楼芬芳
(萧山区湘湖小学,浙江 杭州 311201)
【摘 要】在两年多的随班生拓展课程研究中,发现患有阿斯伯格综合征的小吴对烘焙和机器人有一种特殊的兴趣爱好。“智焙”融合项目的设计就是为其量身定制的活动,它是在人工智能化的环境中开展蔬吧烘焙项目的研究。在学校科创小组和普通学生的帮助下开展的,通过师助、生助、自助等形式,开展各项探究性烘焙学习项目,创设一个融合教育环境并进行多元化的有效评价方式的探索,对小吴的阿斯伯格综合症起到一定的转化作用,同时激发他的学习兴趣,并进行体验性和创造性核心素养的培养。
关键词:阿斯伯格综合征;“智焙”融合项目;转化
一、研究缘起
在两年多的随班生拓展课程研究中,发现一个对音乐敏感恐惧,但具有明显的阿斯伯格综合征特点的学生,以下简称小吴同学进行个别化的研究,主要缘起如下:
1.源于DSM-IV的阿斯伯格综合征标准B明显
在为期一年多的开心蔬吧课程研究中,五个随班生从自身的康复训练、以及对于蔬吧观察小日记写作、植物成长绘图等各方面能力都有不同层度的提升,尤其是对烹饪的热爱,其中的小吴同学引起我们的特别关注。对于开心蔬吧里的豌豆糕的制作,让他表现出了极其的热爱,以至于对阿姨的烘焙有着显著的兴趣,从DSM-IV的阿斯伯格综合征标准B对照,有对烘焙爱好和特殊兴趣的强度和专注度的异常,他可以持续关注烘焙过程并作出有关强度的主观正确和特别的判断,比一般的孩子有着超常的记忆里和特殊的制作能力,这个兴趣就应该被看作特殊的兴趣和天赋,我们要加以培养和挖掘他的潜能。
2.源于蔬吧人工智能环境到智焙项目提升渴望
随着开心蔬吧场地的扩建,我们与学校科创小组联合,开展了蔬吧物联网灌溉控制系统研究,用arduino + esp8266 nodemcu(ch340)硬件控制单元,通过blinker物联网平台实现任何地点任何时间远程控制灌溉,实现了科学化、智能化、低碳化灌溉的控制系统。五个孩子中,发现小吴同学对于平板电脑的操作更具有可控性,每次一到蔬吧,他总会第一时间打开程序,在小凌同学的带领下,进行专注的操作,一段时间以后,发现他对于操作过的各个程序有着极强的记忆力,以至于在真膳美烘焙项目的活动中,他的第一件事总是说:打开平板电脑进行操作开始。于是我们就在思考如何进行人工智能化的烘焙项目,挖掘他的又一个特殊爱好。
3.源于普特拓展课程到个性化项目追求的需要
虽然阿斯伯格综合征孩子在人际关系方面存在障碍,但他们具有某个特殊领域的专长。特殊兴趣不仅是他们的个人爱好,可能还会占领他们所有休闲时间和谈话内容。在我们普特融合的真膳美课程中,小吴几乎每次下课后就会到学校的烘焙教室转悠,对于里面的各种烘焙器具反反复复进行观察和自娱自乐的操作,课间还会对着同学接连不断地诉说烘焙的各个程序操作过程:这让我们想到个性化项目的设计与研究对于这个有着特殊天赋的孩子迫在眉睫。
二、实施策略
智焙融合项目是人工智能化环境和蔬吧烘焙项目的融合应用,人工智能环境主要采用3D建模,lcd显示屏、mixly 编程设计一种外观是三明治智能烘培机器人,即食物造型仪器用来帮助烘焙项目的开展;蔬吧烘焙项目主要是用蔬吧的食材进行烘焙主题项目的开展,然后应用CDR软件、激光雕刻对小吴同学的烘焙收藏爱好进行智能化迁移转化。“智焙”融合项目的实施还是需要在学校科创小组和普通学生的帮助下开展的,通过师助、生助、自助等形式,把人工智能创新与蔬吧烘焙项目有效结合起来,创设一个融合教育环境并进行多元化的有效评价方式的探索。
