融合“五育”的STEM教育活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

【摘 "要】 隨著科技的飛速發(fā)展和社會(huì)的變革，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求也在不斷演變。為了適應(yīng)這種需求，教育領(lǐng)域不斷探索新的教學(xué)模式和方法，以培養(yǎng)具備綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的學(xué)生。STEM教育應(yīng)運(yùn)而生，為學(xué)生提供了融合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，文章以工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)為案例，對(duì)融合“五育”的STEM教育活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐開展研究工作，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】 五育；STEM教育活動(dòng)；工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)

[]

STEM教育的核心在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、問題解決和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過實(shí)踐操作和項(xiàng)目應(yīng)用，學(xué)生能夠鍛煉動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。這種綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的教育模式，對(duì)學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展有著積極影響。然而，僅僅注重科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)還不足以滿足學(xué)生的全面發(fā)展需求。學(xué)生成長(zhǎng)過程中，智育、德育、體育、美育和勞育等方面的培養(yǎng)同樣重要。因此，“五育”理念就是在綜合STEM教育的基礎(chǔ)上，更加注重學(xué)生的全面素質(zhì)培養(yǎng)。中職學(xué)生作為高等職業(yè)教育的重要群體，他們將面臨各行業(yè)工作的挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)。因此，中職教育的綜合素質(zhì)培養(yǎng)尤為關(guān)鍵。融合“五育”的STEM教育活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，可以為中職學(xué)生提供更全面的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和能力培養(yǎng)。

一、融合“五育”的STEM教育活動(dòng)對(duì)中職學(xué)生的意義

在傳統(tǒng)的教育模式中，注重的主要是學(xué)科知識(shí)的傳授和理論的學(xué)習(xí)，而忽視了學(xué)生的其他能力的培養(yǎng)和發(fā)展。然而，在現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中，人們需要綜合運(yùn)用多個(gè)方面的能力來解決問題和面對(duì)挑戰(zhàn)，即需要綜合素質(zhì)的支撐。中職學(xué)生在未來的職業(yè)生涯中，可能涉及多個(gè)領(lǐng)域的工作和任務(wù)，因此，他們需要具備創(chuàng)新思維、問題解決能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通協(xié)調(diào)能力等多方面的綜合素質(zhì)。融合“五育”的STEM教育活動(dòng)可以提供豐富多樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，幫助中職學(xué)生全面培養(yǎng)自己的綜合素質(zhì)，更好地適應(yīng)職業(yè)需求。

此外，中職學(xué)生作為高等職業(yè)教育的重要群體，他們的綜合素質(zhì)培養(yǎng)尤為關(guān)鍵。通過工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生可以積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提升動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。這些能力對(duì)于他們未來從事與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的職業(yè)非常重要，能夠增加他們?cè)诼殘?chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

傳統(tǒng)教育注重學(xué)科知識(shí)的傳授，而融合“五育”則更加注重學(xué)生的全面發(fā)展。通過工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生不僅可以培養(yǎng)科學(xué)和技術(shù)能力，還可以培養(yǎng)德育、體育和美育等方面的素養(yǎng)。例如，在教學(xué)活動(dòng)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的合作與溝通能力，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和交流能力；而在設(shè)計(jì)任務(wù)中融入美學(xué)元素，可以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力和審美素養(yǎng)。

二、工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

（一）工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)在STEM教育中的地位

在STEM教育中，工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)扮演著非常重要的角色，工業(yè)機(jī)器人是當(dāng)今制造業(yè)的重要技術(shù)和工具，通過在教學(xué)中全面融合工業(yè)機(jī)器人運(yùn)作流程，可以幫助學(xué)生全面理解并運(yùn)用STEM的概念、原理和技術(shù)。

通過參與工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生不僅可以通過自主探索和實(shí)踐來深入理解STEM知識(shí)，還能培養(yǎng)他們的探索精神和積極學(xué)習(xí)的態(tài)度。工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提高他們的參與度，使STEM教育更加生動(dòng)有趣。此外，在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生需要面對(duì)實(shí)際問題，設(shè)計(jì)并改進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)。這樣的實(shí)踐過程可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，激發(fā)他們的想象力和創(chuàng)造力。工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)注重學(xué)生的質(zhì)疑精神和獨(dú)立思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)有助于將STEM知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。通過工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的STEM知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程案例中，學(xué)以致用。這樣的實(shí)踐過程不僅可以加深學(xué)生對(duì)STEM知識(shí)的理解和記憶，還能激發(fā)學(xué)生對(duì)STEM領(lǐng)域的興趣和熱情，為他們未來的職業(yè)發(fā)展提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

（二）工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

1. 教學(xué)目標(biāo)的確定

在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐中，確定清晰的教學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的關(guān)鍵。教學(xué)目標(biāo)的確定需要兼顧學(xué)生的技術(shù)能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)發(fā)展，以滿足中職學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和未來職業(yè)的要求。

