北京学生设计的“手语灵巧手”,不但拿了奖,还成了一门课
北京日报客户端 2023-09-19 15:37

对着手机说一句“你好”,机械手便先指向前方,再竖起大拇指——这是手语“你好”的动作。在全国科普日主场活动的展览上,这只由中学生设计制作的“手语灵巧手”吸引了不少观众,它能将听到的词句“翻译”成手语,实现使用者与听障人士的交流。与此同时,北京市第二中学高二年级的学生正在课堂上,专注地摆弄着同款“灵巧手”的零件——它已经成为该校信息技术课程的教具之一。

2017年,就读于北京二中的姜睿曦决定将一个想法付诸实践。在一次就医过程中他看到,一位听障人士因与医生交流不畅,原本简单的取药过程变得漫长。能否用科学技术帮助他们更便捷地交流?在该校信息技术高级教师高山的指导下,他开始了“手语翻译”的设计。

当时,语音识别、手势识别、人工智能等技术发展刚刚起步,中学生要将这些先进技术集成在一个作品上,显然不是件容易的事。“师傅领进门,更多的工作还是孩子自学解决。”高山回忆,在一年多的研发过程中,姜睿曦迅速成长起来,从材质的更新到算法的迭代,作品先后进行了大小十余次改进。终于,在第17届中国青少年机器人竞赛的赛场上,“手语灵巧手”脱颖而出,夺得创意项目一等奖,后续还获得了第32届全国青少年科技创新大赛工程类一等奖。

当前各类科技竞赛活动密集,怎样不让学生“为赛而赛”,是亟待科技教师解决的问题。“传统的青少年科技活动通常只有活动规则,科技教师根据规则指导学生备赛,属于‘考什么学什么’,学生很难系统掌握知识。”北京科学中心相关负责人在工作中发现,有些参与科技竞赛的学生进入大学后才意识到,中学的竞赛学习与大学课程体系脱节,他们的科技特长在大学很难体现。而将竞赛资源科普化,把优秀的科技竞赛作品开发成为科普资源,便能更好地发挥科技教育的作用。

“手语灵巧手”便是第一批“吃螃蟹”的作品。2022年,北京科学中心与北京二中合作,将该作品作为教具,开发出面向中小学生的项目式学习案例“机械灵巧手”,学生可以从手部结构设计开始步步深入,最终通过编程让机械手实现各种功能——这正是姜睿曦曾经历的研发过程。

“我们采用的是项目式学习,这节课的任务是用机械手猜拳,下节课便是要用语音实现控制,孩子们热情都很高。”高山说,现在课堂形式变得新颖,但万变不离其宗,课程的培养目标仍是与国家课程标准对标。“课程资源我们免费向全国中小学开放,不仅我们二中集团校在使用,现在已经推广到了全国几十所学校。”

近5年来,北京市科协持续探索将科技竞赛资源科普化,目前已推出包括“机械灵巧手”在内的6个项目式学习教学案例,开发出教学器材、活动赛项,以及一批书籍、视频课程、教学材料等。“这些课程增强了课堂的互动性和吸引力,希望通过这些科普资源,为教育‘双减’做好科学教育的加法。”北京科学中心相关负责人说。

北京日报客户端 | 记者 刘苏雅

编辑/李晓萌

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