戴玉梅+王健潼+彭青青+孟佳+董煥

摘 要：隨著創(chuàng)客及創(chuàng)客運動的興起，國內(nèi)外紛紛創(chuàng)建創(chuàng)客空間，創(chuàng)客教育在全球范圍內(nèi)迅速開展起來。但目前中小學(xué)創(chuàng)客教育卻缺乏系統(tǒng)有效的創(chuàng)客基礎(chǔ)課程。針對這一實際情況，本文根據(jù)《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》與《全國中小學(xué)信息技術(shù)課程標準》要求，以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，把小學(xué)信息技術(shù)課程中拓展延伸部分機器人課程內(nèi)容與學(xué)科課程內(nèi)容深度融合，開發(fā)小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程。本文設(shè)計出小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程課程大綱，大綱內(nèi)容包括課程性質(zhì)和任務(wù)、課程目標、課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)和ECS教學(xué)模式四部分，在此基礎(chǔ)上進行課程教學(xué)實踐并對其進行師生評價。通過開展小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實踐研究，發(fā)現(xiàn)小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、科學(xué)精神與實踐創(chuàng)新能力方面能發(fā)揮重要作用，實踐效果較好。本文研究內(nèi)容可以為開展創(chuàng)客教育的基礎(chǔ)教育學(xué)校提供教學(xué)參考課程資源。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；機器人教育；信息技術(shù)；創(chuàng)客基礎(chǔ)課程

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）01-0005-07

近幾年，創(chuàng)客運動越來越受到人們的關(guān)注，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的大背景下，創(chuàng)客運動的影響得到空間和地域的極大擴展，創(chuàng)客教育不斷發(fā)展起來。創(chuàng)客教育是創(chuàng)客文化與教育的結(jié)合，基于學(xué)生興趣，以數(shù)字化技術(shù)為工具，以融合學(xué)情的項目驅(qū)動為途徑，倡導(dǎo)造物，鼓勵分享與創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)科解決問題能力，團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力人才，以課程形式落實到中小學(xué)的一種素質(zhì)教育。融合學(xué)情就是指學(xué)校在實施創(chuàng)客教育時一定根據(jù)學(xué)生年級、知識儲備等開設(shè)有針對性的創(chuàng)客教育課程，并且要考慮從低年級到高年級的銜接，實現(xiàn)終身創(chuàng)客教育。

美國作為創(chuàng)客運動的發(fā)源地，其創(chuàng)客教育在全球也是最具規(guī)模和影響力的。大約在2013年前后，美國的眾多中小學(xué)開始加入到“創(chuàng)客運動”之中，開展“創(chuàng)客教育”（Maker Education），由此以后，創(chuàng)客教育應(yīng)運而生并發(fā)展迅猛。創(chuàng)客教育于2013年在中國興起。通過我國學(xué)者對創(chuàng)客的深入研究，我國廣大教育工作者及專家開始認識并了解創(chuàng)客教育，特別是隨著我國教育信息化的全面推進，創(chuàng)客教育受到了越來越多的關(guān)注與青睞。

目前基礎(chǔ)教育改革全面推進創(chuàng)客教育，全國各地的中小學(xué)都在如火如荼地展開創(chuàng)客教育工作[1-7]。通過對國內(nèi)外創(chuàng)客教育與創(chuàng)客教育中機器人課程體系研究現(xiàn)狀的梳理，國內(nèi)外均較少將注意力聚焦在教學(xué)實踐領(lǐng)域以及形成完整基礎(chǔ)課程體系方面，因此開展過程中還存在許多問題，其中最主要的問題就是缺少系統(tǒng)有效的創(chuàng)客課程[8-9]。雖然國內(nèi)有一些教育機構(gòu)與創(chuàng)客教育公司在開展創(chuàng)客教育，但由于創(chuàng)客教育是新生事物，教育機構(gòu)與企業(yè)對創(chuàng)客教育的研究也剛剛起步，很多創(chuàng)客教學(xué)模式與課程體系不夠完善。機器人創(chuàng)客課程是創(chuàng)客教育的主要課程之一，由于樂高機器人有許多優(yōu)勢，所以國內(nèi)外機器人創(chuàng)客教育中樂高機器人使用較多[10-11]，但是，通過對樂高Wedo2.0課程包的研究發(fā)現(xiàn)，樂高Wedo2.0機器人只與小學(xué)科學(xué)課程進行了結(jié)合，而忽略了與其他學(xué)科的結(jié)合，教育機構(gòu)在上機器人課程時，只針對小班型學(xué)生，很難在基礎(chǔ)教育學(xué)校常規(guī)教學(xué)班大規(guī)模開展起來[12]。針對這一實際情況，本文在調(diào)研國內(nèi)外小學(xué)機器人課程研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合本土教育環(huán)境，給出小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程定位，開展小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實踐研究工作。

