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STEAM教育背景下的初中机器人教育课程开发与实践

罗斐  
【摘要】:随着国家创新驱动发展战略的发布与实施,培养中小学生的创新精神和创新能力受到了极大的关注和重视。机器人教育是培养学生创新精神和创新能力的有效途径之一,在中小学开展机器人教育具有重大的理论价值和实践意义。受到国外STEAM教育理念的影响,国内机器人教育获得飞速发展,但仍存在师资资源匮乏、相关课程资源缺乏、各地重视与普及程度不统一等问题,其中尤以相关课程资源缺乏为甚,这是导致目前中小学机器人教育开展受阻,普及程度较低的重要原因。针对上述问题,本研究在STEAM教育背景下设计开发了一套适用于初中的机器人教育课程,并进行了教学实践,分析了教学效果,给出了改进意见。首先,本文阐明了研究问题的提出和研究开展的意义,通过文献调研等方式对STEAM教育和机器人教育的概念、内涵以及二者在国内外的开展情况、融合发展情况进行了阐述,为后续的课程开发奠定良好的理论基础。其次,在STEAM教育背景下设计开发了一套初中机器人教育课程。课程开发结合具体调研实际,立足建构主义学习理论和多元智能理论,参考全国青少年机器人等级考试第三级考试标准,借鉴全国主流中小学机器人竞赛(本研究以FLL机器人工程挑战赛为例)的规则和要求。开发的初中机器人教育课程包括推荐使用的教学器材和课程大纲两个部分。接下来,将开发的初中机器人教育课程在当地某所初中学校进行教学实践,并选择课程的核心章节“机器人底盘设计与搭建”和“巡线机器人”两章作为教学案例进行分析,对章节中的STEAM教育理念、学习者及学情分析、教学重难点和需要具体落实的教学内容细节部分进行了详述。然后,对教学实践结果进行了分析。通过学生评价考核结果、学生问卷调查和教师访谈等方式从客观和主观、教师和学生等多个方面分析了本套课程取得的教学效果。结果表明,本套STEAM教育背景下的初中机器人教育课程取得了良好的教学效果,具有一定的应用价值,并根据教师访谈的反馈,对课程存在的问题给出了改进意见。最后,总结全文。本套STEAM教育背景下的初中机器人教育课程可以在一定程度上解决目前初中机器人教育开展过程中遇到的相关课程资源缺乏的问题,对后续更多相关课程的开发也具有一定参考价值。


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