劉開福

摘要：在當前教育形勢的發(fā)展趨勢下，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”已經(jīng)成為主流理念，這也給高中教師的創(chuàng)客教學和管理帶來了全新的思考。在STEAM教育理念背景下，高中階段的教學一定要將STEAM教育理念與Arduino創(chuàng)客教學實踐有效結(jié)合，為學生構(gòu)建高效現(xiàn)代化的教學課堂，讓學生感受到學習的快樂，真正能夠在學習的過程中培養(yǎng)學生多方面的能力和健全的人格，這對于推進高中素質(zhì)教育的發(fā)展具有重要的價值?；诖?，本文針對STEAM教育理念下的Arduino創(chuàng)客教學實踐展開研究。

關(guān)鍵詞：STEAM教育理念;Arduino創(chuàng)客教學實踐;高中信息教學

引言：在當前教育信息化的發(fā)展趨勢下，高中階段作為學生學習與成長過程中至關(guān)重要的轉(zhuǎn)折階段，在這一時期學生已經(jīng)具備一定的自主學習意識和能力，教師在教學中一定要更新教學理念，創(chuàng)新教學形式，通過不斷的研究、采取科學的策略來培養(yǎng)學生數(shù)字化的學習習慣，促進學生的全面發(fā)展。教師在Arduino創(chuàng)客教學實踐中要合理將STEAM教育理念融入其中，推進學生綜合能力的提高。

一、關(guān)于STEAM教育

“STEAM”是基于教育所提出的，它將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學和人文藝術(shù)等五方面領域中的學科知識與內(nèi)容融合在一起，并由表及里的將每個學科和領域內(nèi)容從獲取、方法與工具等多個角度進行了有機統(tǒng)一，同時立足于創(chuàng)新來培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，鍛煉解決問題的能力?！癝”是指“Science”，即科學（自然科學）;“T”代表“Technology”，即技術(shù)，需要注意，它并不包括語言類的技術(shù);“E”代表“Engineering”，即工程;“A”代表“Art”，即藝術(shù);“M”代表“Mathematics”，即數(shù)學。很明顯，所謂的融合，其實更傾向于自然科學，從發(fā)展思路上看，它與我國當前所倡導的教育發(fā)展思路是極為相近的。創(chuàng)客教學，就是圍繞某一項目來設計解決實際生活中的問題，從而培養(yǎng)學生的自主動手學習能力、解決問題能力和思維創(chuàng)新能力。因此，將STEAM教育理念滲透進中學Arduino創(chuàng)客教學中，還是有著很積極的教育意義的。

二、基于STEAM教育理念的Arduino創(chuàng)客教學

在Arduino創(chuàng)客教學中，我們要緊密結(jié)合STEAM教育的這個特點，將其理念和思路滲透進每一個Arduino創(chuàng)客教學環(huán)節(jié)中，如構(gòu)思、設計、制作、編程、修改、完善等，其中必然會涉及到機械、電子、計算機編程、藝術(shù)設計、數(shù)學等多方面的綜合知識。由此可見，Arduino創(chuàng)客與“STEAM”之間還是有著很密切聯(lián)系的。

在當前高中Arduino創(chuàng)客課程課程里，主要會介紹一些Arduino常用外設的基本應用，重點發(fā)展學生的這些外接設備的操作能力，同時去認識和學習Arduino的基本功能應用，然后在一定的實驗環(huán)境下凸顯出科學、物理、藝術(shù)、電子、機械、計算機等學科知識的重要性，在整個過程過程中，學生的實踐操作能力以及創(chuàng)造力都能得到很好的發(fā)揮。

在模塊程序設計方面，Arduino創(chuàng)客課程所涉及的相關(guān)內(nèi)容主要有：語法基礎、傳感器模塊應用、無線模塊應用、電機及顯示模塊應用和綜合實踐應用等幾大部分，每個部分都包含很多細節(jié)內(nèi)容，主要側(cè)重于使學生掌握基本的編程知識，并能夠運用這些知識進行簡單的編程操作。

Arduino有很多電子模塊，老師可引領學生由簡入繁地去組裝電路，編寫程序，并體驗整個制作過程。比如對紅外測距傳感器的應用，既要側(cè)重于突出它本身的科學特征、數(shù)學特征、技術(shù)特征，也要在設計方面為學生制造更多想象空間，從而提升學生的“STEAM”素養(yǎng)。圖1是紅外測距傳感器應用的具體課程開展流程。

三、STEAM 教育理念下 Arduino 創(chuàng)客教學模式探索

基于STEAM 教育理念開展創(chuàng)客教學必須改變傳統(tǒng)的教學模式，在實際教學中，我們采取以學為中心、小組合作項目式學習的方式開展創(chuàng)客教學，以培養(yǎng)學生的自主動手、合作學習能力，促進學生的全面發(fā)展。

（一）以項目式學習開展，著力于解決實際問題

創(chuàng)客教學必須打破學科界限，讓學生動手完成他們感興趣的生活中的相關(guān)項目，利用Arduino單片機整合各學科知識，制作出解決實際生活問題的作品?！绊椖拷虒W法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”，注重理論與實踐相結(jié)合。首先在老師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理，信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價，學生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。在項目式學習的課堂里，教師給出的問題必須由學生組成小組來解決。在學習的過程中，學生是被允許甚至是被期待去犯錯的。由此，他們變成了主動的學習者，并且得以培養(yǎng)一些現(xiàn)場技能。當然，要想實現(xiàn)這一切，需要完善的計劃、足夠的靈活度和一個可以開展團隊協(xié)作的環(huán)境。

（二）以學為中心開展項目式合作學習

以學為中心，就是以學生的學為主，老師的教為輔，對于Arduino高中創(chuàng)客教學有難度的學科來說，我們需要合理組建合作學習小組，以項目為導向明確每一位小組成員的責任與要求，再加上老師的及時指導和適時評價，有效開展合作學習。

在教學過程中教師必須及時進行指導，從而保證整個學習效果。小組長的組織協(xié)調(diào)和小組成員的默契，從根本上保證了學習活動的正常開展，但是教師的及時指導、適時評價更是學習活動有效開展的保障。另外老師要提供評價的角度和標準，這樣學生才會明白自己應該朝哪個方向去學習。還有要對參與不夠積極合作態(tài)度不夠友好，不虛心聽取他人意見的學生給予積極引導，保證合作互助學習的良好開展。

結(jié)束語：

綜上所述，在當前教育形勢的發(fā)展趨勢下，基于STEAM教育理念下的Arduino創(chuàng)客教學實踐已經(jīng)成為當前高中創(chuàng)客教學的一種教學模式。在高中教學階段教師一定要發(fā)揮自己的引導價值，通過不斷的研究、采取科學有效地策略將推進創(chuàng)客教學，將各個學科之間進行深度融合，全面加強STEAM教育理念下Arduino創(chuàng)客教學實踐內(nèi)容和形式的完善與優(yōu)化，提升學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，讓學生能夠全方面的發(fā)展，為學生今后的成長奠定基礎。

參考文獻：

[1]基于STEAM教育理念的創(chuàng)客課程的實踐研究[J].學周刊，2020， No.456（36）：68-69.

[2]苗勝. STEAM理念下高中創(chuàng)客教育Arduino課程的探索與實踐[J].信息記錄材料，2017，018（003）：130-132.