基于STEM的初中生機器人創(chuàng)客活動研究

○ 平?jīng)鍪械谑袑W(xué)

STEM教育的基本目標是培養(yǎng)學(xué)生的STEM核心素養(yǎng)。STEM核心素養(yǎng)是指在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域以及相關(guān)交叉領(lǐng)域中運用知識的能力。STEM教育不僅主張通過自學(xué)或教師講授習(xí)得抽象知識,更強調(diào)學(xué)生動手、動腦和參與的學(xué)習(xí)過程。STEM提供了學(xué)生動手做的學(xué)習(xí)體驗,學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)、科學(xué)知識以及各學(xué)科知識應(yīng)對現(xiàn)實世界問題,創(chuàng)造、設(shè)計、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問題。機器人創(chuàng)客活動就是以培養(yǎng)人們創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價值取向的教育。其核心是在普及九年義務(wù)教育的基礎(chǔ)上,在全面實施素質(zhì)教育的過程中,為迎接知識經(jīng)濟時代的挑戰(zhàn),著重研究與解決在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域如何培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的問題。

一、初中生機器人創(chuàng)客活動的理論與動手實踐的教學(xué)的必要性

在教育領(lǐng)域,當今世界各國將教育目的聚焦在核心素養(yǎng)上,做事與做人的教育備受重視。目的變了,手段必須變革。關(guān)鍵能力需要通過學(xué)會“做事”即創(chuàng)客活動來實現(xiàn),必備品格與價值觀念需要通過學(xué)會“做人”的創(chuàng)客活動來培養(yǎng)。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(chuàng)客活動通過合作解決真實情境的復(fù)雜問題,培育學(xué)生的合作交流能力、動手操作能力、創(chuàng)造能力與批判性思維。現(xiàn)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(xué)習(xí)的素養(yǎng)和能力,即在核心的學(xué)術(shù)內(nèi)容之上,建立批判性思維的能力、合作的能力、溝通的能力、創(chuàng)造性地解決問題的能力、分析的能力,讓學(xué)生可以通過對學(xué)科和現(xiàn)實世界的真實工作任務(wù)來思考、創(chuàng)作,并展示他們的學(xué)習(xí)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(xué)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(dǎo)員在內(nèi),涵蓋信息技術(shù)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、生物、音體美等學(xué)科教師的課程開發(fā)與實施團隊。

2.增加功能室。①STEM教育實訓(xùn)室②創(chuàng)意工程室③通用技術(shù)室④無線電定向室⑤家電維修室⑥手工制作室⑦數(shù)學(xué)建模

3.編寫校本課程。由校領(lǐng)導(dǎo)主編,創(chuàng)客工作室參與編寫。內(nèi)容涵蓋:①STEM教育實訓(xùn)室②創(chuàng)意工程室③通用技術(shù)室④無線電定向室⑤家電維修室⑥手工制作室⑦數(shù)學(xué)建模。

4.發(fā)揮家委會作用。讓家長理解STEM教育,從自家孩子抓起,對學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)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(yè)領(lǐng)域人才等,建立家長導(dǎo)師團。家長導(dǎo)師團隊可以定期為學(xué)生開設(shè)綜合課程,彌補學(xué)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(nèi)的資源、實驗室等資源是無法滿足學(xué)生多方面的需求,需要積極整合校內(nèi)外各種科普教育機構(gòu)、中小學(xué)校、大專院校、科研院所等專業(yè)資源,形成一個具有整體和諧、開放選擇、動態(tài)平衡性、可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新課程系統(tǒng),為學(xué)生拓展教育資源。

6.STEM活動每天開展。學(xué)校每天開展各個學(xué)科的STEM課程,其課程內(nèi)容圍繞項目化學(xué)習(xí)來展開,每周星期五下午開展兩小時的STEM相關(guān)的機器人校本課程,讓學(xué)生在學(xué)中玩,在玩中學(xué)。

三、總結(jié)經(jīng)驗得出的結(jié)論

1.“貴族化”的STEM要“平民化”。筆者所在學(xué)校處于城鄉(xiāng)結(jié)合部,農(nóng)村學(xué)生占大多數(shù),學(xué)生的家庭經(jīng)濟并不富裕,學(xué)生玩樂高、航模、機器人等不現(xiàn)實,因此開發(fā)了平民化的STEM,如手工制作、數(shù)學(xué)建模、家電維修、通用技術(shù)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(xué)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(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)這四門學(xué)科,STEM教育則強調(diào)多學(xué)科融合,重在參與體會,讓更多的人參與其中,在體驗科學(xué)的同時能快樂成長。