一、小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程課程設(shè)計理論基礎(chǔ)與學(xué)情分析

2016年9月，《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》在北京發(fā)布，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，以科學(xué)性、時代性和民族性為基本原則，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與三個方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔當、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細化為國家認同等十八個基本要點。研究學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是落實立德樹人根本任務(wù)的一項重要舉措，也是適應(yīng)世界教育改革發(fā)展趨勢、提升我國教育國際競爭力的迫切需要[13]。小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程主要圍繞《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中文化基礎(chǔ)：“科學(xué)精神、自主發(fā)展；學(xué)會學(xué)習(xí)、社會參與；實踐創(chuàng)新”等三個方面，著重培養(yǎng)學(xué)生這三個方面的核心素養(yǎng)，并在課程實踐中逐步細化。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機器人在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。機器人技術(shù)涉及多門學(xué)科，是世界強國重點發(fā)展的高新技術(shù)，也是一個國家科技發(fā)展水平和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化、信息化的重要標志。在2012版《全國中小學(xué)信息技術(shù)課程標準》中，機器人屬于小學(xué)信息技術(shù)課程的拓展模塊[14]。目前，沈陽市小學(xué)信息技術(shù)教材以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力為重點，內(nèi)容覆蓋了教育部《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要》的必修內(nèi)容，并根據(jù)信息技術(shù)教育的發(fā)展情況及沈陽市實際情況進行了機器人內(nèi)容的拓展。學(xué)生在學(xué)習(xí)其他學(xué)科的同時，掌握了信息技術(shù)基礎(chǔ)知識，了解信息技術(shù)的發(fā)展過程及對社會的影響，初步具有獲取、傳輸、處理和應(yīng)用信息的能力，具備了信息基本的信息素養(yǎng)，為機器人的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)[15]。但是，小學(xué)機器人的拓展內(nèi)容只有小學(xué)六年級有1課時的內(nèi)容有所涉及，這對學(xué)生學(xué)習(xí)機器人來說是遠遠不夠的，而且根據(jù)《全國中小學(xué)信息技術(shù)課程標準》，學(xué)生從三年級就已經(jīng)開始學(xué)習(xí)信息技術(shù)，到五年級為止，已經(jīng)具備一定的信息素養(yǎng)，且五年級學(xué)生探究能力較強，能夠快速接受新事物，對新事物有很強的好奇心，能夠進行機器人課程學(xué)習(xí)。

為了更好地貫徹和實現(xiàn)國家提出的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》目標要求，建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)顯得尤為重要。小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程設(shè)計以建構(gòu)主義理論為理論指導(dǎo)，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在課堂上對知識進行主動探索、主動發(fā)現(xiàn)，利用信息技術(shù)等各種手段創(chuàng)造學(xué)習(xí)情境，幫助學(xué)生進行知識構(gòu)建。

總之，在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，機器人課程不僅是信息技術(shù)課程的拓展延伸模塊，也是創(chuàng)客課程的基礎(chǔ)模塊。機器人創(chuàng)客教育不僅僅是“機器人”組裝技巧的掌握和熟練運用，而且能引領(lǐng)學(xué)生掌握扎實的基礎(chǔ)知識，促進學(xué)生高級思維的發(fā)展。因此，本文基于建構(gòu)主義理論框架，主要圍繞如何提高學(xué)生科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新三個方面核心素養(yǎng)而努力構(gòu)建小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程。endprint