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(一)“智焙”融合项目人工智能化环境的创设
智能烘培机器人的发明灵感来源于一次烘焙的食材与小吴家里的制作过程发生变化,他的整个神经系统出现紊乱,开始手舞足蹈,满口背诵通篇英语课文,整个人焦虑不安。为了减轻他脑海里对食材的单一模式化程序,帮助他找到所期待的模式和可预测性,有益于他的身心健康,我们自主设计、自主研发的一款帮助小吴同学在烘培过程中精准用料、精准控时、精准控量的智能机器人。这是一款可以自定义设置烘培选料、烘培方法、食材用量的机器。在老师和科创班同学的帮助下,机器人的发明创作过程都让小吴同学一起参与。
1.3D建模三明治机器人外观,创造一个替代世界
阿斯伯格综合征孩子的特殊兴趣还可能体现为创造一个替代世界,身处其中他们会开心、有成就感。小吴同学很早就对机器人有兴趣,对于学校里的创客班他一直是向往的,自从开展了烘焙项目以后,他还时常会带一个机器人过来,说他是烘焙机器人,他会做三明治,于是三明治机器人的外观就这样成形了。我们准备好所需要的材料,树莓派主板、显示、mp3模块、扬声器、充电电池。根据硬件尺寸设计三明治形状的外壳,利用3Done建模软件,用3D打印打印出外壳。
【案例分析】对于小吴同学心中的三明治机器人,他是抱着很大的期待和耐心,与科创班的同学一起,在科创老师的指引下一步一步操作完成,而且对于三明治机器人的外观,他有独到的见解,说必须用白色的,那是白色的甜蜜蜜的奶酪涂在上面,香香的。中间是黄油,要用黄色的。
2.mixly 编程机器人核心位,走进智能想象空间
阿斯伯格综合征个体倾向于寻找一个不同的世界,带领他走进智能想象空间,真实和幻想的交融激发了他的好奇心。他迫切的想知道三明治机器人的大脑在哪里?在科创班老师和同学的协助下,用mixly 进行编程,告诉他这些就是机器人的大脑程序。在同学的协助下让小吴同学把硬件材料安装进外壳进行接线,最后编程调试。
【案例分析】对于在老师和同学指引下的安装、接线,小吴同学都耐心仔细地做了,对于各个插线口,他都进行细致地询问这样插对不对之类的。但做完后的三明治机器人不会说话,于是他光着脚丫在创客教室走来走去,到处寻找烘焙工具,说机器人要开始工作了,他要做披萨了……
3.信息输入实地运用数据采集,现实运用提升效果
经过我们多次烘培试验,发现从网上参考的烘培方法流程在每处烤房都有区别,为了达到最适合我们学校烘培房的烘培效果,我们做了记录。小吴在参考记录过程中发现老是忘了这样漏了这步,于是我们制作出这款三明治智能烘培菜单,它能够根据我们的烘培习惯进行设置,像蛋糕师一样一步一步指导提醒他该做什么。
表1:三明治智能烘焙机器人烘培过程数据采集表
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[案例分析]以我们的南瓜椰肉球为例,首先我们从这款菜单中选择这款甜点,接下里它告诉我们需要准备哪些材料多少量,我们确认准备好后开始指导下一步将南瓜片蒸熟加入糯米粉和糖,倒入少些牛奶揉成团后大火蒸10分,当我们确认后它开始倒计时,这蒸煮过程中它还能提醒我们准备椰蓉。三明治智能烘培机器人中的各种自定义设置使我们的制作效率提高,烘培效果更好。
在后期我们会慢慢的充实丰富我们的菜单中的烘培点心,使我们在烘培过程中更加便利、顺利!
