基于STEM的初中生机器人创客活动研究

○ 平凉市第十中学

STEM教育的基本目标是培养学生的STEM核心素养。STEM核心素养是指在科学、技术、工程和数学领域以及相关交叉领域中运用知识的能力。STEM教育不仅主张通过自学或教师讲授习得抽象知识,更强调学生动手、动脑和参与的学习过程。STEM提供了学生动手做的学习体验,学生应用所学的数学、科学知识以及各学科知识应对现实世界问题,创造、设计、建构、发现、合作并解决问题。机器人创客活动就是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。其核心是在普及九年义务教育的基础上,在全面实施素质教育的过程中,为迎接知识经济时代的挑战,着重研究与解决在基础教育领域如何培养中小学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。

一、初中生机器人创客活动的理论与动手实践的教学的必要性

在教育领域,当今世界各国将教育目的聚焦在核心素养上,做事与做人的教育备受重视。目的变了,手段必须变革。关键能力需要通过学会“做事”即创客活动来实现,必备品格与价值观念需要通过学会“做人”的创客活动来培养。同时,在教会做事中也可达到育人的目的,如初中生机器人创客活动通过合作解决真实情境的复杂问题,培育学生的合作交流能力、动手操作能力、创造能力与批判性思维。现今全球的趋势和21世纪教育的重点是培育下一代取得成功所需要的、更深入学习的素养和能力,即在核心的学术内容之上,建立批判性思维的能力、合作的能力、沟通的能力、创造性地解决问题的能力、分析的能力,让学生可以通过对学科和现实世界的真实工作任务来思考、创作,并展示他们的学习成果。近年来中国的课程改革也符合这一全球趋势,因此,提出了符合中国国情的STEM教育。

二、教学中怎样开展STEM教育

1.成立科技社。建立了一支包括校长、副校长、科室主任、科技辅导员在内,涵盖信息技术、化学、数学、物理、生物、音体美等学科教师的课程开发与实施团队。

2.增加功能室。①STEM教育实训室②创意工程室③通用技术室④无线电定向室⑤家电维修室⑥手工制作室⑦数学建模

3.编写校本课程。由校领导主编,创客工作室参与编写。内容涵盖:①STEM教育实训室②创意工程室③通用技术室④无线电定向室⑤家电维修室⑥手工制作室⑦数学建模。

4.发挥家委会作用。让家长理解STEM教育,从自家孩子抓起,对学校开展STEM教育具有推动作用。家长的支持和帮助将会增强学生的学习热情和学习动力,同时积极挖掘家长资源,从家长群体中寻求高科技人才、教育人才以及专业领域人才等,建立家长导师团。家长导师团队可以定期为学生开设综合课程,弥补学校师资资源的不足。

5.校校、校企合作。在课程实施的过程中,仅仅依靠校内的资源、实验室等资源是无法满足学生多方面的需求,需要积极整合校内外各种科普教育机构、中小学校、大专院校、科研院所等专业资源,形成一个具有整体和谐、开放选择、动态平衡性、可持续发展的创新课程系统,为学生拓展教育资源。

6.STEM活动每天开展。学校每天开展各个学科的STEM课程,其课程内容围绕项目化学习来展开,每周星期五下午开展两小时的STEM相关的机器人校本课程,让学生在学中玩,在玩中学。

三、总结经验得出的结论

1.“贵族化”的STEM要“平民化”。笔者所在学校处于城乡结合部,农村学生占大多数,学生的家庭经济并不富裕,学生玩乐高、航模、机器人等不现实,因此开发了平民化的STEM,如手工制作、数学建模、家电维修、通用技术等。陶行知是我国最早开展平民教育的教育家,他认为中国的大患是民众的贫、愚、弱、私“四大病”,主张通过办平民学校,从而达到强国救国的目的。我们作为教育者义不容辞,一花开放不是春,百花齐放春满园。

2.STEM教育实践的进一步思考，将STEM升华为STEAM或STEM+。生活中的任何一件事,不仅仅涉及科学、技术、工程、数学这四门学科,STEM教育则强调多学科融合,重在参与体会,让更多的人参与其中,在体验科学的同时能快乐成长。