二、小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實踐

本文以樂高Wedo2.0課程包為參考[16]，以小學(xué)五年級一個班級（30名學(xué)生）為實驗班，開展小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實踐研究。

1.課程性質(zhì)與任務(wù)

小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程作為小學(xué)信息技術(shù)課程的拓展延伸模塊與創(chuàng)客課程的基礎(chǔ)模塊，根據(jù)學(xué)情，借助信息技術(shù)手段把多學(xué)科內(nèi)容融入到機器人教學(xué)中，是一門重點培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)、科學(xué)精神和實踐創(chuàng)新”三方面核心素養(yǎng)的創(chuàng)客基礎(chǔ)課程。

本課程循序漸進介紹機器人的相關(guān)基礎(chǔ)知識及機器人課程中與信息技術(shù)、科學(xué)、語文等學(xué)科相關(guān)的知識，通過讓學(xué)生自主的在探索中學(xué)習(xí)、思考，尋找問題的解決辦法，動手實踐，展示創(chuàng)造成果等方式，提升小學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力，彌補傳統(tǒng)教育忽視動手實踐能力、創(chuàng)新能力和個性發(fā)展的缺陷，激發(fā)其創(chuàng)造的潛能與興趣。

2.課程目標

本課程開設(shè)32學(xué)時的機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程。在學(xué)習(xí)方面，使學(xué)生拓展機器人、信息技術(shù)、科學(xué)和語文等相關(guān)知識，學(xué)會初步編程，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)意識，選擇合適的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生自我評價的能力；在科學(xué)精神方面，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹科學(xué)的求知態(tài)度，提高學(xué)生邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生勇于批判探究的科學(xué)精神；在實踐創(chuàng)新方面，培養(yǎng)學(xué)生在日常活動、問題解決、適應(yīng)挑戰(zhàn)等方面的實踐創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識。

3.課程結(jié)構(gòu)

本文設(shè)計小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程整體課程結(jié)構(gòu)如圖1所示。

樂高Wedo2.0課程包中有多種實驗，其實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)實驗、引導(dǎo)實驗、開放實驗三類。以課程包為參考，結(jié)合實踐的實際情況，在實踐過程中對三類實驗進行了篩選與整理，在此基礎(chǔ)上進行了創(chuàng)新實踐，共改編設(shè)計了16個實驗，共32學(xué)時，使其與多學(xué)科整合。在基礎(chǔ)實驗中，本文改編設(shè)計3個實驗：機器人基礎(chǔ)、傳感器介紹與直線行駛，旨在幫助學(xué)生掌握如何運用和操作Wedo2.0；在引導(dǎo)實驗中，本文改編設(shè)計8個實驗：力的作用、速度、地震與建筑、青蛙的生長變化、動植物傳粉與授粉、預(yù)防洪水、空投與營救和廢品分類回收，旨在提供清晰的操作步驟，幫助學(xué)生完成實驗并引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會創(chuàng)造；在開放實驗中，本文改編設(shè)計5個實驗：捕食者與獵物、動物與昆蟲的表達方式、動物的穿越過道、災(zāi)害預(yù)警和搬運材料，給予學(xué)生更開放的探索和學(xué)習(xí)體驗。實驗內(nèi)容作為信息技術(shù)的拓展延伸，與小學(xué)科學(xué)、語文等學(xué)科進行了深度融合。

4.課程內(nèi)容

（1）基礎(chǔ)實驗內(nèi)容

1）機器人基礎(chǔ)

①什么是機器人與機器人的分類：學(xué)習(xí)新知識與新事物之前，首先要了解新事物，機器人種類繁多，了解什么是機器人及其種類，能夠為以后更好地學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

