汪小俊

基于幼兒園發展需要和幼兒的學習特點,武漢市新洲區直屬機關第二幼兒園積極探索“互聯網+”時代的幼兒園“田園教育”,把幼兒園各個方面的工作與各種現代信息技術進行深度融合,通過搭建智慧校園管理平臺,建設人工智能種植基地,優化田園課程教學實踐,推動“田園教育”向縱深發展,促進幼兒在“親田園”的過程中全面健康發展。
搭建智慧校園管理平臺
園所基于幼兒園規模、幼兒學習基礎,充分利用“互聯網+”信息技術,力求體現智慧幼兒園的核心特質:一是提高管理效率,實現各種應用融合;二是打通邊界,實現家園共育深度融合;三是連接園區和種植基地物理環境,實現智能感知可調控;四是創設幼兒學習情境,提供各種優質學習資源和學習效果評價,實現技術與創新融合。為此,園所搭建了智慧校園管理平臺。
智慧校園主要采用分層架構。在層次架構中,各層直接向上一層次提供服務,各層之間的服務調用都通過公開的接口進行。只要接口不變,各層次的內容既可以進行增減調整,又不會引起上層的變化。
智慧感知:其主要作用是數據采集,通過運用網絡攝像機、無線射頻技術、移動終端及各種傳感器等技術手段,采集幼兒園環境、種植基地、人員、設備及物品等多種要素的實時數據,如種植基地室內溫度、室外溫度和光照等數據。采集的數據通過網絡通信層進入數據存儲和訪問層。
網絡通信:網絡通信層是智慧校園物理環境、設備、人員和各種智慧應用之間互聯的基礎,主要承擔智慧校園的無縫通信任務,通過有線和無線通信設備,確保幼兒園和種植基地網絡全覆蓋。
數據存儲和訪問:數據存儲和訪問層是整個架構的核心,擔負著數據存儲和提供訪問服務的功能。
智慧應用:智慧應用是智慧校園建設的主要內容,其內容涵蓋了幼兒園各類應用,包括教學類、內部管理類、種植基地管理類、家園合作類和社會宣傳類應用。
用戶交互:包括移動APP、微信和門戶網站。移動APP和微信支持隨時隨地使用各種智慧應用。門戶網站支持單點登錄,一站式使用各種智慧應用。
通用標準和協議、網絡安全技術:通用標準和協議、網絡安全技術貫穿上述五個層次,表明各層次建設都需要遵循通用標準和協議,都要采用各種網絡安全技術。
建設人工智能種植基地
田園課程是園所自主開發的園本課程。田園課程以健康、語言、社會、科學、藝術五大領域為基礎,以“田園勞作”“田園故事”“田園探究”“田園創藝”為主要內容,以“四季”主題活動的方式呈現。田園課程就是為幼兒提供一種自然清新的田園環境、自然真實的教學資源和自然自由的發展空間,并將幼兒生活經驗融入課程中,從而滋養幼兒心靈,促進幼兒的快樂成長和健康發展。但在長期的教學實踐中,這種“季節性”的呈現方式嚴重制約著課程的順利實施。
為此,園所在智慧校園管理平臺的基礎上,投入巨資建設了人工智能種植基地。在園區搭建了溫室大棚,安裝人工智能系統,通過各種傳感器連接種植基地生產環境,實現大棚溫度、濕度自動監測、光照自動調節、農作物生長和病害自動監控。當溫度過低時,自控系統將給棚內自動加溫;水分含量低時,棚內的滴灌或噴灌系統就會自動開啟;不需要陽光時,遮陽系統就會自動覆蓋;還可以將所有監測的數據自動傳回智慧校園管理平臺,實現數據自動匯聚和智能處理,徹底擺脫了原有課程內容的“季節性”桎梏,使田園種植實現了因需種植和反季節種植。這一舉措大大增強了課程的適應性,有效改變了教學生態,實現了教育生態從平面到立體、思維模式從一維到多維、知識體系從單一到跨界、教師能力從一元到多元、教育技術從單一到復合、教材呈現從紙質到數字、教學場景從傳授到互動、學習方式從靜態到動態、管理模式從傳統到智慧、教學評價從粗放到精準的轉變,全面賦能幼兒園教育教學改革。
