STEM理念指导下小学机器人社团校本课程创生设计探索

四川省成都市实验小学西区分校 阎 芳

一、小学机器人校本课程的创生设计是时代教育发展的需求

2015年国务院办公厅提出来“众创空间”的概念，在“大众创业，万众创新”的政策号召下，构建支持创客教育的各类课程创新势在必行，这不仅给创客提供了一个改变世界的机会，更利于在学校和社会上形成创新文化，从而深刻影响中国教育的未来。2016年教育部出台的《教育信息化“十三五”规划”》中明确指出有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索STEM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识，养成数字化学习习惯，具备重视信息安全、遵守信息社会伦理道德与法律法规的素养。2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》，宣布举全国之力，在2030年一定要抢占人工智能全球制高点，鼓励在中小学阶段、大学院校，逐步设置人工智能相关课程，建设全国人才梯队……为机器人教育教学提供了很好的研发契机。

机器人作为增强学生的动手能力，促进学生思维发展，创新能力训练的有效工具，在教育界逐渐得到认同。机器人课程是集STEM理念以多学科融合，以项目式学习为主导的一种全新的创生课程。但是，从教育状况来看，国内的机器人教育水平还处于摸索学习的状态，市场上也是良莠不齐。目前机器人教育进入中小学的主要表现在于竞赛，通过竞赛体现机器人对学生的设计能力、创新能力进行拉动，以模范的力量推动它全面地进入课程设置。智能机器人教育也开始作为研究性课程的形式进入中小学，由于研究性学习课程越来越受到重视，由于机器人教育的长期性、个性化决定了如果通过研究性学习形式推广会更有利于对学生创新能力的培养。但是由于研究性课程的地位决定的课时不足，以及班额过大等因数，造成难于组织，设备不足，师资不足等情况，这都会影响机器人教育的整体推进。

研发创生适合中国小学生学情的机器人课程，已是当今时代教育发展的必然趋势……

二、小学机器人课程创生设计的基础落实应以STEM教育理念做真实指导依据

世界变化很快，互联网和人工智能时代的来临，让单纯的知识记忆变得不再唯一重要，学校和家长如何用过去20年时间里的经验去教育下一代，使之在未来20年的世界里有足够竞争力？

对于STEM教育理念引入中国本身，做过STEM教育国家政策比较研究的北师大物理系李春密教授表示绝对认同，因为它培养学生的跨学科思维、批判性思维、合作能力以及解决问题的能力等，这对于创新人才的培养意义深远。

小学机器人课程的核心素养是培养学生的全面发展，它是综合了数学、科学、技术、编程、生活、建筑等多门学科知识，它还培养了学生的语言表达能力、动手能力、逻辑能力、空间感、批判性思维能力、团队合作能力，自我管理能力等，它注重以生活中的实际问题来引导孩子们去发现，去思考，去寻找解决实际问题的方法。

三、小学机器人课程体系创生设计的新实践尝试——社团校本课程的研发与实施，是我校教师课程创生研究的实证

当前关于课程创生的理论研究，多是在阐述课程创生的内涵、特性、重要性意义、实现条件等方面的理论，而对教师课程创生的实证研究还是比较欠缺的。因此，有必要在丰富、完善课程创生理论研究的基础上，进一步加强对教师课程创生的实证研究。

北京师范大学的李小红博士就提出了“教师的课程创生”这一概念：“课程创生是指教师根据本地本校的实际情况、自己的知识经验和能力优势、学生的兴趣爱好和发展水平等，在整个课程运作过程（包括课程开发、课程实施、课程研究等）中通过批判反思而实现的对课程目标、课程内容、课程意义、课程资源和课程理论的持续的主动建构。”

我校机器人社团校本课程的研发与实施就进行了这一教师课程创生实践的尝试：

首先我们从课程实施的人员开始变化：小班制教学，20以内，不同年级学生可以根据爱好自主性选择不同阶段的机器人校本课，同时，任课教师也不是1人，采用师生比为了1：6，这样最大化保障了老师能对每个学生进行及时有效的引导或指导。

其次我们从课程内容的进行变化：每课的内容是由机器人教学任课经验丰富的数名老师组成教学课程设计团队，根据学生年龄、学情，针对教学主要器材（乐高）采用系统化，阶段化，模块化思想，自编自创形成统一的适合1～5不同年级的螺旋阶梯式课程体系，但同时也会根据每学期的具体学情而做出修改，做到因人施教。教学中采用项目式教学法、合作式学习、探究式学习等多种教学方式，让孩子在学中玩、玩中学，达到多学科知识融会贯通。

第三从课程时间的变化上改变：不再是传统的40分钟教学，而是90分钟。充足的时间，可以让学生有足够的时间去思考问题，去实践尝试，去反思问题……，从而改变思路或方法，改进自己的学习；也让学生能有时间在团队中表达自己的想法并进行讨论。同时老师也能有更多时间对学生的学习进行观察，倾听，指导……

第四从教学方式的创新改变：从单纯的讲与练变成了以项目式学习为主，以STEM理念为核心，以一个项目为主题，由生活中的情境为引导，提出具有开放性、挑战性、探索性问题，从而激发学生的认知冲突，引导学生去积极思维，去主动完成知识结构的构建过程，让学生在这种过程中，有足够的时间去思考，去寻找知识的答案。再设立自主探究与合作交流环节，加强学生的任务过程，完成认知、思维、情感、实践行动的互动，同时老师根据教学中实际情况，引导学生进行有效的合作交流，让学生理解合作学习对知识增长的助力作用，并形成良好的伙伴关系。最后是总结反思应用迁移环节，这是思维的自我监控，是提升学习能力的核心，也是对项目式学习、合作式学习、探究式学习结果的一种自我意识表达，从而使学生加深对知识、技能、方法 、过程的理解，引导学生联系实际、自主解决问题能力的培养。