国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

融合STEM教育的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)策略研究初探

2022-05-30 12:16田甜
文理導(dǎo)航 2022年23期
關(guān)鍵詞:STEM教育小學(xué)

田甜

【摘? 要】隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的到來,我國的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多方面都得到了非常大的發(fā)展。在這個背景之下對學(xué)生的要求更高,不僅要求小學(xué)生掌握書本知識,也需要培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)機(jī)器人教學(xué)活動是為了開化學(xué)生的思維模式,讓學(xué)生不要固定在一個模式下思考。因此,在進(jìn)行教學(xué)的過程中需要采用科學(xué)合理的教學(xué)方式,提升小學(xué)教育的教學(xué)效率。通過實例證明,將STEM和小學(xué)教學(xué)相融合是高效且實用的一種方法。

【關(guān)鍵詞】STEM教育;小學(xué);機(jī)器人教學(xué)

我國現(xiàn)階段處于高速發(fā)展階段,對人才的需求非常迫切,而STEM人才更是緊缺,因此,現(xiàn)階段各個層次的教育都會積極融入STEM的教學(xué)模式。STEM具有很高的應(yīng)用價值,主要體現(xiàn)在工程、數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)方面,雖然在短期之內(nèi)學(xué)生可能對這些知識不會用到很多,但是從長遠(yuǎn)發(fā)展來看,STEM教學(xué)模式帶給學(xué)生的思維模式可以讓學(xué)生受用一生。

一、STEM教育的概念和發(fā)展背景

STEM是集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個學(xué)科的特點和學(xué)習(xí)方法于一體的教學(xué)模式。STEM的核心是跨學(xué)科應(yīng)用,把零碎的知識和實際操作的過程轉(zhuǎn)化為實際生活中解決問題的能力,也就是將知識變得可以靈活運(yùn)用,不再只是書上的死板知識,并將原本互相獨立的學(xué)科聯(lián)系成為一個整體。STEM除了具有跨學(xué)科性,還具備其他很多特點。進(jìn)入21世紀(jì)以來,科學(xué)和工程成為各個國家創(chuàng)造財富、發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要渠道。在這個背景之下,社會各界對STEM人才的需求越來越多。美國由于發(fā)展一直處于世界領(lǐng)先地位,很早就意識到了STEM相關(guān)學(xué)科的重要性,所以在很長一段時間內(nèi),投入大量的資金、人力、物力對國內(nèi)的STEM相關(guān)專業(yè)進(jìn)行建設(shè)和發(fā)展,在之后取得了一定的進(jìn)展,為美國培養(yǎng)了很多該方面的人才。我國對這個問題的認(rèn)識較晚,在2016年才開始大力發(fā)展STEM相關(guān)的教育,運(yùn)用新型的教育模式,提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和各項能力。

二、機(jī)器人教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

(一)發(fā)展過程

隨著在世界范圍內(nèi)興起的機(jī)器人教學(xué)狂潮,我國也出版了相關(guān)的機(jī)器人教育書籍,并開始逐漸發(fā)展機(jī)器人教育。機(jī)器人教育也逐漸被很多小學(xué)引入,以選修課或必修課的形式,成為大多數(shù)小學(xué)中不可缺少的一門課程。同時,機(jī)器人教育的知識也可以在其他的學(xué)科中得到應(yīng)用,如數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科,讓學(xué)生在這些學(xué)科的學(xué)習(xí)中也得到了很大的發(fā)展。

現(xiàn)在的教育和傳統(tǒng)教育的區(qū)別在于傳統(tǒng)教育注重學(xué)生的“聽說讀寫”,而機(jī)器人教育在很大程度上提升了學(xué)生的實際操作能力。重視學(xué)生動手能力的提升是現(xiàn)階段教育的工作重點。傳統(tǒng)教育的短板在于純粹的知識灌輸讓學(xué)生失去了對學(xué)習(xí)的興趣,逐漸缺少學(xué)習(xí)的主動性。缺少實踐的教育只能是紙上談兵,從長遠(yuǎn)來看不利于學(xué)生的全方位發(fā)展。機(jī)器人教育讓孩子自己動手,將理論結(jié)合實踐,可以培養(yǎng)孩子跨學(xué)科知識的應(yīng)用能力,同時也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在輕松愉悅的環(huán)境中取得進(jìn)步。