優化田園課程教學實踐
田園課程以幼兒自我建構知識、獲取經驗為核心,強調活動給幼兒的知識和經驗不是零碎的、片段的,而是相關的、聯系的。但在課程實施過程中,常常因為錯過農時、資源稀缺等原因,使得田園課程延時或者無法開展。人工智能種植基地建好以后,有效解決了一直困擾教育教學的難題,消除了課程架構中的最后一道障礙,優化了田園課程教學實踐。
調整田園課程結構,提高科學技術含量。在建構上,田園課程注重隱性課程與顯性課程相結合;在內容設計上,突出學習領域與注重全面覆蓋相結合。學習領域的課程內容對應幼兒健康、語言、社會、科學和藝術五大學習領域,但在原有課程結構中,五大學習領域的內容幾乎是平均分配。人工智能種植基地建好以后,園所對原有課程結構進行了優化,減少了實地觀察的課程分量,增加了科學領域的學習內容,改變了幼兒的學習方式。譬如觀察農作物的生長全過程,可以利用多媒體、互聯網、人工智能等信息技術,通過形狀、聲音、色彩等形式表現,不僅為幼兒營造出生動、活潑、輕松的學習氛圍,而且提高了田園課程的科學技術含量。
淡化田園種植季節,增強田園課程教學彈性。人工智能大棚的建設,實現了季節性種植和反季節性種植。幼兒園可以根據課程計劃的需要種植各種蔬菜和植物,不再受季節的制約,極大增強了田園課程的彈性。譬如《玉米總動員》是大班主題課程,下設“金色的玉米”“玉米朋友”“玉米大變身”三個活動。原有主題課程是安排在春季進行,現在就沒有什么時間限制了,春季錯過了時間,還可以安排在秋季教學。以前在“玉米朋友”活動中需要師生到處尋找不同顏色的玉米,現在可以直接在人工智能大棚里種植不同顏色的玉米。
減少田園勞作頻次,增加體驗式學習活動。感知、操作、體驗、交流是田園課程的主要特征。由于幼兒年齡小,現場的感知和操作并不能很好地達成課程設計目標和要求,幼兒除草弄得滿身泥巴、澆水打濕衣服等現象屢見不鮮。人工智能大棚建好以后,農作物的管理全部由人工智能系統來完成,減少了幼兒實地勞作的頻次,給幼兒體驗式學習活動擴展了空間。譬如,通過人工智能系統采集的大數據,將其傳至智慧校園平臺,教師運用多種現代化技術手段就可以化繁為簡、化虛為實、化靜為動地呈現農作物生長及其管理過程,不僅培養了幼兒對科學的興趣,而且使其得到了充分體驗。園所把田園勞作的教學重點放在蔬菜、果實采摘上,旨在通過采摘體驗活動,培養幼兒熱愛勞動、珍惜勞動成果的美好情感。
創新“田園教育”內容,改進田園教學方法。在“田園教育”實踐中,園所把教學管理的重心放在了教育內容創新和教學方法改革上,旨在促進廣大教師主動擁抱新技術、充分利用新技術。首先,轉變觀念。重點解決好“教師從哪里教,幼兒從哪里學”“教師怎么教,幼兒怎么學”和“教師為什么教,幼兒為什么學”的問題,把“自然、自主、自由”的課程理念整合到信息技術中來,最大限度地為幼兒提供“親田園、養心靈”的機會,從而促進幼兒快樂健康成長。其次,創新“田園教育”內容。隨著智慧校園平臺建設和人工智能系統的應用,園所開發了《迷你農莊的秘密》資源包,將田園課程四大板塊內容全面滲透、融入幼兒生活活動、戶外活動、學習活動、區域活動和家園共育活動。最后,改革教學方法。目前,園所把教學改革的重點放在微課、慕課等資源開發、應用和推廣上,有效提升了廣大教師運用新技術的水平,進一步提高了教育教學質量。
責任編輯/曹小飛