项目学习 综合探究 智创未来 绍兴市柯桥区华舍中学STEAM教育结出成果

俞和军

2020学年，我们的学生在浙江省智能机器人比赛中获省一等奖1人、市一等奖1人、市三等奖2人。科技创新作品获省一等奖1人、省二等奖2人、省三等奖3人。在全国青少年物联网创新创客大赛中我校一学生获全国决赛二等奖。获市精品课程1门，区级精品课程3门。这些成绩的取得在同类学校中领先，和我们学校重视STEAM教育分不开的。

绍兴市柯桥区华舍中学是一所省级示范初中，学校教育努力做到在传承中发展，将“智慧校园·多元发展·魅力人生”作为学校的办学理念。随着云计算、移动化、大数据、互联网+等新兴信息技术在学校中的广泛应用，信息技术与教育教学业务的融合越来越深入，这些都促进了智慧校园概念的提出、发展和建设。而“数字校园”一直是华舍教育的一张金名片，为了进一步打造这张金名片，学校提炼了“智慧校园”的办学理念，以STEAM教育为载体，开展项目化学习。

一、开展智能机器人项目化学习

华舍中学有5张金名片，其中之一就是华舍数字。华舍中学信息组是一支优秀的教师队伍，绍兴市优秀教研团队。学校目前计划打造智能机器人创客空间，steam种子学校经费划拨扶持机器人项目。学校领导重视，支持项目开展;常规开展社团课、科技节活动、智能机器人辅导课，以上均保证项目化学习得以顺利开展。

项目活动课程的设置：智能机器人项目化学习的活动主题来源于三个方面：基础性课程中学生感兴趣的话题 、办学特色和校园文化、真实生活的时事热点 。例如防疫大背景下，思考做防疫门禁系统;校园读书周，思考做智能图书推送系统;基础性课程中，思考与科学有关的二十四节气主题的项目化学习，切实关系到每一位学生的学习、生活。

二、开展美化家园项目化学习

1.组建团队

创建学生项目小组，及教师团队。学生项目小组确定人员名单及分工，教师团队进行项目分析、技术支持，把控大方向。

2.确立项目

我的祖国有一个“中国梦”，我也有一个梦想，用人工智能的力量建一个“美好家园”。在这个美好家园利，户外楼梯装有彩色灯带，利用按钮控制，兼具美观与照明功能;秋千带控制风扇，送来习习凉风～篱笆利用超声波监测距离，当有人靠近时，自动响起欢迎歌曲，并显示欢迎字幕。

3.分析问题

【家园如何搭建】：我们的主题是“美好家园”，用什么材料进行搭建？怎样体现美好，家园里有些什么？

【风扇如何控制】：炎炎夏日下，荡起秋千，在户外野餐，若能有一把风扇送来习习凉风，岂不美哉～怎么来让风扇转动起来呢？

【灯带怎么亮】：旋转楼梯非常的帅气，但是在夜间上下时存在一定的安全隐患，是否能够有一个灯带可以进行照明？灯带怎么亮起，亮灯的效果如何？

【秋千如何自动摆动】：家园的院子里有一个秋千架，能不能让秋千自动荡起来？

【如何判断有访客】：如何实现当有访客来临时，屏幕显示欢迎字幕，并播放欢快的歌曲，并且篱笆上的灯带能够亮起？

4.规划方案

实现访客到访——热烈欢迎——自动秋千——启动风扇——多变灯带。

超声波测距：距离大于30时亮蓝灯，距离大于8小于30时，亮绿灯，距离小于等于8时，亮红灯，唱欢乐颂; 程小奔检测人员来访，检测到有人靠近，屏幕显示爱心和WELCOME。

用超声波测距，当距离小于10的时候，即挥动手掌检测距离，启动舵机，转动170度，离开时恢复到角度0，用舵机带动秋千转动。

用掌控板按钮触碰，触摸P启动风扇，触摸T和H，启动灯带，可以不断地触摸H改变灯带的颜色，触摸O键关闭灯带，触摸Y关闭风扇。

5.实践方案

【家园的搭建】：在材料上，学生想到了雪糕棒，废物利用，牢固度强，可塑性也比较强，在设计上，希望有一个大大的院子，可以荡秋千，可以在户外野餐，有帅气的旋转楼梯......在制作旋转楼梯时，也能凸显它的美。家园的篱笆采用了铁丝和纸板，铁丝也可以随意凹造型。

【风扇的控制】：让风扇转动我想到了电机，那风扇的叶子呢，我则利用乐高积木，利用掌控板上的按键来控制风扇的开与关。

【多变的灯带】：帅气的旋转楼梯在夜间上下时需要灯光的照明，我想到用灯带，利用按钮开关，每按一次，均能呈现出不同效果的灯带，兼具美观与实用。在篱笆上也利用了灯带，有访客到来时，亮灯，让访客体会到主人的热情，让家园变得更美。

【秋千如何自动摆动】：家园的院子里有一个秋千架，能不能让秋千自动荡起来？

【如何判断有访客】：如何实现当有访客来临时，屏幕显示欢迎字幕，并播放欢快的歌曲，并且篱笆上的灯带能够亮起？

6.评价与反思

能自动监测到访客的到来，并能显示欢迎屏幕，亮灯以及播放歌曲，体现了美好家园的主旨。也能提醒主人有访客到来。家园里处处体现了人工智能，灯带、风扇、秋千这些都利用了掌控板进行控制，智能化的同时又非常美观。秋千的控制以及楼梯灯带的控制如果能用语音控制，效果会更好，程序还在改进中。

三、未来，我们在路上

我们追求的宗旨：

学生学习方式的转变 ：自主学习意识的形成，合作能力的培养、沟通交流能力的提升。

教师教学角色的转变：加强学科渗透， 从主导者变为引导者。

师生关系的转变 ：师生合作、互动加强， 多维度评价、反馈、改善 。

学生综合素养的提升：学习真實发生。