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基于STEAM理念的小学机器人教育课程设计与实践研究

李叔恒  
【摘要】:信息化时代,掌握科研与技术的高素质创新型人才逐渐成为竞争的核心。为了赢在未来,国家相继推出一系列政策,大力推动STEAM教育和机器人教育,为在信息技术领域培养中小学生核心素养、提升创新实践能力指明了方向。STEAM教育起源于美国,旨在将科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),艺术(Arts),数学(Mathematics)学科知识进行融合,通过项目活动等实践方式进行教学,提高学生学科素养和综合能力。在基础教育阶段,应用STEAM教育,对信息技术课程进行改革,有助于发挥信息化对未来高素质人才培养的支撑引领作用。机器人技术综合了多个学科的发展成果,涉及数学、工程、技术等多个领域。将STEAM理念应用于小学机器人教育中,有助于发挥信息技术优势,使信息技术成为培养小学生核心素养的优秀平台。本研究首先通过文献计量法,运用citespace软件梳理了 STEAM教育、机器人教育的研究热点和发展脉络,对相关概念进行了界定,并对STEAM理念同机器人教育的适应性做出了分析;其次,以ADDIE模型为基础,构建机器人课程设计模式,共分为分析、设计、开发、实施、评价五个阶段;再次,提出了基于STEAM理念的小学机器人课程设计原则,即以培养核心素养为主要目标,选取可以提升儿童心智的教学知识点,运用主题聚类的方式进行内容组织。接下来,通过对机器人竞赛考试大纲、机器人教学研究案例进行分析,设计本课程目标。在此基础上,从知识点相关性、知识-世界联接性、学科整合性三方面出发对STEAM理念的课程主题进行筛选。进一步将课程章节目标与STEAM主题相结合,设计出基于STEAM理念的小学机器人课程,并进行课件和相关教学视频的开发。最终,应用课程设计项目《大摆锤》进行实践教学,通过教学课堂观察分析、评价量表分析、问卷分析等方式,对教学结果进行评估。实践研究表明,基于STEAM教育理念的小学机器人课程在实际教学中效果良好,促进了学生学科知识的吸收、学科思维的提升,有助于学生培养核心素养。


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