STEM理念指導(dǎo)下小學(xué)機器人社團校本課程創(chuàng)生設(shè)計探索

四川省成都市實驗小學(xué)西區(qū)分校 閻 芳

一、小學(xué)機器人校本課程的創(chuàng)生設(shè)計是時代教育發(fā)展的需求

2015年國務(wù)院辦公廳提出來“眾創(chuàng)空間”的概念，在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的政策號召下，構(gòu)建支持創(chuàng)客教育的各類課程創(chuàng)新勢在必行，這不僅給創(chuàng)客提供了一個改變世界的機會，更利于在學(xué)校和社會上形成創(chuàng)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(guī)劃”》中明確指出有效利用信息技術(shù)推進“眾創(chuàng)空間”建設(shè)，探索STEM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學(xué)生具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，具備重視信息安全、遵守信息社會倫理道德與法律法規(guī)的素養(yǎng)。2017年國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)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(xué)階段、大學(xué)院校，逐步設(shè)置人工智能相關(guān)課程，建設(shè)全國人才梯隊……為機器人教育教學(xué)提供了很好的研發(fā)契機。

機器人作為增強學(xué)生的動手能力，促進學(xué)生思維發(fā)展，創(chuàng)新能力訓(xùn)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(xué)科融合，以項目式學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的一種全新的創(chuàng)生課程。但是，從教育狀況來看，國內(nèi)的機器人教育水平還處于摸索學(xué)習(xí)的狀態(tài)，市場上也是良莠不齊。目前機器人教育進入中小學(xué)的主要表現(xiàn)在于競賽，通過競賽體現(xiàn)機器人對學(xué)生的設(shè)計能力、創(chuàng)新能力進行拉動，以模范的力量推動它全面地進入課程設(shè)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(xué)，由于研究性學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)形式推廣會更有利于對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。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(shù)，造成難于組織，設(shè)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(fā)創(chuàng)生適合中國小學(xué)生學(xué)情的機器人課程，已是當(dāng)今時代教育發(fā)展的必然趨勢……

二、小學(xué)機器人課程創(chuàng)生設(shè)計的基礎(chǔ)落實應(yīng)以STEM教育理念做真實指導(dǎo)依據(jù)

世界變化很快，互聯(lián)網(wǎng)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(xué)校和家長如何用過去20年時間里的經(jīng)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(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)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(chuàng)新人才的培養(yǎng)意義深遠。

小學(xué)機器人課程的核心素養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生的全面發(fā)展，它是綜合了數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、編程、生活、建筑等多門學(xué)科知識，它還培養(yǎng)了學(xué)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(dǎo)孩子們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去思考，去尋找解決實際問題的方法。

三、小學(xué)機器人課程體系創(chuàng)生設(shè)計的新實踐嘗試——社團校本課程的研發(fā)與實施，是我校教師課程創(chuàng)生研究的實證

當(dāng)前關(guān)于課程創(chuàng)生的理論研究，多是在闡述課程創(chuàng)生的內(nèi)涵、特性、重要性意義、實現(xiàn)條件等方面的理論，而對教師課程創(chuàng)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(chuàng)生理論研究的基礎(chǔ)上，進一步加強對教師課程創(chuàng)生的實證研究。

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

我校機器人社團校本課程的研發(fā)與實施就進行了這一教師課程創(chuàng)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(xué)，20以內(nèi)，不同年級學(xué)生可以根據(jù)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(xué)生進行及時有效的引導(dǎo)或指導(dǎo)。

其次我們從課程內(nèi)容的進行變化：每課的內(nèi)容是由機器人教學(xué)任課經(jīng)驗豐富的數(shù)名老師組成教學(xué)課程設(shè)計團隊，根據(jù)學(xué)生年齡、學(xué)情，針對教學(xué)主要器材（樂高）采用系統(tǒng)化，階段化，模塊化思想，自編自創(chuàng)形成統(tǒng)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(jù)每學(xué)期的具體學(xué)情而做出修改，做到因人施教。教學(xué)中采用項目式教學(xué)法、合作式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方式，讓孩子在學(xué)中玩、玩中學(xué)，達到多學(xué)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(tǒng)的40分鐘教學(xué)，而是90分鐘。充足的時間，可以讓學(xué)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(xué)習(xí)；也讓學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)進行觀察，傾聽，指導(dǎo)……

第四從教學(xué)方式的創(chuàng)新改變：從單純的講與練變成了以項目式學(xué)習(xí)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(dǎo)，提出具有開放性、挑戰(zhàn)性、探索性問題，從而激發(fā)學(xué)生的認知沖突，引導(dǎo)學(xué)生去積極思維，去主動完成知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程，讓學(xué)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(shè)立自主探究與合作交流環(huán)節(jié)，加強學(xué)生的任務(wù)過程，完成認知、思維、情感、實踐行動的互動，同時老師根據(jù)教學(xué)中實際情況，引導(dǎo)學(xué)生進行有效的合作交流，讓學(xué)生理解合作學(xué)習(xí)對知識增長的助力作用，并形成良好的伙伴關(guān)系。最后是總結(jié)反思應(yīng)用遷移環(huán)節(jié)，這是思維的自我監(jiān)控，是提升學(xué)習(xí)能力的核心，也是對項目式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)結(jié)果的一種自我意識表達，從而使學(xué)生加深對知識、技能、方法 、過程的理解，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實際、自主解決問題能力的培養(yǎng)。