李建生

【摘 要】鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)低年段的機(jī)器人教學(xué)處于初始階段，但發(fā)展速度較快，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力、創(chuàng)新意識(shí)與操作能力都有著重要的意義。這兩方面的問(wèn)題要求教師在教學(xué)中要從教學(xué)環(huán)境現(xiàn)狀以及學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，合理進(jìn)行校本教材的研究與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué);機(jī)器人stem項(xiàng)目;校本研究

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，近十幾年中全世界各地都掀起了一股機(jī)器人教學(xué)的熱潮。與此同時(shí)，stem作為一種新的教育理念開(kāi)始融入到我國(guó)的教學(xué)中，成為了我國(guó)近些年探索信息技術(shù)促進(jìn)各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式創(chuàng)新與發(fā)展的重要方向之一。鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)一直都是被忽略的一門(mén)學(xué)科，學(xué)生的信息技術(shù)水平與城市的學(xué)生普遍存在著差距。開(kāi)展stem項(xiàng)目教學(xué)的校本研究有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，推動(dòng)小學(xué)信息技術(shù)教育的改革。

一、機(jī)器人stem項(xiàng)目校本教材開(kāi)發(fā)策略

Stem教育理念最早出現(xiàn)于美國(guó)，旨在教學(xué)中要將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)領(lǐng)域看做是一個(gè)整體培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。機(jī)器人課程教學(xué)是信息編程教學(xué)中的一部分，其教學(xué)目的是為了幫助學(xué)生了解現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)能力。Stem項(xiàng)目教學(xué)與機(jī)器人教學(xué)的融合是新穎的教育理念和新穎教學(xué)內(nèi)容的融合，滿足了我國(guó)教育改革和發(fā)展需求。當(dāng)前機(jī)器人stem項(xiàng)目教學(xué)存在以下兩方面的問(wèn)題：首先，教學(xué)環(huán)境有限，機(jī)器人教學(xué)需要的教具價(jià)格相對(duì)昂貴，許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)學(xué)校無(wú)力承擔(dān)。其次，小學(xué)低年級(jí)段的學(xué)生缺少機(jī)器人概念，操作能力較差。

這兩方面的問(wèn)題就要求教師在教學(xué)中要從教學(xué)環(huán)境現(xiàn)狀以及學(xué)生實(shí)際情況出發(fā)，進(jìn)行校本教材的開(kāi)發(fā)。首先，教材內(nèi)容應(yīng)符合學(xué)生學(xué)習(xí)要求，符合小學(xué)生的認(rèn)知能力。其次，教師要通過(guò)生活化教學(xué)情境激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人的學(xué)習(xí)，幫助他們通過(guò)自主探究認(rèn)識(shí)到感應(yīng)器的作用，理解感應(yīng)器與機(jī)器人實(shí)際運(yùn)行中的聯(lián)系。

二、機(jī)器人stem項(xiàng)目校本教學(xué)實(shí)施策略

（一）教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)節(jié)分析

鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)低年段的機(jī)器人stem項(xiàng)目教學(xué)應(yīng)從學(xué)生認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，通過(guò)體驗(yàn)學(xué)習(xí)的方法讓他們自己體會(huì)學(xué)習(xí)的過(guò)程，從反復(fù)的觀察、嘗試、實(shí)踐、分析中感受知識(shí)，掌握學(xué)習(xí)方法。

體驗(yàn)式教學(xué)方法建立在合理的活動(dòng)設(shè)計(jì)之上，教師需要結(jié)合邏輯性、趣味性要求設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié)。具體教學(xué)流程如下：

第一階段：教師創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題，學(xué)生對(duì)問(wèn)題內(nèi)容進(jìn)行思考，帶著問(wèn)題去觀察并進(jìn)行實(shí)踐的嘗試。

第二階段：在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的資源和工具進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手操作，分析知識(shí)的原理與內(nèi)涵，并在實(shí)踐中進(jìn)行不斷觀察與反思，發(fā)掘操作中對(duì)后續(xù)有用的信息和資源。

