薛有存 李富龍

摘要：創(chuàng)客運動的浪潮席卷全球，創(chuàng)客教育發(fā)展的如火如荼。本文以Arduino簡易機器人創(chuàng)客課程為例，闡述了中學(xué)創(chuàng)客校本課程性質(zhì)、課程理念、課程目標、單元內(nèi)容、課程實施建議。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客;創(chuàng)客教育;校本課程

一、課程性質(zhì)

Arduino簡易機器人遵循STEM科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四位一體的理念，學(xué)生在運用Arduino平臺進行機器人創(chuàng)造開發(fā)的時候，把學(xué)習(xí)到的零碎知識與機械工程轉(zhuǎn)變成一個探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面過程，使得學(xué)生在雜亂無章的學(xué)習(xí)情境中獲得設(shè)計能力、合作能力、問題解決能力和實踐創(chuàng)新能力的提升。

1.科學(xué)性

Arduino簡易機器人是一門交叉了多門學(xué)科的綜合性課程，涉及到許多基礎(chǔ)學(xué)科，它是以多種學(xué)科的基礎(chǔ)理論作為前提的。

2.實踐性

Arduino簡易機器人具有很強的實踐性，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的時候必須參與到機器人設(shè)計制作的過程中來，這一實踐過程也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)變得生動有趣。

3.綜合性

在Arduino簡易機器人的學(xué)習(xí)過程中僅僅擁有物理、生物、化學(xué)等基礎(chǔ)知識是遠遠不夠的，它要求學(xué)生人為地對多門學(xué)科知識進行綜合創(chuàng)造，在創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)上，綜合運用多學(xué)科知識，做成滿意的作品。

4.創(chuàng)造性

Arduino簡易機器人后期學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于學(xué)生思維的創(chuàng)造性開發(fā)。Arduino簡易機器人基于學(xué)科理論，立足于實際生活，通過技術(shù)思想以及Arduino平臺的運用解決現(xiàn)實生活中的實際問題，為學(xué)生細心生活、發(fā)揮創(chuàng)造性提供了寬廣的舞臺。

二、課程理念

1.以STEM為理念，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展

STEM教育作為后設(shè)學(xué)科，以與其他學(xué)科融合成一個新整體為基礎(chǔ)。在Arduino機器人教育中融入STEM理念的教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的STEM素養(yǎng)，還可以幫助學(xué)生在雜亂無章的學(xué)習(xí)情境中獲得設(shè)計能力、合作能力、問題解決能力和實踐創(chuàng)新能力的提升。

2.注重學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，加強學(xué)生實踐能力

Arduino簡易機器人的學(xué)習(xí)不是教條式的課本知識的灌輸，需要學(xué)生參與到課堂中來，通過發(fā)現(xiàn)生活中的問題，提出解決問題的創(chuàng)造性想法，再運用Arduino平臺進行機器人制作以解決實際問題。這一系列的活動都需要學(xué)生參與其中并主動實踐。

三、課程目標

Arduino簡易機器人課程的總目標是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計能力和動手實踐能力，根據(jù)三維目標的劃分，將課程目標細分如下：

1.知識與技能

初步了解機器人的基本結(jié)構(gòu)，了解機器人在社會生活中的應(yīng)用;完成簡單的機器人設(shè)計、硬件裝配、程序編寫、功能調(diào)試等任務(wù);通過在掌握有關(guān)機器人的知識和技能的基礎(chǔ)上，積極創(chuàng)意解決更多實際問題，在過程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高實踐能力。

2.過程與方法

在教師指導(dǎo)下，通過模仿及積極的創(chuàng)意，能夠完成簡單的機器硬件裝配、程序編寫、簡單調(diào)試等任務(wù)，使機器人能夠解決簡單的問題。

3.情感態(tài)度與價值觀

感受機器人技術(shù)的重要性以及Arduino平臺的便捷性，培養(yǎng)對Arduino機器人課程學(xué)習(xí)的興趣以及動手解決實際生活問題的興趣，提高問題意識以及STEM素養(yǎng)，促進全面而有個性的發(fā)展。

四、Arduino簡易機器人單元內(nèi)容

總共分為四章，第一章：緒論 認識機器人;第二章初識Arduino：第1課，走進Arduino的世界，第2課，閃爍LED，第3課，按鈕控制的LED，第4課，流水燈，第5課，創(chuàng)意LED;第二章，動手做項目：第1課，人體感應(yīng)燈，第2課，電子溫度計，第3課，簡易電子琴，第4課，超聲波測距儀，第5課，環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄儀;第三章 玩轉(zhuǎn)機器人：第1課，電子時鐘，第2課，ppt播放遙控器，第3課，避障小車，第4課，巡線小車，第5課，遙控小車。

五、課程實施建議。

（一）教學(xué)建議

1.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在符合學(xué)生認知水平的基礎(chǔ)上力求充實。

在做教學(xué)設(shè)計的時候要充分考慮到學(xué)生的原有知識水平，Arduino簡易機器人的教學(xué)是以學(xué)生原有的基礎(chǔ)學(xué)科的知識作為前提的，所以對學(xué)生原有知識的考查至關(guān)重要。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計也是在考慮到學(xué)生原有水平的基礎(chǔ)上進行的。

2.教學(xué)思路應(yīng)在符合學(xué)生認知規(guī)律的基礎(chǔ)上力求清晰。

教學(xué)內(nèi)容是有先后次序的，上下位知識的學(xué)習(xí)如果打斷的比較離譜，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果必然是不好的。即使要打破教學(xué)陳規(guī)，教師的心中也要有一條教學(xué)的主線。

3.教學(xué)策略及教學(xué)方法應(yīng)力求激發(fā)學(xué)生興趣、挖掘?qū)W生創(chuàng)造能力。

對于Arduino簡易機器人的知識教學(xué)運用怎樣的教學(xué)方法，學(xué)生學(xué)起來不會感到枯燥無味，對于實踐性較強的機器人創(chuàng)造運用什么方法能有效發(fā)揮學(xué)生的特長以及創(chuàng)造性，怎樣的教學(xué)策略能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，怎樣的教學(xué)策略能夠維護課堂秩序使得教學(xué)順利進行，這些都是需要教師在教學(xué)設(shè)計時就做詳細考慮的。

4.對教學(xué)實施過程中的突發(fā)情況進行預(yù)測并合理調(diào)整。

在把握Arduino簡易機器人課堂的基礎(chǔ)上，靈活調(diào)整教學(xué)策略，改變教學(xué)方式，根據(jù)課堂的教學(xué)實際把一些突發(fā)事件轉(zhuǎn)化為比較流暢、生動的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是一門偉大的教學(xué)藝術(shù)。

（二）評價建議

1.參與性原則。注重學(xué)生在課堂的積極參與性以及與其他同學(xué)的合作，適時提供相應(yīng)的參與性評價表記錄學(xué)生的參與活動。

2.綜合性原則。評價的內(nèi)容不能片面，要綜合考慮到學(xué)生的各科知識基礎(chǔ)，學(xué)生對Arduino簡易機器人基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)以及學(xué)生在綜合運用各個知識解決實際問題的能力。

3.激勵性原則。對于中學(xué)生來言，Arduino簡易機器人是比較新奇的知識，在過了剛剛開始的新鮮感以后，會遇到各種各樣的問題，這個時候教師需要通過激勵性的評價，為學(xué)生的好奇心保鮮，同時鼓勵他們發(fā)揮自己的長處，大膽嘗試，創(chuàng)作出滿意的作品，提高創(chuàng)新能力以及實踐能力。

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