金建樹

一、STEAM課程教育

STEAM課程教育通過(guò)各學(xué)科融合，使得學(xué)校教育對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)從應(yīng)試能力向立足于學(xué)生全面發(fā)展的綜合素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。我國(guó)學(xué)生專業(yè)和工程教育啟蒙少且晚導(dǎo)致不如社會(huì)適應(yīng)慢且發(fā)展受限，因此STEAM被引入到中國(guó)的基礎(chǔ)教育之中。

二、智能投石機(jī)課程研究

在STEAM教育的進(jìn)行中，發(fā)現(xiàn)可以從科學(xué)，技術(shù)，工程，藝術(shù)以及數(shù)學(xué)多維度全面進(jìn)行，在作品中融入學(xué)科知識(shí)，真正讓學(xué)生做到在“學(xué)中玩”，“玩中學(xué)”。

為了引導(dǎo)學(xué)生積極參與新技術(shù)新事物的嘗試，并融合各學(xué)科知識(shí)，由此研究開發(fā)了STEAM課程——智能投石機(jī)。

三、智能投石機(jī)課程的實(shí)施

智能投石機(jī)課程向上銜接Scratch編程以及NOVA智能小車。課程融合了各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，并輔以大量的實(shí)踐操作，鍛煉了現(xiàn)今學(xué)生極為欠缺的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力。

本文以第五課《拋物線的角度》教學(xué)為例，進(jìn)行STEAM課程教育案例具體分析。

《拋物線的角度》教學(xué)以小組合作的方式，設(shè)定了小組成員的角色，并在一次次投石機(jī)實(shí)驗(yàn)中收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，極大的鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及動(dòng)手實(shí)踐能力，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中鞏固信息技術(shù)Scratch編程知識(shí)、工程的手工制造能力、數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)分析能力以及獲取科學(xué)拋物線的知識(shí)。

教師以投射乒乓球的游戲進(jìn)行課程導(dǎo)入，通過(guò)對(duì)比激發(fā)學(xué)生的探究欲望，探究投石機(jī)為何投射的如此之準(zhǔn)，又是什么因素影響著投石機(jī)準(zhǔn)度。從中提取出幾個(gè)關(guān)鍵因素：投石的力度（電機(jī)運(yùn)行速度），投石的角度（電機(jī)運(yùn)行時(shí)間），投石的方向（投石機(jī)面向的位置），投射物的重量等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行投石的角度的研究及探索。

通過(guò)任務(wù)一：在計(jì)算機(jī)中設(shè)定電機(jī)運(yùn)行時(shí)間來(lái)控制投石機(jī)投射角度的大小，以及任務(wù)二：在實(shí)驗(yàn)記錄表中記錄不同角度情況下的投射距離。完成角度與投石距離實(shí)驗(yàn)記錄表。

通過(guò)任務(wù)三：使用實(shí)驗(yàn)記錄表中的數(shù)據(jù)在任務(wù)單上繪制數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)圖得出結(jié)論：拋物線的角度，在無(wú)外界影響的情況下，拋物線運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)角度為45度。

最后以一個(gè)投石機(jī)投射游戲作為結(jié)束，以游戲開始，以游戲結(jié)束，在游戲中學(xué)到新的多學(xué)科知識(shí)，真正做到了在“學(xué)中玩”，“玩中學(xué)”。

四、教學(xué)效果

通過(guò)STEAM課程智能投石機(jī)的學(xué)習(xí)，重視學(xué)生自主探究能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生積極主動(dòng)去探究生活中一些有趣的問(wèn)題。鍛煉了學(xué)生比較缺乏的動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)在多次的實(shí)踐記錄中，也反映出了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維以及分析概括能力，深度融合各學(xué)科，轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式，讓學(xué)生能夠在書本之外發(fā)現(xiàn)更為廣闊的天地。