②Wedo2.0機器人核心套裝與編程程序：這部分內(nèi)容是基礎(chǔ)實驗的重點，學(xué)生首先要熟悉本門課程所使用的教學(xué)器材，認識各個積木塊與各個程序塊并掌握積木塊與程序塊的使用方法，才能在引導(dǎo)實驗和開放實驗中更得心應(yīng)手的進行創(chuàng)造。

③科學(xué)漫游器：科學(xué)漫游器是基礎(chǔ)實驗中，學(xué)生需要完成的第一個搭建任務(wù)，學(xué)生在熟悉核心套裝后，教師講解科學(xué)漫游器的用途，引導(dǎo)學(xué)生完成搭建任務(wù)。

2）傳感器介紹

傳感器介紹主要內(nèi)容包括：什么是傳感器；傳感器的分類；傳感器的用途與重要性；傾斜傳感器與運動傳感器。其中運動傳感器與傾斜傳感器是Wedo2.0核心套件，在本節(jié)實驗課中教師會指導(dǎo)學(xué)生熟悉這兩種傳感器，掌握這兩種傳感器的使用方法。

3）直線行駛

直線行駛實驗主要內(nèi)容包括：什么是合作；生活中為什么需要合作；關(guān)于合作的名言諺語；把兩小組搭建好的機器人進行組合搭建，完成直線行駛?cè)蝿?wù)。本節(jié)實驗課主要體現(xiàn)了機器人與語文學(xué)科的整合，在基礎(chǔ)知識中，介紹關(guān)于合租的知識與名言，然后引出本節(jié)課的任務(wù)，幫助學(xué)生在搭建機器人過程中，更好進行小組合作，完成實驗課任務(wù)。

（2）引導(dǎo)實驗內(nèi)容

1）力的作用

本節(jié)實驗主要探究力在物體移動上的作用，具體實驗內(nèi)容包括：什么是力；生活中有哪些常見的力；什么是拉力；什么是摩擦力；一個放在粗糙面或平滑面的物體，哪種情況下更容易拉動；當無法拉動某一物體時，說明什么；當開始拉動某一物體時，說明什么。通過這些問題幫助學(xué)生了解力在物體移動中的作用，了解力在簡單機械中的使用：如杠桿、齒輪、滑輪等。

2）速度

本節(jié)實驗主要探究什么因素可以使汽車開得更快，幫助預(yù)測未來的運動，具體實驗內(nèi)容包括：什么是速度；如何計算物體運行的速度與平均速度；影響汽車速度的因素；搭建賽車并編寫程序；測試賽車速度；通過改進賽車，記錄賽車在規(guī)定時間內(nèi)行駛的距離，觀察后說明問題。

3）地震與建筑

本節(jié)實驗主要探究什么樣的建筑可以抵抗地震，具體實驗內(nèi)容包括：造成地震的原因；地震帶來的危害；烈度與震級；搭建一個地震模擬器和房屋模型，并為其編寫程序；探究不同的建筑，測試其抗震效果；每組同學(xué)探究出一種建筑結(jié)構(gòu)，說明其抗震效果；什么樣的房屋能夠抵御地震；建筑的大小、高度和承受能力之間是否有什么聯(lián)系；堅硬材料與彈性材料，哪個能更好地抵御地震。

4）青蛙的生長變化

本節(jié)實驗主要探究青蛙生長變化的過程，發(fā)現(xiàn)他們每個生長階段的體貌特征，具體實驗內(nèi)容包括：關(guān)于青蛙的小知識；結(jié)合語文課文《小蝌蚪找媽媽》說明青蛙的變化生長過程；什么是生物變態(tài)；搭建青不同蛙生長階段的模型，并為其編寫程序，展示青蛙的生長變化過程。

5）動植物傳粉與授粉

本節(jié)實驗主要探究在授粉過程中，傳粉者與花之間的關(guān)系，具體實驗內(nèi)容包括：花粉的傳遞過程叫什么；什么是植物授粉；傳粉的媒介；傳粉者與授粉者的對應(yīng)關(guān)系；搭建傳粉模型；嘗試改變花朵和傳粉者；運用搭建好的模型，描述傳粉者與授粉者的對應(yīng)關(guān)系；植物為什么需要授粉；生物是如何幫助植物繁衍的；如何正確搭配花朵和傳粉者。endprint

