STEAM教育提升学生 自主学习能力的探索

池晶晶

自主学习是一种以学生为中心的教学方式。学生的自主学习能力提高的关键在于提升学生学习的主体性，让学生成为学习过程的主体，做学习过程的主人。通过近几年的研究学习，我认为在机器人科技社团和信息技术课堂教学中开展STEAM教育，能够有效提升学生的自主学习能力。

● 在机器人科技社团活动中提升学生学习主体性

1.利用工作日志提升学生学习主体性

工作日志（Workbook）可以了解团队工程设计过程以及团队整个阶段的经历，包括问题定义、概念设计、系统层级设计、细节设计以及测试、修改和建造。工作日志记录了团队从第一天开始到整个项目结束的过程，通过工作日志可以更好地了解团队的经历、设计和团队本身，同时撰写工作日志可以提升学生学习的主体性，让学生自己规划团队项目，提出解决问题的方法，记录讨论的过程。

在我的STEAM课程里，机器人社团在第二学期主要学习太空探险项目、Mini救援项目，通过提出问题、发现问题、解决问题的过程以及工作日志的记录，提升学生的自主学习能力。在项目实施过程中，学生会进行分组并进行合理分工，各负其责，互相配合，如有的上网查资料，有的画任务流程图、工程草图，有的搭建机器人，有的对项目进行编程。学生会把完成过程都记录下来，有时候在这个项目的基础上他们还能提出新的项目，新的项目也是由他们自己来完成。在此过程中，学生增强了参与性，成为学习的主体。

2.通过动手实践提升学生学习主体性

知识是自己探索出来的。在探索传感器时，我设计了动手实践任务，让学生充分参与到实践过程中，提升他们的学习主体性。例如，学生可以从书上了解到光电传感器和超声波传感器的探测范围，但是为什么范围这么大，范围是什么形状，学生也许就不知道了，于是我就让他们自己动手想办法去测量。有些小组把机器人超声波传感器固定好，自己当障碍物慢慢移动，然后观察读数。有些小组想到相对比较严谨的方法，如测量场地固定有标尺、测量传感器固定、障碍物固定等，并在场地中画出了超声波传感器的范围。在此过程中，学生学到的不仅仅是科学知识，还有很多解决问题的方法，自主学习能力也得到了提升。

技术是自己不断改进的。通过参加机器人比赛，在准备比赛和比赛过程中提高学生的自主学习能力是本阶段的研究重点。在准备比赛的过程中，学生自己会不断发现合适的技术并运用到学习和比赛中。例如，在准备某项比赛时，学生发现红外传感器会受到一些环境光的干扰，为此他们想到对机器人的红外传感器进行一个简单保护。开始学生用纸杯子为工具，然后用木头块、硬纸盒等进行尝试，最后他们想到一个更好的技术来完成这个问题——用3D打印机打印出一个保护罩。我想这段经历会给学生带来很多启发，同时学生的自主学习能力也得到了提升。

● 在信息技術课堂中开展STEAM教育提升学生自主学习能力

在信息技术课堂教学中开展STEAM教育，有利于让更多的学生接触到项目式学习，在项目式学习中提升学生的自主学习能力。

1.开设学生感兴趣的课程——Micro：bit助力冬奥

从学生已有知识技能水平方面分析，学生比较熟悉图形化编程环境，具有运用编程制作小程序的基础，但没有深入学习过编程。大部分学生对使用计算机编程软件及开源硬件（Micro：bit）解决实际问题有比较浓厚的学习兴趣，逻辑思维和概括能力较强，具备较好的完成这一学习内容的基础。于是我就利用Micro：bit硬件及平台设计了一个大家都有兴趣的项目——Micro：bit助力冬奥，通过设计安检区域分流助手、场馆温度助手、终点计时助手、竞赛抽签助手四个基本项目，引导学生通过项目式学习了解相关硬件和程序知识点，做出能够实现相关功能的小助手，激发学生的学习兴趣，开发他们的潜力，为他们进一步自己设计拓展项目打下基础。

通过这一系列拓展课程设计，学生在项目式学习中完成自己设计的项目。学生先是在教师的示范引导下进行自主探索，在自主探究过程中注重培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，然后进行实际操作，在实际运用中锻炼自己的实践操作能力，总结算法，不断提升自己的创新能力，最后通过小组展示来评价自己的学习效果。这一过程既可以提升学生的口头表达能力，也能锻炼学生的逻辑思维。

2.通过研究课，对教学策略进行更深层次的延伸

本节课的实践探究主题为“我的‘一带一路”，其中的小组比赛环节是根据某个赛事的迷你救援项目改进而来的，学生通过这种项目式学习和比赛，可以提高项目研究能力、比赛应对能力和创新能力。同时，“一带一路”主题的选择是为了渗透爱国主义教育，通过让机器人在“一带一路”模拟线路图上完成相应的任务，让学生在探究活动中提高比赛竞争的能力，同时也能对国家当前的政策方针有所了解，体会祖国的繁荣与富强。

● 进一步提升STEAM教育中的过程性评价

1.完善开展项目式学习的评价方式和标准

过程性评价是在教育教学活动的计划实施过程中，为了解动态过程的效果，及时反馈信息，及时调节，使计划、方案不断完善，以便顺利达到预期目的而进行的评价。过程性评价的方式多种多样，除了教师评、学生自评与互评，还可以用观察、交流、测验、实际操作、作品展示等方式进行评价。

在STEAM项目式学习中，要鼓励并完善真实性评价和评估，这样我们就能够系统地记录学生的进步和成长历程。在学生层面，要鼓励学生展示自己独立工作的能力和运用所需技能的能力，培养学生与同龄人共同工作的能力，构建团队协作能力。在教师层面，要为教师提供更多的评估机会，促使教师深入体察如何“以生为本”，帮助教师针对系列问题，以一种进步的、有意义的方式与学生进行沟通。

2.丰富提高学生自学能力的教学策略

在STEAM教育中，要丰富教学策略以提高学生的自主学习能力。既要促进学生基础知识和基本能力的提高，促进学生思考问题、解决问题能力的提高，同时也要促进学生情感、态度和价值观的发展。应该在STEAM教育理念的正确指导下，科学、有效地丰富教学策略，使学生在自学过程中与教师形成有机的互动。教师既要引导学生开展STEAM项目式学习，又要在此过程中提高学生的自学能力。

与其他课程比较而言，信息技术课程本身提供了一个交互、友好、开放的实践环境，非常适合于学生的自主学习。我们要充分利用信息技术课程教学的优势，从科技社团到课堂教学，全面研究有效培养学生自主学习能力的方式，在STEAM教育教学中不断提升学生的自主学习能力。