STEM理念指導下小學機器人社團校本課程創生設計探索

閻芳

一、小學機器人校本課程的創生設計是時代教育發展的需求

2015年國務院辦公廳提出來“眾創空間”的概念，在“大眾創業，萬眾創新”的政策號召下，構建支持創客教育的各類課程創新勢在必行，這不僅給創客提供了一個改變世界的機會，更利于在學校和社會上形成創新文化，從而深刻影響中國教育的未來。2016年教育部出臺的《教育信息化“十三五”規劃”》中明確指出有效利用信息技術推進“眾創空間”建設，探索STEM教育、創客教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創新意識，養成數字化學習習慣，具備重視信息安全、遵守信息社會倫理道德與法律法規的素養。2017年國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，宣布舉全國之力，在2030年一定要搶占人工智能全球制高點，鼓勵在中小學階段、大學院校，逐步設置人工智能相關課程，建設全國人才梯隊……為機器人教育教學提供了很好的研發契機。

機器人作為增強學生的動手能力，促進學生思維發展，創新能力訓練的有效工具，在教育界逐漸得到認同。機器人課程是集STEM理念以多學科融合，以項目式學習為主導的一種全新的創生課程。但是，從教育狀況來看，國內的機器人教育水平還處于摸索學習的狀態，市場上也是良莠不齊。目前機器人教育進入中小學的主要表現在于競賽，通過競賽體現機器人對學生的設計能力、創新能力進行拉動，以模范的力量推動它全面地進入課程設置。智能機器人教育也開始作為研究性課程的形式進入中小學，由于研究性學習課程越來越受到重視，由于機器人教育的長期性、個性化決定了如果通過研究性學習形式推廣會更有利于對學生創新能力的培養。但是由于研究性課程的地位決定的課時不足，以及班額過大等因數，造成難于組織，設備不足，師資不足等情況，這都會影響機器人教育的整體推進。

研發創生適合中國小學生學情的機器人課程，已是當今時代教育發展的必然趨勢……

二、小學機器人課程創生設計的基礎落實應以STEM教育理念做真實指導依據

世界變化很快，互聯網和人工智能時代的來臨，讓單純的知識記憶變得不再唯一重要，學校和家長如何用過去20年時間里的經驗去教育下一代，使之在未來20年的世界里有足夠競爭力？

對于STEM教育理念引入中國本身，做過STEM教育國家政策比較研究的北師大物理系李春密教授表示絕對認同，因為它培養學生的跨學科思維、批判性思維、合作能力以及解決問題的能力等，這對于創新人才的培養意義深遠。

小學機器人課程的核心素養是培養學生的全面發展，它是綜合了數學、科學、技術、編程、生活、建筑等多門學科知識，它還培養了學生的語言表達能力、動手能力、邏輯能力、空間感、批判性思維能力、團隊合作能力，自我管理能力等，它注重以生活中的實際問題來引導孩子們去發現，去思考，去尋找解決實際問題的方法。

三、小學機器人課程體系創生設計的新實踐嘗試——社團校本課程的研發與實施，是我校教師課程創生研究的實證

當前關于課程創生的理論研究，多是在闡述課程創生的內涵、特性、重要性意義、實現條件等方面的理論，而對教師課程創生的實證研究還是比較欠缺的。因此，有必要在豐富、完善課程創生理論研究的基礎上，進一步加強對教師課程創生的實證研究。

北京師范大學的李小紅博士就提出了“教師的課程創生”這一概念：“課程創生是指教師根據本地本校的實際情況、自己的知識經驗和能力優勢、學生的興趣愛好和發展水平等，在整個課程運作過程（包括課程開發、課程實施、課程研究等）中通過批判反思而實現的對課程目標、課程內容、課程意義、課程資源和課程理論的持續的主動建構。”

我校機器人社團校本課程的研發與實施就進行了這一教師課程創生實踐的嘗試：

首先我們從課程實施的人員開始變化：小班制教學，20以內，不同年級學生可以根據愛好自主性選擇不同階段的機器人校本課，同時，任課教師也不是1人，采用師生比為了1：6，這樣最大化保障了老師能對每個學生進行及時有效的引導或指導。

其次我們從課程內容的進行變化：每課的內容是由機器人教學任課經驗豐富的數名老師組成教學課程設計團隊，根據學生年齡、學情，針對教學主要器材（樂高）采用系統化，階段化，模塊化思想，自編自創形成統一的適合1～5不同年級的螺旋階梯式課程體系，但同時也會根據每學期的具體學情而做出修改，做到因人施教。教學中采用項目式教學法、合作式學習、探究式學習等多種教學方式，讓孩子在學中玩、玩中學，達到多學科知識融會貫通。

第三從課程時間的變化上改變：不再是傳統的40分鐘教學，而是90分鐘。充足的時間，可以讓學生有足夠的時間去思考問題，去實踐嘗試，去反思問題……，從而改變思路或方法，改進自己的學習；也讓學生能有時間在團隊中表達自己的想法并進行討論。同時老師也能有更多時間對學生的學習進行觀察，傾聽，指導……

第四從教學方式的創新改變：從單純的講與練變成了以項目式學習為主，以STEM理念為核心，以一個項目為主題，由生活中的情境為引導，提出具有開放性、挑戰性、探索性問題，從而激發學生的認知沖突，引導學生去積極思維，去主動完成知識結構的構建過程，讓學生在這種過程中，有足夠的時間去思考，去尋找知識的答案。再設立自主探究與合作交流環節，加強學生的任務過程，完成認知、思維、情感、實踐行動的互動，同時老師根據教學中實際情況，引導學生進行有效的合作交流，讓學生理解合作學習對知識增長的助力作用，并形成良好的伙伴關系。最后是總結反思應用遷移環節，這是思維的自我監控，是提升學習能力的核心，也是對項目式學習、合作式學習、探究式學習結果的一種自我意識表達，從而使學生加深對知識、技能、方法 、過程的理解，引導學生聯系實際、自主解決問題能力的培養。