6）預(yù)防洪水

本節(jié)實驗主要探究水閘是如何控制水位的，運用樂高積木設(shè)計一個自動水閘，使其可以根據(jù)不同的降水情況來控制水位，具體實驗內(nèi)容包括：雨水的形成；降水量如何影響水位；什么是洪水；洪水的危害；洪水的形成；如何減輕洪水災(zāi)害；搭建水閘模型，編寫程序，使其根據(jù)不同降水情況控制水位；洪水防范知識。

7）空投和營救

本節(jié)實驗主要探究在發(fā)生自然災(zāi)害時，營救設(shè)備是如何發(fā)揮作用的，運用樂高積木設(shè)計一個營救設(shè)備，使其可以降低氣象災(zāi)害對人類、動物和環(huán)境造成的破壞，具體實驗內(nèi)容包括：什么是自然災(zāi)害；生活中有哪些常見的自然災(zāi)害；自然災(zāi)害的危害；如何在災(zāi)害地區(qū)展開救援；搭建救援設(shè)備，編寫程序，展現(xiàn)其是如何在災(zāi)害中發(fā)揮作用的。

8）廢品分類回收

本節(jié)實驗主要探究人類是如何分類回收物品，運用樂高積木設(shè)計一個可以分類廢品的設(shè)備，實現(xiàn)廢品分類回收。具體實驗內(nèi)容包括：什么是回收；在生活中，人們是如何進行廢品分類回收的；可回收的廢品有哪些；設(shè)計分類廢品的設(shè)備，編寫程序，使其完成廢品分類與回收；廢品分類與回收有什么意義。

（3）開放實驗內(nèi)容

開放實驗以學(xué)生自主創(chuàng)造為主，教師起輔助的作用，教師給出大致方向與學(xué)習(xí)要點，主要課堂內(nèi)容由學(xué)生掌握。

1）捕食者與獵物

本節(jié)實驗主要運用樂高模型展現(xiàn)不同捕食者與獵物的行為。學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要點應(yīng)包括：食物鏈；捕食者與獵物對應(yīng)關(guān)系；基礎(chǔ)模型包括行走，抓取，推動。

2）動物與昆蟲的表達方式

本節(jié)實驗主要運用樂高模型展示動物王國里不同的交流方式。學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要點應(yīng)包括：動物交流方式；基礎(chǔ)模型包括傾斜，搖擺，行走。

3）動物的穿越過道

本節(jié)實驗主要設(shè)計一個幫助瀕危物種安全穿過馬路或其他危險區(qū)域的設(shè)備。學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要點應(yīng)包括：生物與環(huán)境的關(guān)系；野生動物的穿越過道（舉例）；基礎(chǔ)模型包括旋轉(zhuǎn)，側(cè)轉(zhuǎn)，左右搖擺。

4）災(zāi)害預(yù)警

本節(jié)實驗主要設(shè)計一個樂高氣象報警器，減少強風(fēng)暴所帶來的影響。學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要點應(yīng)包括：報警設(shè)備及系統(tǒng)；基礎(chǔ)模型包括旋轉(zhuǎn)，側(cè)轉(zhuǎn)，運動探測。

5）搬運材料

本節(jié)實驗主要設(shè)計一個可以安全有效地移動物體的設(shè)備。學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要點應(yīng)包括：叉車相關(guān)知識；基礎(chǔ)模型包括行駛，抓取，運動探測。

5.授課模式

結(jié)合沈陽本地與實踐校的實際情況，利用一對一教學(xué)設(shè)備和樂高組件，實踐教學(xué)改編設(shè)計16個實驗，參照課程包中的實驗階段，本文設(shè)計每個實驗采用“ECS三階段”授課模式：探究階段（Explore）、創(chuàng)造階段（Create）、分享階段（Share），完成教學(xué)任務(wù)。

