大的挑战。学生先画流程图,再设计信号灯交替程序,输入主控板后在模型上运行。第一组学生成功让灯亮了起来,而第二组却遇到了问题:程序和第一组一样,但模型没反应。他们检查后发现是杜邦线连接出了问题。解决问题后,各小组的灯也陆续亮了。
程序运行成功后,学生又提出新问题——“如何用传感器检测车流量”“系统需要什么软件支持”……经讨论后大家认为,要分步骤进行:先确定技术路线,再选取硬件和软件,最后进行系统集成。在这个过程中,学生不断试错,尝试安装传感器、编写程序控制信号灯切换等细节,从中获益良多。
立体交通创想:从平面到立体的突破。经过多次调试,学生初步完成了智能交通系统的雏形。有学生提出,实现人车分离能提高安全和效率,建议建设人行过街天桥或地下通道。于是,我们带领学生走访规划展览馆和设计院,从选址、外形设计到材料选用等方面深入学习。
在专业人员的指导下,学生着手设计人行过街天桥。有了之前的经验,这次设计过程更加顺畅,学生还考虑在智能技术层面利用传感器和人工智能算法优化交通管理,比如安装车流量监测器和行人计数器、根据实时数据调整信号灯时长、开发移动应用程序提供实时交通信息和路线规划……
多一条路径:多学科协同与多元评价。在校本课程实施过程中,创客、数学、艺术等学科教师共同参与“智慧交通会商”,制定了包含活动策略、组织策略、干预策略和评价策略的教学流程,帮助学生提升思维和学习能力。学校还开发了多样的学习工具,比如基于认知风格的学习卡片和可视化思维导图。
在评价方面,学校设计了两种工具:用“评价单”记录学生在活动中的实时表现;通过“成长手册”记录学生的金点子、新创想和小进步。项目展示会上,学生思路清晰、自信满满,展示了他们的成果和成长。
以“为校园周边设计智能交通系统”为主题的校本课程超越了传统课堂,通过“创行”实践,让学生在解决实际问题的过程中学习知识和技能,培养创新思维和团队合作能力。这门课程让我们看到,当教育与现实问题结合,当学生从被动学习变为主动创造,学习就会真正发生,成长就会充满力量。
(作者单位系河北省承德市魁星园小学)
《中国教师报》2025年07月09日第9版
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