(二)“智焙”融合项目主题性探究活动的开展
1.烘焙主题项目设计,放松心情产生快乐感
开心蔬吧是小吴最喜欢的课外活动场所,在蔬吧里能让他的心情得到放松。每次各种蔬菜丰收了,我们都会带他到地里进行采摘,并用其中的一种食材讨论如何进行烘焙主题项目的设计,如红薯丰收了,就做红薯芝士,南瓜丰收了,就做一次南瓜椰蓉球等等,从采摘到烘焙,都有开心蔬吧的融融情意在里面,每个项目的设计都分四部分:真园菜蔬-主题配料-膳味巧制-美谱呈言,同时运用人工智能辅助和迁移运用。
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【案例分析】秋天,开心蔬吧的红薯成熟啦!同学们带着小吴开始采摘郁郁葱葱的叶子下的红薯宝宝,并带回家煮熟了,再拎回学校烘焙教室做红薯芝士。在红薯芝士的制作过程中,进行手部的精细动作训练,练习用擀面杖把红薯捣成泥,在三明治机器人的帮助下,加入适量的炼乳、黄油,搅拌均匀,均匀地铺上一层奶酪碎,再入烤箱上下火180度20分钟,在与同学分享美食后制作思维导图。整个红薯芝士主题烘焙活动,经历真园采摘-主题配料-膳味巧制-美谱呈言四个步骤,在宽松的氛围中让患有阿斯伯格综合征的小吴减轻压力,带来放松感,产生快乐的源泉。
2.烘焙食物巧制过程,克服焦虑获得认同感
普通儿童能通过父母和老师的安慰和爱抚解决焦虑恐惧问题,不过这种方法对阿斯伯格综合征孩子不见得有效。他们更擅长于从特殊的兴趣中寻找解决问题的办法,降低焦虑感。每次蔬吧烘焙主题活动之前,我们都为其提前开好菜单,从各种配料及数量,到哪些烘焙工具的应用,烤箱的火候、时间等等,一开始是手把手的交,掌握各种烘焙用具的正确使用,到后来老师说名称数量让他自己操作,到现在的三明治智能烘培机器人应用,让他具有明显的独立烘焙能力,提高他的自信心,有效克服制作过程的焦虑感,获得同伴的认可。
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【案例分析】红豆香酥卷配料:手抓皮一张、红豆适量、鸡蛋黄一个;制作过程:将红豆均匀地涂抹在饼皮上,然后卷成卷,切小块放进烤盘,在表面图上一层鸡蛋液,置入烤箱;烤焙:烤箱中层,上下火200度,20分钟。在科创班同学和老师的帮助下,把这些信息都提前输入三明治机器人,然后按照步骤开展即可,三明治机器人的辅助有效提升了他对食材配料的记忆,很多时候他都会提前进行一遍遍的记忆,然后在具体的操作过程中能顺利进行,有效克服了他对食材配料的焦虑感。在作品完成后,让他带回班级,与同学老师一起分享,获得同伴们的认可后他的兴趣更浓了。
3.烘焙食谱导图设计,建立烘焙生活整体感
阿斯伯格综合征孩子和成人有一个与众不同的信息处理系统,他们倾向专注于环境中的细微之处,为自己的特殊兴趣创建一个分类系统,就像昆虫的不同类别或元素周期表那样,或者建立一个目录系统,就能达到令自己非常满意的理解程度,并且有可预测性。所以每一次蔬吧烘焙主题活动后,我们会进行食谱思维导图的制作,可以是准备的食材、如何配料或者烧制的过程进行简单的导图制作,图文结合,可以帮助小吴同学多次反复的实践操作活动,加深印象,让他的这一特殊兴趣从混乱状态中整理出秩序的一种尝试。
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【案例分析】每次做出成功的烘焙作品后,我们都会进行拍照留底,让他用作品的大致图像确定主体位置,一开始,他只能画出一级分支,慢慢地学会了用彩笔画出多级分支,粗细不同,并注意颜色的搭配,在中间写上文字,写上分支内容,完美的思维导图完成。不过他有一个与众不同的嗜好,那就是他特别喜欢英语,在思维导图的食材名词后会写上它们的英文。
4.烘焙微型日记记载,促进交谈中提升专长
阿斯伯格综合征个体的共同期望是避免在人前表现得愚钝,因此,当他感觉自己的社交不如其他人的时候,就会以自己的特殊才能补偿这一不足。对烘焙项目的狂热挚爱,让小吴同学很多时候欣喜若狂,他会不断地向同学老师讲述他如何做的,味道怎么样,还需要添加哪些食材,谈论别人不熟悉的一些烘焙技术名词,从而充分展示自己的智力和渊博的知识,给别人留下深刻印象。于是趁此机会让他进行烘焙日记微写,把他对烘焙的热爱积累知识和专长,也有益于他及时表达获得成功后的心理感受。
