廣東省廣州市越秀區(qū)舊部前小學(xué) 廣東 廣州 510120

前言

在現(xiàn)階段世界教育發(fā)展進(jìn)程中，STEM教育理念是最具影響力的教育思想之一，并且已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中展開(kāi)相關(guān)的研究，創(chuàng)客機(jī)器人課程領(lǐng)域就是其中之一，這也是處于信息技術(shù)前沿的課程之一，涉及的內(nèi)容也比較廣泛，其中包括數(shù)學(xué)、物理、建筑等等學(xué)科，因此實(shí)際學(xué)習(xí)起來(lái)的難度也是比較高的。但是在實(shí)踐教育過(guò)程中能夠發(fā)現(xiàn)，STEM教育理念與創(chuàng)新機(jī)器人課程教學(xué)其實(shí)是存在著一定的協(xié)同特點(diǎn)的，所以，在接下來(lái)的文章中就將針對(duì)[STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)設(shè)計(jì)]進(jìn)行詳盡的闡述，除此之外還會(huì)在文章中提出一定的具有針對(duì)性和建設(shè)性的意見(jiàn)或者對(duì)策。

一、STEM教育理念的含義

所謂的STEM教育理念，其實(shí)是一種多門(mén)學(xué)科的集合體，其中的STEM分別是science、technology、engineering、mathemtics的英文縮寫(xiě)[1]，由此也能夠看出，STEM教育理念是由科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)四門(mén)學(xué)科組成的，但是這里的“組成”并不是簡(jiǎn)單意義上的四門(mén)學(xué)科教育理念的疊加，而是一種互相交叉整合而形成的教育理念，STEM教育理念下的教育工作需要針對(duì)學(xué)生的以下四個(gè)方面的素養(yǎng)進(jìn)行針對(duì)性的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。其教育的核心是：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——設(shè)計(jì)解決方法——利用科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)知識(shí)實(shí)施解決方法——將解決方法傳達(dá)給大家，這種整合具有天然的跨學(xué)科性、情境性、實(shí)踐性、協(xié)作性、實(shí)證性。

總結(jié)下來(lái)，STEM教育理念具有跨學(xué)科、實(shí)踐性和協(xié)作性比較強(qiáng)的特點(diǎn)，在實(shí)踐教育過(guò)程中也比較重視知識(shí)與能力并濟(jì)，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，這是一種非常重要的教育載體。從這一方面上來(lái)說(shuō)，STEM教育理念與國(guó)內(nèi)創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)是具有非常強(qiáng)的協(xié)同性的，二者事實(shí)上都是面對(duì)未來(lái)的一種教育工作，并且能夠有效地提升學(xué)生綜合素質(zhì)，在這一過(guò)程中，學(xué)生也會(huì)采用理性的思維方式去思考相關(guān)的問(wèn)題。

二、創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)的特點(diǎn)

首先，創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)具有知識(shí)面非常廣泛的特點(diǎn)，其本身就會(huì)涉及到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容，其中包括物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)以及計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)等等[2]，并且在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，這些學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容并不是互相獨(dú)立的關(guān)系，而是通過(guò)機(jī)器人課程為載體，進(jìn)而將其有機(jī)地整合到了一起，在課程教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)對(duì)課堂中遇到的問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)的探究，進(jìn)而利用所學(xué)整合知識(shí)內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行解決，在這一過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、能力和實(shí)踐技能都會(huì)得到培養(yǎng)，綜合素質(zhì)得到了有效的提升。

其次，創(chuàng)客機(jī)器人課程的實(shí)踐性也是比較強(qiáng)的，隨著國(guó)內(nèi)的教育事業(yè)的快速發(fā)展，教育事業(yè)和學(xué)生自身都對(duì)教育事業(yè)的開(kāi)展提出了嶄新且更高的要求，其中之一就是教育的實(shí)踐性，而在創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)中就具有實(shí)踐性非常強(qiáng)的這一特點(diǎn)，機(jī)器人課程包含機(jī)器人的搭建和拼裝以及程序調(diào)試，這些內(nèi)容都需要學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中參與到實(shí)踐過(guò)程中，并且在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的情況之下及時(shí)進(jìn)行解決；

最后，創(chuàng)客機(jī)器人課程還具有邏輯性非常強(qiáng)的特點(diǎn)，這一點(diǎn)體現(xiàn)在創(chuàng)客機(jī)器人課程中的編寫(xiě)程序方面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的控制，而程序的設(shè)計(jì)和編寫(xiě)就需要學(xué)生具有比較強(qiáng)的邏輯性思維，在教學(xué)過(guò)程中也能夠?qū)W(xué)生的邏輯思維進(jìn)行培養(yǎng)。