（1）探究階段

在探究階段，主要是將學(xué)生與學(xué)習(xí)課題相連接，在課堂開始時讓學(xué)生保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度并集中注意力，通過與實驗相關(guān)的生活現(xiàn)象、視頻、活動等方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生明確實驗的學(xué)習(xí)目標與主要內(nèi)容，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，找到適合自身的學(xué)習(xí)方法。根據(jù)引入環(huán)節(jié)的內(nèi)容，提出與實驗相關(guān)的問題，讓學(xué)生根據(jù)問題進行思考與探究。這一階段主要是培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力，有解決問題的興趣和熱情；能依據(jù)特定情境和具體條件，選擇制訂合理的解決方案；具有在復(fù)雜環(huán)境中行動的能力。

（2）創(chuàng)造階段

在創(chuàng)造階段，主要是讓學(xué)生在基礎(chǔ)任務(wù)的基礎(chǔ)上，進行改變與創(chuàng)新。這一階段是學(xué)生創(chuàng)新能力體現(xiàn)、發(fā)揮與培養(yǎng)的重要階段。這一階段首先讓學(xué)生嘗試搭建和編程，鍛煉學(xué)生的動手操作能力和提高效率意識。首先，學(xué)生在這一過程中會形成問題意識并獨立思考與判斷，多角度、辯證地分析問題，做出選擇和決定；其次，要不畏困難，有堅持不懈的探索精神；最后，要大膽嘗試，積極尋求有效的問題解決方法。當學(xué)生遇到問題時，教師要給予積極的幫助與指導(dǎo)。通過這一階段的訓(xùn)練，學(xué)生的科學(xué)精神與實踐創(chuàng)新能力將得到極大的提高，并逐漸形成工程思維，將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M行改進與優(yōu)化。

（3）分享階段

在分享階段，主要是讓每名學(xué)生有展示自己的機會，實驗成果展示形式可以是個人展示也可以是小組間合作展示，課后保存學(xué)習(xí)文檔并根據(jù)實驗成果進行學(xué)習(xí)評價。這一階段主要能夠幫助學(xué)生形成對自己學(xué)習(xí)狀態(tài)進行審視的意識，養(yǎng)成自我評價的習(xí)慣，能夠根據(jù)不同情境和自身實際，選擇或調(diào)整學(xué)習(xí)策略和方法等。在這個過程中，還要不斷學(xué)習(xí)其他同學(xué)的優(yōu)點，保持團隊意識、互助精神與終身學(xué)習(xí)的意識，同時保持批判精神，對不合理的地方提出質(zhì)疑。

三、小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實踐教學(xué)評價

教育質(zhì)量評價具有重要的導(dǎo)向作用，是教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。雖然目前針對小學(xué)機器人創(chuàng)客課程還沒有成熟的評價體系[17]，但依據(jù)《教育部關(guān)于推進中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評價改革的意見》的指導(dǎo)，中小學(xué)課程的教學(xué)過程的評價采用定量評價與定性評價相結(jié)合的方式，將形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，注重考查學(xué)生進步的程度和學(xué)校的努力程度，改變單純強調(diào)結(jié)果不關(guān)注發(fā)展變化的做法。將內(nèi)部評價（自評）與外部評價（教師、其他學(xué)習(xí)小組）相結(jié)合，注重促進學(xué)校建立質(zhì)量內(nèi)控機制，改變過于依賴外部評價而忽視自我診斷、自我改進的做法。在機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實踐過程中，主要采取兩種評價方法，即教師對學(xué)生觀察評估和學(xué)生自我評價。

1.教師觀察評估

評估主要以Wedo2.0 課程包中提供的教師觀察評估表為評估工具，評估標準以Wedo2.0課程包中的標準為參考，并參考《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新三個方面的具體內(nèi)容。評價標準分為4個等級，針對每個教學(xué)階段進行評估。初級1分，中級2分，熟練級3分，高級4分。

