EdFutures | 在广州耀华智慧农场洒下“未来教育”的种子！

这一灌溉系统的搭建，是耀中耀华未来教育部负责人Dr. Chris Hurley博士以及教育技术专家Hubert老师所设计的智慧农场课程内的一部分。

EdFutures未来教育部与广州耀华中学部

共同筹备智慧农场专题课程

耀中耀华 “未来教育部”（EdFutures）于2023-2024学年成立；“与科技结盟”是耀中耀华三大使命之一，未来教育部致力培养学生对科技的兴趣及探索热情，帮助学生突破时空和地域开展学习，同时也尽一切所能为学生创造更多参与前沿科技探索的机会，培养学生灵活应对未来的技能和素养，为人类未来做好准备。

未来教育部希望让学生真正走出教室，升级思维方式，拥抱更多可能性。而广州校区所搭建的智慧农场，正贴合了这一主旨，成功地在校园内为学生们提供了一个创新的实践性学习环境。

在智慧农场课程中，未来教育部和广州耀华的老师们通过不同学科和方向的工作坊，因地制宜，以丰富的体验活动和人工智能的运用，促进学生进行横向思考，让学习与真实世界联系起来。

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在短短四次工作坊内，IG1的学生们分为四个大组，协同完成了这个项目。

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 Data Scientists

第一组是数据科学家，他们负责从土壤中收集数据，比如湿度、温度、光照等等。

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System Designers

第二组是系统工程师，他们负责亲手切割和布局管道，决定水从哪里流过、如何覆盖植物等等。

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  Software Engineers 

第三组是软件工程师，他们在人工智能的辅助下编写完成了控制阀门开关的程序，并使用学校本身的 Wi-Fi 网络来让整套程序保持在线。

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 Agriculture Researchers

第四组是农业科学家，他们负责研究植物生长所需的最佳条件，比如土壤中需要多少水、应该保持怎样的酸碱度等等。此外，农业科学家们还要负责制作最终展示本次项目的学术海报。

四个大组先是在老师的指导下分头调研，攻克各自要面对的难点。当他们最终将成果整合到一起，自动化系统就得以顺利实现。

自动灌溉只是第一步，学生们在工作坊内完成的自动化系统雏形在未来还有机会搭载更多功能，比如，当传感器读取到微量元素不足时，便在灌溉过程中补充肥料，又比如，当传感器读取到光照不足时，便通过软件程序激活补光设备等等。所有这些升级的可能无一不意味着新的教学机会。

通过这个工作坊，本学年刚刚搭建起来的广州耀华智慧农场也初次向大家展示了它作为 STEAM 跨学科教学园区的潜力。STEAM 教育的各字母分别代表的是：S - Science（科学），T - Technology（技术），E - Engineering（工程），A - Art（艺术），M - Mathmatics（数学）。它们意指同时培养孩子的数理逻辑和艺术美感，结合理性与感性，是一种全人教育。

此次工作坊正是这五大字母的充分结合和全面展示。

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这二十来株番茄所配备的自动灌溉系统是 IG1学生们在两周内通过短短四次工作坊就搭建起来的。可是实际上，所有参与智慧农场工作坊的同学几乎都没有相关经验，尤其是软件工程师所负责的编程工作。

他们是如何「从零到一」的呢？

隶属耀中耀华教育机构未来教育部的Hubert老师专程来到广州校区带领工作坊的分组活动，他讲解了编程部分的最大挑战：这次同学们需要在真实的代码环境里编程，对于 IG1学生来说，无论是编写还是理解都很困难。

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要在短时间内攻克这个问题，也许首先要试着转换思路：不一定要自己学会编程，但要立刻找到懂编程的合作者──而有时候人工智能恰好能完成这个任务。

借助诸如 ChatGPT 这样的大语言模型，学生们可以向人工智能提出需求，由人工智能编写代码，然后将代码下载到芯片里试运行，根据试运行结果来判断是否需要调整需求。

Huber老师发现，广州耀华的学生们很会举一反三。刚讲完主控盒里第一个 LED 灯的连接的时候，同学们已经照葫芦画瓢把两个 LED 灯都做完了。同理，他们还可以自行完成电机的控制、土壤湿度传感器的数据读取等等。

在工作坊中特别有心得体会的小组还将有机会在 6 月参加在上海举办的耀中耀华TEDx活动，届时向整个耀中耀华体系的师生展示和介绍自己的智慧农场作品。

但不管产出怎样，同学们的点滴变化老师们都看在眼里。

广州耀华的信息技术老师 Mr. Arlen 说：「我一直在观察他们都提了哪些问题，这能反映出他们的兴趣是怎样越来越浓厚的。从第一天到最后一天，他们都在持续学到和课室里显著不同的东西。」

Mr. Arlen

广州耀华Edtech课程统筹/ICT老师

通过这个项目的实践，学生们不仅提升了自己在科技层面的知识技能，而且还跟随着课程一起深度探究了诸多融合性的科学概念，以及技术、科学和实操三者的有机结合是如何帮助大家理解一些复杂的问题；这些收获可以在未来帮助学生们解决很多现实世界中的挑战。

除了工作坊，智慧农场未来还有更多的和其他教育场景结合的机会，带来更丰富的学习体验。

首先正在着手推进的便是「每年级/每班一块地」的构想，从幼儿园到小学到中学，都可以与劳动教育结合。幼儿园小朋友可以以盆栽的形式栽种喜爱的菜、果、花，认识基本的植物，学习为它们浇水施肥。

小学生们可以把智慧农场与主题课相结合，比如写植物日记等，是融合了自然和语文的跨学科实现方式。此前也已经有小学生在美术课上前往农场写生，完成本地植物图鉴，这是生物、艺术与地理的合作。农场里还特别设有中药区，可以很好地和中国研习课程串联，让孩子们近距离了解中华传统文化。

中学生们能做的就更多了。与本次工作坊相类似的可能的项目还包括立体种植、鱼水共生等等，同样是围绕 STEAM 各学科展开的创意项目。此外，中学生们还可以在 CCA（课外活动）时段全面接管农场的运营，将其作为一种商科的项目，然后自主决定农场种植哪些品种、需要多少经费、经费如何取得。

广州耀华中方校长刘鑫女士特别提到，耀中耀华的使命不仅仅是与科技结盟，更是与仁爱结盟。

「在培养植物的过程中，学生可以亲身参与这个植物生命的周期，感受生命的力量和奇妙。这样能让我们的学生更好地去理解生命，从而提高他们的人文素养、社会责任感、以及对自然环境的保护意识。」

教育的隐喻常常也和植物有关，当学生们通过跨年级、跨学科的方式去认识与呵护每一株植物的独特，他们其实也是在认识与呵护自己的独特。他们终有一天会领悟这点，以自己独一无二的方式成长，也关照其他人的独一无二。

在各自精彩的路上风雨同舟，这便是生命与生命的相遇留给我们最珍贵的意义。