(二)機(jī)器人教育現(xiàn)階段存在的問題

1.教師形成性教育意識的缺失

中國教育一直采用“老師講,學(xué)生聽”的這種模式,學(xué)校重視的是學(xué)生的升學(xué)率以及考試中獲得高分,學(xué)校熱衷于將更多學(xué)習(xí)好的孩子送入名校進(jìn)行學(xué)習(xí),以此來提升學(xué)校的地位。在這種應(yīng)試教育大環(huán)境下,很多老師就算有了新的想法、新的教學(xué)方式,迫于壓力也不敢輕易嘗試。而且在小學(xué)教育中,各個科目的老師也只是將自己的學(xué)科作為重點,完全不將其他學(xué)科的教育教學(xué)放在心上,各自為政。機(jī)器人教育是近些年才得到廣泛開展的一門新興的學(xué)科,由于機(jī)器人學(xué)科是集中了很多學(xué)科的教學(xué)方式,而每個學(xué)科的老師將自己的學(xué)科作為獨立的教學(xué)整體,所以學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)科的過程中只是了解了一些基礎(chǔ)的理論知識,并沒有和其他學(xué)科建立聯(lián)系,學(xué)習(xí)過程比較枯燥,逐漸就失去了對機(jī)器人學(xué)科的興趣。學(xué)校和老師也只是關(guān)心學(xué)生的主要學(xué)科學(xué)習(xí)成績,這樣就形成了一個惡性循環(huán),中國的小學(xué)機(jī)器人教育學(xué)科才一直沒有得到很大的發(fā)展。

2.學(xué)生教育主體地位的缺失

“教育樹人成才”,學(xué)生在整個教學(xué)活動中應(yīng)該處于主體地位。在教育過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)是不可取代的,只有學(xué)生全面參與教育教學(xué)活動,并在這個過程中真正理解和體會,才能使教育具有意義,確保教育活動高效開展。在課上課下,將老師的教和學(xué)生的學(xué)結(jié)合起來,才是培養(yǎng)人才的正確途徑。但是就目前的機(jī)器人教育而言,很多老師將教育教學(xué)活動的過程完全由自己掌控,并不在乎學(xué)生的參與程度。在很多的機(jī)器人教育活動中,老師在提前計劃好流程之后,活動的走向完全就不會發(fā)生任何改變,甚至一些活動給人一種走過場的形式主義感。機(jī)器人教育的形式過于單一,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和互相評價的過程完全沒有展現(xiàn)出來,學(xué)生的主體地位在教育教學(xué)活動中沒有得到體現(xiàn)。這種情況下的機(jī)器人教育活動并沒有起到作用,反而讓學(xué)生對機(jī)器人教育的目的產(chǎn)生了一些錯誤的理解。

三、學(xué)科融合的意義

學(xué)科融合便于形成知識體系,加深對知識點的理解。融合過程中,兩個學(xué)科的學(xué)習(xí)方法和思想都會得到挖掘,之后在一次次的教學(xué)過程中逐漸產(chǎn)生更加高效的新型學(xué)習(xí)方法。這對學(xué)生學(xué)習(xí)這些學(xué)科的知識具有推進(jìn)作用,也讓學(xué)習(xí)更加高效,有利于學(xué)生的全面發(fā)展,從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。此外,在教學(xué)過程中,不同學(xué)科之間會有交叉的知識內(nèi)容,因此,促使學(xué)科融合的進(jìn)一步發(fā)展,對學(xué)生基礎(chǔ)知識能力的提升有極高的價值。教師應(yīng)當(dāng)不斷提升學(xué)生對學(xué)科融合重要性的認(rèn)識,同時在教學(xué)過程中加強(qiáng)對學(xué)科融合措施的改進(jìn)和提升。