（1）初級

學(xué)生正處于初級階段，嘗試理解實驗知識內(nèi)容、應(yīng)用知識內(nèi)容或連貫思考實驗主題；學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能夠積極主動學(xué)習(xí)；具有科學(xué)精神，勇于探索，樂于實踐創(chuàng)新。endprint

（2）中級

學(xué)生能夠表現(xiàn)出對基礎(chǔ)知識的理解，但不能應(yīng)用知識或內(nèi)容完全理解概念；學(xué)習(xí)興趣濃厚，有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣；具有好奇心和想象力，充滿科學(xué)精神，能獨立思考，善于動手實踐。

（3）熟練級

學(xué)生對實驗內(nèi)容和概念有具體的理解，能夠充分展示所學(xué)的實驗主題、內(nèi)容或概念，并且能夠討論和運用實驗要求以外的知識。具有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和濃厚的學(xué)習(xí)興趣；學(xué)習(xí)習(xí)慣良好，掌握適合自身的學(xué)習(xí)方法，能自主學(xué)習(xí)；能大膽嘗試，積極尋求有效的問題解決方法。

（4）高級

學(xué)生可以將學(xué)到的概念和自己的想法提升到一個新的水平，可以將學(xué)到的知識應(yīng)用到其他方面，并且可以將知識綜合、應(yīng)用和拓展到討論當中去；能自覺、有效地獲取、評估、鑒別、使用信息；有對自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)進行審視的意識和習(xí)慣，善于總結(jié)經(jīng)驗；能夠根據(jù)不同情境和自身實際，選擇或調(diào)整學(xué)習(xí)策略和方法；崇尚真知；具有邏輯思維；具有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M行改進與優(yōu)化。

本論文以實驗班30名學(xué)生為研究對象，將每次實驗按照“ECS三階段”采集分數(shù)數(shù)據(jù)，共采集16次實驗數(shù)據(jù)。實踐結(jié)束后，對教師觀察評估結(jié)果進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，繪制教師觀察評估學(xué)生課堂階段表現(xiàn)情況變化折線圖，分析學(xué)生在探究階段、創(chuàng)造階段、分享階段的表現(xiàn)情況變化趨勢，如圖2所示。圖2中每個數(shù)據(jù)點都是每次實驗相應(yīng)實驗階段30名學(xué)生分數(shù)的平均值。

由圖2可見，在整個機器人課程教學(xué)中探究階段、分享階段、創(chuàng)造階段學(xué)生能力的發(fā)展趨勢。隨著課程的不斷深入，學(xué)生能力在三個階段都呈現(xiàn)出上升趨勢，起止課程內(nèi)容學(xué)生三階段的平均分值有顯著差異。在基礎(chǔ)實驗（1-3次）中，學(xué)生三階段能力變化趨勢穩(wěn)中有升；在引導(dǎo)實驗（4-11次）中，學(xué)生三階段能力變化前期呈現(xiàn)出較大波動，但隨著引導(dǎo)實驗的深入，學(xué)生對機器人越來越熟悉，越來越適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容、教師授課方式與創(chuàng)客空間的環(huán)境，各階段能力得到較大開發(fā)，各階段分數(shù)逐步上升并趨于穩(wěn)定；在開放實驗（12-16次）中，學(xué)生三階段平均分均較高，并呈現(xiàn)出穩(wěn)中有升趨勢。

總之，通過教師觀察評估數(shù)據(jù)分析，可以看出通過16次機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程實驗的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、科學(xué)素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力都有顯著提升，達到課程目標要求。

2.學(xué)生自我評價與反思

（1）學(xué)生自我評價

學(xué)生自我評價內(nèi)容對應(yīng)實驗課程的三個階段，每階段有統(tǒng)一評價指標，如表1所示，評價標準為1分、2分、3分，即一般、較好和很好。

