基于STEM的初中生機器人創客活動研究

○ 平涼市第十中學

STEM教育的基本目標是培養學生的STEM核心素養。STEM核心素養是指在科學、技術、工程和數學領域以及相關交叉領域中運用知識的能力。STEM教育不僅主張通過自學或教師講授習得抽象知識,更強調學生動手、動腦和參與的學習過程。STEM提供了學生動手做的學習體驗,學生應用所學的數學、科學知識以及各學科知識應對現實世界問題,創造、設計、建構、發現、合作并解決問題。機器人創客活動就是以培養人們創新精神和創新能力為基本價值取向的教育。其核心是在普及九年義務教育的基礎上,在全面實施素質教育的過程中,為迎接知識經濟時代的挑戰,著重研究與解決在基礎教育領域如何培養中小學生的創新意識、創新精神和創新能力的問題。

一、初中生機器人創客活動的理論與動手實踐的教學的必要性

在教育領域,當今世界各國將教育目的聚焦在核心素養上,做事與做人的教育備受重視。目的變了,手段必須變革。關鍵能力需要通過學會“做事”即創客活動來實現,必備品格與價值觀念需要通過學會“做人”的創客活動來培養。同時,在教會做事中也可達到育人的目的,如初中生機器人創客活動通過合作解決真實情境的復雜問題,培育學生的合作交流能力、動手操作能力、創造能力與批判性思維。現今全球的趨勢和21世紀教育的重點是培育下一代取得成功所需要的、更深入學習的素養和能力,即在核心的學術內容之上,建立批判性思維的能力、合作的能力、溝通的能力、創造性地解決問題的能力、分析的能力,讓學生可以通過對學科和現實世界的真實工作任務來思考、創作,并展示他們的學習成果。近年來中國的課程改革也符合這一全球趨勢,因此,提出了符合中國國情的STEM教育。

二、教學中怎樣開展STEM教育

1.成立科技社。建立了一支包括校長、副校長、科室主任、科技輔導員在內,涵蓋信息技術、化學、數學、物理、生物、音體美等學科教師的課程開發與實施團隊。

2.增加功能室。①STEM教育實訓室②創意工程室③通用技術室④無線電定向室⑤家電維修室⑥手工制作室⑦數學建模

3.編寫校本課程。由校領導主編,創客工作室參與編寫。內容涵蓋:①STEM教育實訓室②創意工程室③通用技術室④無線電定向室⑤家電維修室⑥手工制作室⑦數學建模。

4.發揮家委會作用。讓家長理解STEM教育,從自家孩子抓起,對學校開展STEM教育具有推動作用。家長的支持和幫助將會增強學生的學習熱情和學習動力,同時積極挖掘家長資源,從家長群體中尋求高科技人才、教育人才以及專業領域人才等,建立家長導師團。家長導師團隊可以定期為學生開設綜合課程,彌補學校師資資源的不足。

5.校校、校企合作。在課程實施的過程中,僅僅依靠校內的資源、實驗室等資源是無法滿足學生多方面的需求,需要積極整合校內外各種科普教育機構、中小學校、大專院校、科研院所等專業資源,形成一個具有整體和諧、開放選擇、動態平衡性、可持續發展的創新課程系統,為學生拓展教育資源。

6.STEM活動每天開展。學校每天開展各個學科的STEM課程,其課程內容圍繞項目化學習來展開,每周星期五下午開展兩小時的STEM相關的機器人校本課程,讓學生在學中玩,在玩中學。

三、總結經驗得出的結論

1.“貴族化”的STEM要“平民化”。筆者所在學校處于城鄉結合部,農村學生占大多數,學生的家庭經濟并不富裕,學生玩樂高、航模、機器人等不現實,因此開發了平民化的STEM,如手工制作、數學建模、家電維修、通用技術等。陶行知是我國最早開展平民教育的教育家,他認為中國的大患是民眾的貧、愚、弱、私“四大病”,主張通過辦平民學校,從而達到強國救國的目的。我們作為教育者義不容辭,一花開放不是春,百花齊放春滿園。

2.STEM教育實踐的進一步思考，將STEM升華為STEAM或STEM+。生活中的任何一件事,不僅僅涉及科學、技術、工程、數學這四門學科,STEM教育則強調多學科融合,重在參與體會,讓更多的人參與其中,在體驗科學的同時能快樂成長。