四、融合STEM教育模式的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)如何高效開展

(一)加強(qiáng)教學(xué)的實踐性

小學(xué)的機(jī)器人教育也是一門實踐性較強(qiáng)的課程,所以在與STEM教育進(jìn)行融合的時候也需要注意加強(qiáng)學(xué)科的實踐性。在小學(xué)的教學(xué)過程中主要是利用STEM教育的思想和方法,促進(jìn)機(jī)器人教育的發(fā)展。如信息技術(shù)老師聯(lián)合美術(shù)老師組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)客活動——奇思妙想護(hù)平安。由學(xué)生提供創(chuàng)意和想法,信息技術(shù)老師指導(dǎo)學(xué)生利用奧斯坦丁套件完成硬件搭建和程序編寫,構(gòu)建“智能療養(yǎng)院”模型,其中包括根據(jù)室內(nèi)溫度智能通風(fēng)、調(diào)節(jié)溫度、健全的安防報警系統(tǒng)、智能送餐等多種功能。再由美術(shù)老師組織學(xué)生用積木、橡皮泥等工具搭建主體模型、完善周邊設(shè)施和場景布置,之后用各種顏料進(jìn)行上色,最終完成創(chuàng)作。再比如聯(lián)合信息技術(shù)與科學(xué),構(gòu)建智能植物成長園,讓每個學(xué)生挑選自己喜歡的植物在成長園中進(jìn)行培養(yǎng),由科學(xué)老師為學(xué)生講解適合各種植物生長的日照時間、生長土壤、澆水的時間間隔和澆水量的多少。學(xué)生根據(jù)科學(xué)知識找來植物的生存土壤,將水管預(yù)埋在土壤中,學(xué)生再根據(jù)每種植物的需水量和澆水時間間隔,在信息技術(shù)老師的指導(dǎo)下編寫程序控制閥門,實現(xiàn)多學(xué)科的融合過程,讓學(xué)生在實際操作中學(xué)習(xí)知識。通過具體的實踐措施,能夠促使學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識應(yīng)用于實踐過程中,促使理論知識的掌握更加有效。同時實踐過程本身是對學(xué)生積極性調(diào)動的有效措施,學(xué)生在小學(xué)階段往往動手能力較強(qiáng),且好奇心較重,因此,利用實踐操作可以有效激發(fā)學(xué)生的積極性,讓學(xué)生在具體操作過程中真正掌握知識。

(二)開展趣味性強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)

興趣是激發(fā)小學(xué)生對這門學(xué)科進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和了解的關(guān)鍵因素,開展趣味性強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科興趣的關(guān)鍵措施。例如,學(xué)習(xí)機(jī)器人課程就需要了解機(jī)器人的編程語言,老師可以鼓勵學(xué)生利用“圖形化編程”對機(jī)器人進(jìn)行操作,讓學(xué)生通過拖動圖標(biāo)和加入一些簡單的參數(shù)來操控機(jī)器人完成一系列操作,如操作機(jī)器人拿起桌子上的蘋果、用筆寫一個字。在這種實際的趣味教學(xué)中,學(xué)生不會在枯燥乏味的程序語言中摸不著頭腦,同時他們初步了解了程序設(shè)計的原理和思想,提高了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。這種實際操作的過程賦予了學(xué)生自信和學(xué)習(xí)機(jī)器人的動力、興趣,有利于今后相關(guān)的教學(xué)活動開展。興趣是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,以及促使學(xué)生更加主動地進(jìn)行知識學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。因此,教師在小學(xué)機(jī)器人的教育過程中就應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生的興趣點,并在教學(xué)過程中有效地利用學(xué)生興趣點進(jìn)行著重開發(fā)和管理,將學(xué)生的興趣轉(zhuǎn)換為實踐活動。在具體的應(yīng)用過程中,教師可以借助情境模擬、實踐操作、案例講解,以及游戲等教育形式,將理論知識與實踐活動充分融入,使學(xué)生能夠真正實現(xiàn)在游戲中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中游戲,達(dá)到寓教于樂的重要目標(biāo)。為了切實提高學(xué)生的興趣,還可以在教學(xué)過程中進(jìn)行留白設(shè)計,讓學(xué)生自己進(jìn)行思考和實踐活動。當(dāng)學(xué)生通過自己的實踐操作,最終達(dá)成學(xué)習(xí)目的之后,學(xué)生也能提升學(xué)習(xí)的積極性,以及增強(qiáng)個人的自信心,這種教學(xué)措施有利于激發(fā)學(xué)生對小學(xué)機(jī)器人學(xué)習(xí)的興致,也有利于教學(xué)后期的