實踐結(jié)束后對學(xué)生自我評價情況進行分析整理，根據(jù)學(xué)生自我評價情況來看，小學(xué)五年級學(xué)生已經(jīng)有自我評價的能力，但是大部分學(xué)生不能對自己進行客觀的評價，所以在評價結(jié)果分析中以教師評價為主。

（2）學(xué)生自我反思

學(xué)生自我反思內(nèi)容主要包括兩個問題：①我在實驗中有進步的內(nèi)容；②我以后需要改進的內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生自我反思情況數(shù)據(jù)繪制學(xué)生自我反思情況柱狀圖，如圖3和圖4所示。

從圖3和圖4可以看出，學(xué)生能夠比較客觀地認識到自己的優(yōu)點與不足。

由圖3可見，在學(xué)生自評課堂亮點環(huán)節(jié)中，33%的學(xué)生認為自己能快速的完成搭建，27%的學(xué)生認為自己出色的完成了搭建，17%的學(xué)生認為自己很好的進行了編程，這些數(shù)據(jù)說明學(xué)生通過系統(tǒng)實驗課程動手能力較強，實驗中能在熟悉機器人積木塊和編程程序的基礎(chǔ)上，掌握搭建和編程方法和技巧。

由圖4可見，有43%的學(xué)生在認為搭建和找零件的速度慢，從側(cè)面反映出大部分學(xué)生認為課堂時間有限，讓他們進行自主搭建創(chuàng)新的時間不充足，所以他們認為還需加快速度；有23%的學(xué)生認為自己沒有積極地回答問題，從這點上可以看出，這部分學(xué)生有主動學(xué)習(xí)、積極參與課堂活動的意識。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)說明需要教師在課堂上更加關(guān)注每個學(xué)生，給每個學(xué)生自主發(fā)展的機會，希望他們在課程實踐中不斷創(chuàng)新，提高自身的綜合素養(yǎng)。

總之，通過學(xué)生的自我評價和反思，可以看出學(xué)生已經(jīng)具備自我認識與評價的能力，部分學(xué)生能夠較深層次的認識自己的不足，但是，學(xué)生對自己的認識不全面，在數(shù)據(jù)分析過程中，發(fā)現(xiàn)他們只分析了一到兩點優(yōu)點與不足，所以，就需要把教師評估與學(xué)生自我評價結(jié)合起來。根據(jù)學(xué)生自我認識優(yōu)點與不足，教師應(yīng)有針對性的對學(xué)生進行幫助和指導(dǎo)。

四、結(jié)論與展望

在大眾創(chuàng)新萬眾創(chuàng)業(yè)的大背景下，本文圍繞《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》與《全國中小學(xué)信息技術(shù)課程標準》把機器人創(chuàng)客課程與學(xué)科課程深度融合，初步給出小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程課程設(shè)計，合理設(shè)計“ECS三階段”授課模式，開展課程教學(xué)實踐。實踐后，通過對教師觀察評估數(shù)據(jù)與學(xué)生自我評價反思情況進行分析，發(fā)現(xiàn)小學(xué)機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、科學(xué)精神與實踐創(chuàng)新能力方面發(fā)揮重要作用，能夠?qū)崿F(xiàn)課程目標，實踐效果較好。本課程具有在基礎(chǔ)教育學(xué)校開展的普適性，可以為基礎(chǔ)教育學(xué)校開展機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程提供一定的教學(xué)參考資源。

從總體上看，本文從理論層面、課程設(shè)計層面與課程實施層面進行了全面的研究，但是，在大力倡導(dǎo)創(chuàng)新教育與“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下，還應(yīng)更加充分的利用互聯(lián)網(wǎng)資源。所以，今后可以在現(xiàn)有課程設(shè)計與實踐的基礎(chǔ)上大力開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，不斷完善和發(fā)展機器人創(chuàng)客基礎(chǔ)課程資源，促進我國機器人創(chuàng)客教育健康發(fā)展，為開展創(chuàng)客教育的基礎(chǔ)教育學(xué)校提供更加豐富的線上線下機器人創(chuàng)客教育參考課程資源。

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（編輯：王曉明）endprint