（1）技術(shù)方面的能力培養(yǎng)目標(biāo)

工業(yè)機(jī)器人涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、電子控制、編程等多個(gè)領(lǐng)域，因此教學(xué)目標(biāo)應(yīng)明確學(xué)生掌握機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和操作方法，以及相應(yīng)的編程和控制技能。通過教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生應(yīng)能夠理解機(jī)器人的組成部分和功能，熟悉機(jī)器人編程語言和控制系統(tǒng)，能夠進(jìn)行基本的機(jī)器人編程和操作。

（2）解決問題和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)目標(biāo)

在實(shí)際的工業(yè)機(jī)器人操作和項(xiàng)目應(yīng)用中，學(xué)生可能會(huì)面臨各種問題和挑戰(zhàn)，因此教學(xué)目標(biāo)應(yīng)包括培養(yǎng)學(xué)生的問題識(shí)別與解決能力。學(xué)生應(yīng)具備分析問題、提出解決方案、評(píng)估結(jié)果的能力，并能夠與團(tuán)隊(duì)成員合作，共同完成機(jī)器人項(xiàng)目或任務(wù)。

（3）創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)目標(biāo)

工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域存在著不斷變化和創(chuàng)新的需求，因此教學(xué)目標(biāo)應(yīng)包括培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。通過教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生應(yīng)能夠提出新的機(jī)器人應(yīng)用方案、改進(jìn)機(jī)器人操作流程，甚至設(shè)計(jì)和制造自己的機(jī)器人原型。

2. 教學(xué)內(nèi)容的選擇與組織

要設(shè)計(jì)和組織工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，需要仔細(xì)選擇和安排教學(xué)內(nèi)容，以確保學(xué)生能夠全面學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)知識(shí)和技能。

（1）內(nèi)容合適性原則

在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況來決定。例如，可以以機(jī)器人控制技術(shù)、編程語言和機(jī)械設(shè)計(jì)等為主要內(nèi)容，同時(shí)結(jié)合一些實(shí)際案例和應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生能夠做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。

（2）教學(xué)內(nèi)容科學(xué)安排原則

教師應(yīng)該合理組織教學(xué)內(nèi)容的順序和進(jìn)度，可以采用漸進(jìn)式的教學(xué)方法，從基礎(chǔ)知識(shí)和技能開始，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更復(fù)雜的任務(wù)和項(xiàng)目。例如，可以先從機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和功能開始講解，然后引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)器人的編程和控制方法，最后進(jìn)行一些類似于實(shí)際工作中的項(xiàng)目，如機(jī)器人的裝配和程序調(diào)試等。

（3）合理組織教學(xué)內(nèi)容原則

學(xué)生可以以小組形式合作完成一些項(xiàng)目和任務(wù)，通過互相合作和協(xié)作來提高解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。例如，通過組隊(duì)設(shè)計(jì)和制作一個(gè)機(jī)器人的控制和操作系統(tǒng)，讓學(xué)生在合作中共同完成一個(gè)任務(wù)，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

3. 教學(xué)策略的運(yùn)用

在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，教學(xué)策略的運(yùn)用至關(guān)重要，它們對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣產(chǎn)生重要影響。

（1）合作學(xué)習(xí)策略

教師通過將學(xué)生組成小組，在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行合作探究和解決問題，能夠促進(jìn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和思維能力。例如，可以設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人編程的項(xiàng)目，要求學(xué)生根據(jù)團(tuán)隊(duì)分工，共同完成一個(gè)任務(wù)或項(xiàng)目。通過小組合作，學(xué)生可以相互交流和合作，共同解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和解決問題的能力。

（2）探究式學(xué)習(xí)策略

工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生可以通過自主探究的方式學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)知識(shí)和技能。教師可以提供一些引導(dǎo)問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和實(shí)踐操作，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。例如，可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)機(jī)器人的功能和程序，通過實(shí)踐操作不斷改進(jìn)和優(yōu)化。通過探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更好地掌握知識(shí)，提高動(dòng)手能力和問題解決能力。

（3）情境教學(xué)策略

在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，通過創(chuàng)造具有真實(shí)場(chǎng)景和情境的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生從實(shí)際問題出發(fā)，進(jìn)行學(xué)習(xí)和應(yīng)用。例如，可以設(shè)置一個(gè)模擬的工業(yè)生產(chǎn)線場(chǎng)景，讓學(xué)生在其中運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化操作和控制。這樣的教學(xué)情境能夠使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的實(shí)際應(yīng)用能力和技能。

（三）工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施與評(píng)價(jià)

1. 教學(xué)過程的組織與管理

在融合“五育”的STEM教育活動(dòng)中，工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)過程的組織與管理非常關(guān)鍵。一個(gè)良好的教學(xué)過程的組織與管理可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和參與度，提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。