【案例分析】“我是一个烘焙魔法师,你知道裱花嘴和裱花袋怎么用吗?它们可以用来裱花,做曲奇饼干、泡芙。不同的裱花嘴可以挤出不同造型。我们把那些普通的材料混合在一起,喊一声:“变!”它就变了,哈哈哈哈哈,想不想看看我的魔法秀啊?……”这就是小吴跟同学炫耀的烘焙魔法师的故事,最后都进了他的小日记。
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(三)“智焙”融合项目CDR创新设计迁移应用
在烘焙项目的开展中,发现患有阿斯伯格综合征的小吴有狂热的收藏爱好。每次都会把烘焙过程中的成品进行微量收集,如包装好的红豆香酥卷、南瓜椰蓉球等等,当他妈妈悄悄把过期的成品扔掉时,他就会变得焦虑、情绪暴躁,于是我们想到了运用CDR软件进行烘焙物品的钥匙扣制作,通过创新设计迁移他的收藏爱好。
1.收集烘焙成品图片,激发兴趣积累成果
在“微-趣-玩”开心蔬吧拓展课程中,小吴同学已经学过一些手机微影技术,所以每次烘焙活动后,我们都让小吴把最后的烘焙成果拍摄下来,慢慢积累图片。然后在创客班老师和同学的帮助下,在CRD软件里导入烘焙成品图片,点击菜单栏“位图”里面的“轮廓描摹”接着选择“线条图”,打开设置面板,根据自己的要求调整确定后。在原来的图层上鼠标点击会自动生成一个轮廓图。双击“轮廓笔”,设置轮廓线的宽度为“细线”。单击右上角的“无色”,将图片填充色清除,一张烘焙图片转线稿就这么完成了。
【案例分析】对于手机拍摄烘焙食品的图片,小吴已经能熟练掌握,还会进行剪切、旋转之类的操作;对于CDR软件里烘焙图片转线稿,在创客班老师同学的帮助下,只要多告诉他几次各个按钮的位置,他也能找到,就是轮廓线条的紧密度还不够一点,需要同学帮忙把持。
2.用软件制作钥匙扣,运用技术拓宽知识
相对图片转线稿,对于钥匙扣的制作难度大一些。通过“想减”工具选择用来剪切的线条,线稿中不要的部分就没了。接着选择工具栏中的“钢笔工具”绕着线稿外圈一定距离将各个转折点依次描绘一次,得到钥匙扣外轮廓,然后通过工具栏中的“椭圆工具”绘制一个同心圆,使同心圆外圈与在外轮廓线相交,接着再次使用“相减”工具将相交部分减掉,得到一个带环扣的钥匙扣。
【案例分析】这一环节基本上是手把手完成的,不过他会一边操作一边跟着老师同学念念有词:“想减工具、钢笔工具、椭圆工具”,对于软件中的概念词记忆深刻。当带环扣的红薯芝士披萨、沙皮狗、红豆卷等钥匙扣出现在电脑屏幕中时,小吴兴奋不已,不停地问老师同学:“怎么拿出来呀,我要,我要……”强烈的收藏欲望再次激发了他的兴奋点。
3.激光切割图像雕刻,收藏作品迁移成功
由科创班的老师和同学固定切割材料、调整设备参数、选择合适的镜片与喷嘴;再进行工件图纸的编程并进行相应的排版,并导入设备切割系统然后调整切割头的位置。操作过程中,需全程在场并仔细观察切割的情况,如有紧急情况需迅速反应,按下急停键;最后对切割的切割质量和精度进行检查。
【案例分析】每次烘焙作品切割准备就绪后,都让小吴同学按开始按钮,一开始对于机器的切割声和木头的烧焦味,小吴都带有排斥性,他按下按钮就会捂着耳朵跑开,但当大家都在惊叹作品完美的精雕细琢时,他又忍不住跑过来,伸长脖子盯半天,一直要作品拿出来才坐下来,又急着给作品加环,看着栩栩如生的烘焙食品钥匙扣,他兴奋不已,一转眼就藏进口袋去了。有了成功的第一次,以后每次活动后他都会说:“赶紧拍照,去激光雕刻作品”。收藏烘焙食品钥匙扣成了他又一个兴趣的制胜点。
(四)“智焙”融合项目多元化评价方式的探索
每个学生都是优秀的,不存在智能水平高低的问题,只存在智能类型或学习类型的差异。所以我们应该关注每一个、发展每一个。对于患有阿斯伯格综合征的小吴同学,我们从导向性、智能型、可视化三方面对随班生进行“多元化”评价。
