項目學習 綜合探究 智創未來 紹興市柯橋區華舍中學STEAM教育結出成果

俞和軍

2020學年，我們的學生在浙江省智能機器人比賽中獲省一等獎1人、市一等獎1人、市三等獎2人。科技創新作品獲省一等獎1人、省二等獎2人、省三等獎3人。在全國青少年物聯網創新創客大賽中我校一學生獲全國決賽二等獎。獲市精品課程1門，區級精品課程3門。這些成績的取得在同類學校中領先，和我們學校重視STEAM教育分不開的。

紹興市柯橋區華舍中學是一所省級示范初中，學校教育努力做到在傳承中發展，將“智慧校園·多元發展·魅力人生”作為學校的辦學理念。隨著云計算、移動化、大數據、互聯網+等新興信息技術在學校中的廣泛應用，信息技術與教育教學業務的融合越來越深入，這些都促進了智慧校園概念的提出、發展和建設。而“數字校園”一直是華舍教育的一張金名片，為了進一步打造這張金名片，學校提煉了“智慧校園”的辦學理念，以STEAM教育為載體，開展項目化學習。

一、開展智能機器人項目化學習

華舍中學有5張金名片，其中之一就是華舍數字。華舍中學信息組是一支優秀的教師隊伍，紹興市優秀教研團隊。學校目前計劃打造智能機器人創客空間，steam種子學校經費劃撥扶持機器人項目。學校領導重視，支持項目開展;常規開展社團課、科技節活動、智能機器人輔導課，以上均保證項目化學習得以順利開展。

項目活動課程的設置：智能機器人項目化學習的活動主題來源于三個方面：基礎性課程中學生感興趣的話題 、辦學特色和校園文化、真實生活的時事熱點 。例如防疫大背景下，思考做防疫門禁系統;校園讀書周，思考做智能圖書推送系統;基礎性課程中，思考與科學有關的二十四節氣主題的項目化學習，切實關系到每一位學生的學習、生活。

二、開展美化家園項目化學習

1.組建團隊

創建學生項目小組，及教師團隊。學生項目小組確定人員名單及分工，教師團隊進行項目分析、技術支持，把控大方向。

2.確立項目

我的祖國有一個“中國夢”，我也有一個夢想，用人工智能的力量建一個“美好家園”。在這個美好家園利，戶外樓梯裝有彩色燈帶，利用按鈕控制，兼具美觀與照明功能;秋千帶控制風扇，送來習習涼風～籬笆利用超聲波監測距離，當有人靠近時，自動響起歡迎歌曲，并顯示歡迎字幕。

3.分析問題

【家園如何搭建】：我們的主題是“美好家園”，用什么材料進行搭建？怎樣體現美好，家園里有些什么？

【風扇如何控制】：炎炎夏日下，蕩起秋千，在戶外野餐，若能有一把風扇送來習習涼風，豈不美哉～怎么來讓風扇轉動起來呢？

【燈帶怎么亮】：旋轉樓梯非常的帥氣，但是在夜間上下時存在一定的安全隱患，是否能夠有一個燈帶可以進行照明？燈帶怎么亮起，亮燈的效果如何？

【秋千如何自動擺動】：家園的院子里有一個秋千架，能不能讓秋千自動蕩起來？

【如何判斷有訪客】：如何實現當有訪客來臨時，屏幕顯示歡迎字幕，并播放歡快的歌曲，并且籬笆上的燈帶能夠亮起？

4.規劃方案

實現訪客到訪——熱烈歡迎——自動秋千——啟動風扇——多變燈帶。

超聲波測距：距離大于30時亮藍燈，距離大于8小于30時，亮綠燈，距離小于等于8時，亮紅燈，唱歡樂頌; 程小奔檢測人員來訪，檢測到有人靠近，屏幕顯示愛心和WELCOME。

用超聲波測距，當距離小于10的時候，即揮動手掌檢測距離，啟動舵機，轉動170度，離開時恢復到角度0，用舵機帶動秋千轉動。

用掌控板按鈕觸碰，觸摸P啟動風扇，觸摸T和H，啟動燈帶，可以不斷地觸摸H改變燈帶的顏色，觸摸O鍵關閉燈帶，觸摸Y關閉風扇。

5.實踐方案

【家園的搭建】：在材料上，學生想到了雪糕棒，廢物利用，牢固度強，可塑性也比較強，在設計上，希望有一個大大的院子，可以蕩秋千，可以在戶外野餐，有帥氣的旋轉樓梯......在制作旋轉樓梯時，也能凸顯它的美。家園的籬笆采用了鐵絲和紙板，鐵絲也可以隨意凹造型。

【風扇的控制】：讓風扇轉動我想到了電機，那風扇的葉子呢，我則利用樂高積木，利用掌控板上的按鍵來控制風扇的開與關。

【多變的燈帶】：帥氣的旋轉樓梯在夜間上下時需要燈光的照明，我想到用燈帶，利用按鈕開關，每按一次，均能呈現出不同效果的燈帶，兼具美觀與實用。在籬笆上也利用了燈帶，有訪客到來時，亮燈，讓訪客體會到主人的熱情，讓家園變得更美。

【秋千如何自動擺動】：家園的院子里有一個秋千架，能不能讓秋千自動蕩起來？

【如何判斷有訪客】：如何實現當有訪客來臨時，屏幕顯示歡迎字幕，并播放歡快的歌曲，并且籬笆上的燈帶能夠亮起？

6.評價與反思

能自動監測到訪客的到來，并能顯示歡迎屏幕，亮燈以及播放歌曲，體現了美好家園的主旨。也能提醒主人有訪客到來。家園里處處體現了人工智能，燈帶、風扇、秋千這些都利用了掌控板進行控制，智能化的同時又非常美觀。秋千的控制以及樓梯燈帶的控制如果能用語音控制，效果會更好，程序還在改進中。

三、未來，我們在路上

我們追求的宗旨：

學生學習方式的轉變 ：自主學習意識的形成，合作能力的培養、溝通交流能力的提升。

教師教學角色的轉變：加強學科滲透， 從主導者變為引導者。

師生關系的轉變 ：師生合作、互動加強， 多維度評價、反饋、改善 。

學生綜合素養的提升：學習真實發生。