開展。

(三)根據(jù)學(xué)生的個體差異開展教學(xué)

每個學(xué)生都是不同的個體,他們都有自己的特長和缺點,教師在開展教學(xué)活動時不能以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來安排任務(wù),需要根據(jù)每個人的具體情況進(jìn)行分析。例如,教師在教學(xué)一些較難的程序語言或者比較復(fù)雜的機(jī)器人構(gòu)件,給學(xué)生布置具體的操作任務(wù)時,可以讓理解能力和動手能力較強(qiáng)的同學(xué)自己獨立完成操作,對能力較弱的同學(xué),教師在旁邊進(jìn)行指導(dǎo),確保讓每個學(xué)生在接受一節(jié)機(jī)器人課程之后都能將收獲最大化,都能達(dá)成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)切實關(guān)注不同學(xué)生之間存在的差異,對學(xué)生實施差異化教學(xué),促使每個學(xué)生都能在學(xué)習(xí)過程中真正發(fā)揮個人能力,并提升集體的專業(yè)知識能力。此外,教師不僅需要關(guān)注學(xué)生之間的差異,還應(yīng)針對不同學(xué)生之間的差異,以小組合作學(xué)習(xí)的方式,讓表現(xiàn)較好、能力較強(qiáng)的學(xué)生對后進(jìn)生進(jìn)行幫助,最終才能促使小學(xué)機(jī)器人教學(xué)效果更好。此外,在教學(xué)過程中,教師還應(yīng)注重循序漸進(jìn)地進(jìn)行教學(xué),只有讓學(xué)生一步步掌握基礎(chǔ)知識,才能在此基礎(chǔ)上完成更高層次的教學(xué)活動。

五、結(jié)束語

STEM教育是一種跨學(xué)科的教育模式,結(jié)合STEM 教育的機(jī)器人教育是向機(jī)器人領(lǐng)域輸送人才的重要渠道。在小學(xué)機(jī)器人教育中融合STEM教育可以提升教學(xué)效率,更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在具體的教學(xué)過程中,教師應(yīng)該努力設(shè)計出具有趣味性、實踐性和教育意義的環(huán)節(jié),讓每位學(xué)生都對學(xué)習(xí)充滿興趣,在學(xué)習(xí)過程中提升實際操作能力,促進(jìn)學(xué)生的綜合能力得到發(fā)展和提升。

【參考文獻(xiàn)】

[1]杜娟,臧晶晶.STEM教育視野下小學(xué)低年級智能機(jī)器人教學(xué)模式研究[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2014(5):52-54.

[2]李強(qiáng).STEM教育理念下普及人工智能教育實踐研究——以智能機(jī)器人為例[J].教育信息技術(shù),2019(11):16-19.

(基金項目:本文系南京市2020年度“十三五”教育科學(xué)研究規(guī)劃課題“融合STEM教育的小學(xué)機(jī)器人教學(xué)策略研究”的研究成果,課題立項編號:L/2020/222)

猜你喜歡
STEM教育小學(xué)
STEM教育理念下高中信息技術(shù)教學(xué)的設(shè)計與實踐
帶著STEM的夢想飄向遠(yuǎn)方
體現(xiàn)STEM教育特征的中職Flash實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計
新課程背景下歌唱教學(xué)方法的探討
先寫后教:語文作文教學(xué)途徑探微
體育教學(xué)中準(zhǔn)備活動的作用與類型研究
生本教育理念下的美術(shù)教學(xué)研究
注重簡約化給數(shù)學(xué)課堂減負(fù)的探討
基于新課標(biāo)的語文閱讀教學(xué)策略研究
STEM教育中心:美國STEM教育新發(fā)展
稷山县| 江都市| 清新县| 彝良县| 商水县| 康平县| 阿拉尔市| 民勤县| 湘潭市| 阿拉善左旗| 朔州市| 庆云县| 永兴县| 苍溪县| 安宁市| 阿克苏市| 南投市| 湾仔区| 大城县| 北安市| 台安县| 铁力市| 奉化市| 稷山县| 大理市| 翁源县| 嘉善县| 喀什市| 精河县| 文成县| 维西| 泾川县| 通化市| 遂平县| 巧家县| 柳林县| 沂水县| 洞口县| 德庆县| 湘潭市| 南乐县|