第三階段：學(xué)生將了解和把握的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為知識(shí)點(diǎn)，并在自己的腦海中初步形成新知識(shí)的概念以及知識(shí)體系。

第四階段：教師與學(xué)生共同對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行綜合和思考，實(shí)現(xiàn)思想、觀點(diǎn)和認(rèn)知的升華。

（二）實(shí)際教學(xué)案例探究

下面，筆者將具體展示《交通燈》這一課的教學(xué)。

學(xué)生特征分析：本節(jié)課教學(xué)針對(duì)的是低年段的小學(xué)生，他們活潑好動(dòng)，無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間集中自己的注意力。但思維活躍，探究欲望較強(qiáng)。

教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能目標(biāo)：了解交通燈的原理，掌握交通燈中使用的電子模塊。過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)實(shí)踐了解交通燈的工作原理，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力;通過(guò)小組合作提升合作意識(shí)與交流能力。情感、探究與價(jià)值觀目標(biāo)：產(chǎn)生對(duì)機(jī)器人技術(shù)的探究欲望，形成科學(xué)探究意識(shí)。

環(huán)節(jié)一：情境創(chuàng)設(shè)

教師播放交通燈工作的視頻并提出問(wèn)題：交通燈在我們的生活中十分常見(jiàn)，它保證了日常交通的規(guī)范，同學(xué)們知道紅綠燈的規(guī)則嗎？知道怎樣設(shè)計(jì)交通燈嗎？下面我們就進(jìn)入到今天的學(xué)習(xí)中——交通燈。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)情境的展示點(diǎn)明主題，展開(kāi)教學(xué)。

環(huán)節(jié)二：操作與反思

教師：搭建一個(gè)交通燈應(yīng)該有哪幾個(gè)部分？

學(xué)生：需要先搭建一個(gè)底部，然后在底部安裝一根柱子，最后再安裝頂部信號(hào)燈。

教師：搭建的交通燈可以自己亮起來(lái)嗎？需要什么樣的模塊才能實(shí)現(xiàn)交通燈應(yīng)有的功能？請(qǐng)同學(xué)們完成交通燈的搭建并進(jìn)行討論。

學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交通燈搭建，并思考交通燈運(yùn)行所需的電子模塊。

具體完成任務(wù)如下：

任務(wù)一：了解所需的電子模塊

任務(wù)二：了解編程界面端口的匹配連接，了解控制臺(tái)界面的測(cè)試功能。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生對(duì)交通燈的構(gòu)建和原理內(nèi)容進(jìn)行思考，完成設(shè)計(jì)方案，深入開(kāi)展教學(xué)探究。

環(huán)節(jié)三：總結(jié)與思考

通過(guò)觀察與思考學(xué)生應(yīng)明確以下內(nèi)容：交通燈的電子模塊包括主控器與燈環(huán);端口與主控器所接位置對(duì)應(yīng)方法。

設(shè)計(jì)意圖：明確本節(jié)課需要解決的問(wèn)題，提高學(xué)生理論知識(shí)水平。

環(huán)節(jié)四：驗(yàn)證與應(yīng)用

請(qǐng)同學(xué)們完成交通燈的搭建，并對(duì)搭建成果進(jìn)行驗(yàn)證。

設(shè)計(jì)意圖：將成果進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，提升學(xué)生實(shí)踐操作能力。

（三）總結(jié)分析

在本節(jié)課學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了交通燈的工作原理并進(jìn)行了檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)素養(yǎng)提升的要求，讓他們有足夠的能力開(kāi)展接下來(lái)的學(xué)習(xí)，并獲得更多的技能。同時(shí)，小組合作和探究的學(xué)習(xí)過(guò)程更適合低年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，提升了他們的合作意識(shí)與合作能力。

總之，鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)低年段機(jī)器人stem項(xiàng)目校本研究要從學(xué)校的實(shí)際情況和學(xué)生的需求出發(fā)，形成一系列科學(xué)研究方法，為日后的研究和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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