三、STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)設(shè)計(jì)案例

(一)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

首先，在STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)，教師需要指導(dǎo)學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)光電傳感器，并且能夠?qū)ζ湔_的使用，測(cè)量相關(guān)的光電值；

其次，在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)上，還需要教會(huì)學(xué)生綜合運(yùn)用分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)尋跡車功能了，這一教學(xué)目標(biāo)的實(shí)踐性非常強(qiáng)，能夠有效提升學(xué)生的實(shí)踐能力，這也是創(chuàng)客機(jī)器人課程學(xué)習(xí)過(guò)程中非常重要的一種能力；

最后，在實(shí)際的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)過(guò)程中，依靠學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行機(jī)器人的拼裝和程序編寫(xiě)等等是比較困難的[3]，因此在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)方面，需要培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，教師在實(shí)際的教學(xué)工作中需要將學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理的分組，使得學(xué)生的分工合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)得到有效的培養(yǎng)。

(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

教師首先可以對(duì)整體的STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將其具體分為以下四個(gè)具體部分[4]：①教學(xué)情境的導(dǎo)入；②探究活動(dòng)的進(jìn)行；③小組成員合作展示；④組成成員的探討。

在情景導(dǎo)入環(huán)節(jié)中，教師需要在教學(xué)過(guò)程中熟練地運(yùn)用情境教學(xué)法，在前文已經(jīng)提及，創(chuàng)客機(jī)器人課程所涉及的內(nèi)容其實(shí)是非常多的，在這種情況之下，教師在情景導(dǎo)入環(huán)節(jié)需要盡可能選取學(xué)生熟悉的學(xué)習(xí)情境和生活情境，這樣才能有效激發(fā)學(xué)生的探究熱情，在后續(xù)三個(gè)部分的教學(xué)過(guò)程中，教師需要充分發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生的原理理解和外形拼接等等內(nèi)容都需要用到綜合性的知識(shí)和技能，這樣的教學(xué)過(guò)程也體現(xiàn)出STEM教育理念，實(shí)際教學(xué)效果也是比較優(yōu)秀的[5]。

(三)教學(xué)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)

就目前來(lái)說(shuō)，在各項(xiàng)教育工作中，教學(xué)評(píng)價(jià)都是非常重要的一部分，科學(xué)合理的教學(xué)評(píng)價(jià)能夠有助于教師和學(xué)生了解教學(xué)情況和學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中針對(duì)性的采取相關(guān)的措施，對(duì)于STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)來(lái)說(shuō)也是一樣的，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的教師需要充分意識(shí)到教學(xué)評(píng)價(jià)的重要性，并且對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新改革。

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)合理性，可以將評(píng)價(jià)主體方面進(jìn)行改變，改變傳統(tǒng)的單一的教師評(píng)價(jià)，引入學(xué)生的自評(píng)和互評(píng)[6]，使得學(xué)生能夠從不同的角度看待自身的創(chuàng)客機(jī)器人課程學(xué)習(xí)，而教師的評(píng)價(jià)則需要從多方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，這也符合創(chuàng)客機(jī)器人課程的主要特點(diǎn)，其中主要包含以下幾個(gè)方面的評(píng)價(jià)：①機(jī)器人的設(shè)計(jì)方面；②程序的編寫(xiě)難度方面；③小組合作方面。教師在多主體、多維度的教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)就可以在綜合評(píng)價(jià)上添加一顆“星星”，也有助于學(xué)生了解自身的STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程學(xué)習(xí)情況。

結(jié)論

綜上所述，就是目前為止針對(duì)[STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)設(shè)計(jì)工作]的相關(guān)研究和分析了，從文中敘述的內(nèi)容中不難看出，傳統(tǒng)的教學(xué)理念已經(jīng)逐漸不能滿足創(chuàng)客機(jī)器人課程的教學(xué)需求了，在這種情況之下需要對(duì)STEM教育理念進(jìn)行充分的應(yīng)用，并且進(jìn)行長(zhǎng)期的探索，而且目前STEM教育理念下的創(chuàng)客機(jī)器人課程教學(xué)處于初期階段，實(shí)際應(yīng)用還存在著一定的問(wèn)題，需要不斷進(jìn)行實(shí)踐、優(yōu)化和完善。