(1)导向性评价:每次活动前后,都会下发一些智·焙思维导图设计、智·焙小日记、采摘日记等活动记载活页,活动后进行导向性的指导和设计,最后汇总成智·焙项目实践手册。
表2:智·焙项目实践手册等级统计表
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分析:从智·焙项目实践手册等级统计表中可以看出,小吴同学对于活动后思维导图的制作比较感兴趣,而且一次比一次做得好,对于写日记,他每次都是从两种日记类型中选择一个做,思维更偏向于具体形象思维,但通过小日记的微写,言语表达方面进步很快。
(2)智能型评价:阿斯伯格综合征学生对于一般的物质和精神奖励并没有多大兴趣,而对于他感兴趣的物品收集却异常入迷,他会花很多时间寻找更多的新的“战利品”上面,于是,我们就用他喜欢的烘焙食品图片、烘焙器具图片、烘焙类钥匙扣收集去激发他的兴趣和做事学习的积极性。
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分析:从统计表中,我们看到小吴对于烘焙后的作品照片和烘焙器具照片拍摄处于逐步递升状态,所以他得到的烘焙钥匙扣的奖励也是一次比一次多。下阶段考虑将他的作品进行分类存放,建立数据库,这样更有利于他特殊兴趣的发展。
(3)可视化评价:我们运用手机VUE视频剪软件,把烘焙过程的照片、视频进行梳理制作成一部部简短的动感影集,作为他喜欢烘焙项目的精神激励,也为他日后能否真正走上烘焙之路留下宝贵的影视资料。
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分析:等待小吴同学的烘焙微电影开播,成了全家人最期盼的时刻,这时的吴小弟往往成了小吴最忠实的粉丝,在他眼里哥哥是美食的化身。在全班同学眼里,小吴是一个烘焙小天才,很多时候能陪着小吴去学校的烘焙室也成了帮助他的最大理由之一。小吴的粉丝越来越多了。
三、成效与收获
1.“智焙”融合项目的实施挖掘了阿斯伯格综合征学生的特长潜能
特殊兴趣是快乐、知识、自我认同感和自信心的来源。“智焙”融合项目的设计对于小吴同学这一特长兴趣潜能的挖掘起到了推波助澜的作用,从问题还是天赋的角度去选择教育的途径?很肯定我们选择的是后者,关注每一个、发展每一个学生的特长潜能是我们义不容辞的教育方向。
2.“智焙”融合项目的实施开拓了阿斯伯格综合征学生的活动空间
相对教室里常规课堂的融合环境,我们的开心蔬吧、烘焙教室、创客基地等多渠道开拓了小吴同学的学习生活环境,有了更广阔的活动空间和融合的小伙伴,为发展探究性学习活动提供了多维空间,对于他的孤独症也起到了很好的治疗效果,整个人变得活泼开朗起来。
3.“智焙”融合项目的实施提升了阿斯伯格综合征学生的融合方向
特殊兴趣即是将来通往社会融合的桥梁,同时也是一种障碍。所以我们在注重他这一特别兴趣培养的同时,也要把中间的一些弊端进行及时地删除或者转移,比如把私藏烘焙食品的习惯迁移成收藏烘焙类的钥匙扣、图片等等,进行积极的引流教育,并把人工智能教育也融合进去,提升未来人才的融合方向。
四、结论与反思
智焙融合项目的设计让我们看到了阿斯伯格综合征学生身上很多奇迹在不断地产生,孩子变得自信、开朗有成就感。同时也发现很多值得改进的地方:三明治机器人需要不断的升级和完善,目前已经有六个项目编进程序,有时间提示,但语音提示还在进一步的研究当中;对于烘焙类的钥匙扣设计目前最多的还是烘焙食品,烘焙的器具还不多,还可以继续扩大范围,并建立一个数据库,让他更有条理、系统性的去收集各类烘焙珍品。对于音乐的敏感恐惧感的治疗还需要深入研究,目前对于烘焙中产生的机械声音已经不再惧怕。
遇见特殊、发现特殊、肯定特殊、发展特殊,这是我们融合教育研究路上的串串脚印和前进的方向。
参考文献
[1]孟瑛如主编:《看见特殊,看见潜能》 台版 心理出版社 2013年8月
[2]「英」托尼·阿特伍德著《阿斯伯格症完全指南》华夏出版社 2006年1月
[3] 世界人工智能大会组委会编:《智联世界》 上海科技出版社 2020年7月