在教學(xué)開始前，教師應(yīng)當(dāng)明確教學(xué)目標(biāo)，即希望學(xué)生在這個(gè)教學(xué)過程中達(dá)到的知識(shí)、技能和能力目標(biāo)。針對(duì)工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)目標(biāo)可以包括學(xué)生熟悉機(jī)器人控制和編程技術(shù)，掌握機(jī)器人操作和維護(hù)的方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力等。通過明確教學(xué)目標(biāo)，可以指導(dǎo)教師在整個(gè)教學(xué)過程中有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，可以將教學(xué)內(nèi)容根據(jù)難易程度和邏輯順序進(jìn)行合理地劃分。首先，可以先進(jìn)行機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)和操作技術(shù)的講解和訓(xùn)練，讓學(xué)生熟悉機(jī)器人的組成和工作原理，掌握基本的操作技巧。其次，逐步引入機(jī)器人編程的知識(shí)，讓學(xué)生了解編程的基本概念和方法，并通過實(shí)際操作進(jìn)行編程練習(xí)。最后，可以設(shè)計(jì)一些綜合性的實(shí)踐項(xiàng)目，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中。通過合理設(shè)置課程，可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更有條理，提高學(xué)習(xí)的效果和質(zhì)量。

2. 促進(jìn)學(xué)生參與和合作

在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生的參與和合作是非常重要的，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、溝通能力、問題解決能力等多方面的能力，而如何促進(jìn)學(xué)生的參與和合作則是一個(gè)關(guān)鍵問題。

為了促進(jìn)學(xué)生的參與和合作，教師可以采用多樣化的教學(xué)策略。例如，引入小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生分成小組進(jìn)行任務(wù)分工和互相合作。同時(shí)，教師可以設(shè)立一些能夠激發(fā)學(xué)生積極參與的任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生互相交流和分享思路，從而加強(qiáng)學(xué)生之間的合作。此外，教師可以提供具有挑戰(zhàn)性和實(shí)際意義的任務(wù)，以激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)參與。通過設(shè)定一些復(fù)雜的問題和情境，讓學(xué)生合作來解決問題，從而培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和能力。教師可以提供一些資源和指導(dǎo)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生自主思考和合作探索，培養(yǎng)他們解決問題的能力。當(dāng)然，教師在課程設(shè)計(jì)中可以設(shè)置一些團(tuán)隊(duì)活動(dòng)和競(jìng)賽，從而激發(fā)學(xué)生的參與熱情。此外，教師還可以邀請(qǐng)專業(yè)人士或企業(yè)的專家來評(píng)審和指導(dǎo)，讓學(xué)生在合作中獲得更多的經(jīng)驗(yàn)和成長(zhǎng)。

3. 教學(xué)效果的評(píng)估與反思

在工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)中，評(píng)估教學(xué)效果是確?；顒?dòng)能夠有效實(shí)施并取得良好結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。通過評(píng)估教學(xué)效果，教師可以了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的掌握情況，檢查教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成程度，評(píng)估教學(xué)方法的有效性，并及時(shí)進(jìn)行反思和調(diào)整。

教師可以設(shè)計(jì)一定難度的知識(shí)測(cè)試或者機(jī)器人編程任務(wù)來考查學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。同時(shí)，還可以通過作業(yè)、小組項(xiàng)目報(bào)告等形式來考查實(shí)際操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。這些評(píng)估方法可以反映學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和知識(shí)的掌握情況，從而評(píng)估教學(xué)效果。

在教學(xué)過程中，教師可以觀察學(xué)生的參與程度、注意力集中情況、動(dòng)手能力等方面的表現(xiàn)，可以觀察學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中的角色分工和協(xié)調(diào)能力，以及對(duì)工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)的態(tài)度和興趣。這些觀察和評(píng)估可以幫助了解學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)，并從中獲取對(duì)教學(xué)效果的直觀感受。

除了直接的評(píng)估方法，反思也是評(píng)估教學(xué)效果的重要手段之一。在活動(dòng)結(jié)束后，教師可以與學(xué)生進(jìn)行一次集體反思討論，探討他們?cè)诨顒?dòng)中的收獲和體驗(yàn)，以及對(duì)教學(xué)過程和方法的評(píng)價(jià)和建議。此外，教師還可以自主反思，回顧自己在教學(xué)中的表現(xiàn)和指導(dǎo)策略，分析教學(xué)過程中的亮點(diǎn)和不足之處，改進(jìn)和完善教學(xué)設(shè)計(jì)。通過反思，可以深入理解學(xué)生的需求和學(xué)習(xí)情況，并及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)措施。

三、結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)作為融合“五育”的STEM教育的一種示范，對(duì)中職學(xué)生的意義不可忽視。它不僅能夠幫助學(xué)生了解工業(yè)技術(shù)和裝備，提高他們的理解和應(yīng)用能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、溝通能力、創(chuàng)新能力和問題解決能力。因此，中職學(xué)生在參與工業(yè)機(jī)器人教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)該充分發(fā)揮自己的潛力，積極參與，不斷提高自身的綜合素質(zhì)和職業(yè)能力。

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