机器人教案模板(STEAM校本课程的教学设计与实践（二）)

一、STEAM理念下的课程创新

《教育信息化十三五规划》明确提出要“积极探索信息技术在‘众创空间’、跨学科学习（STEAM教育）、创客创客等新型教育模式中的应用。教育，着力提升学生信息素养、创新意识和创新能力，促进学生全面发展。”在这样的背景下，如何在教学中坚持STEAM教育理念，开设适合学生的拓展性课程？为此，我们的做法是：在“以学生为本，为学生的幸福和发展奠定基础”的教育理念和数字化校园环境的支持下，学校组织教师开展数字化校本课程，形成“机器人” 以课程为代表的数字化校本课程群，拓展学生视野，促进学生全面发展。

在“三级课程、三级管理”模式下，校本课程开发与学校特色建设相辅相成。要以学校为导向，关注学校、教师和学生的发展。我校在开发具有学校特色的校本课程过程中，利用数字校园的优势，在原有六大课程体系的基础上，不断丰富数字校本课程，形成具有一定规模的数字校本课程群。 我们的出发点是通过校本课程教学，关注学生终身发展，开阔学生视野，提高学生素养。机器人技术是信息技术的前沿领域。是一门综合性强、渗透性强、前瞻性和实用性强的学科。作为教学内容，它出现在多个版本的信息技术学科教材中。我校机器人学校本课程教学不是简单地教授信息技术内容，而是坚持STEAM教育理念，引导学生运用信息技术应用数学、工程、艺术等多学科知识，将设计机器人与现实生活、实际问题。 .

二、Robotics 校本教学设计与实践

(一）robotics 校本课程设计思路

一是基于小组合作的“边做边学”；二是开展基于项目的学习活动；三是基于STEAM教育理念设计教学。说到“机器人”，很多人的反应是“核心在于编程”，技术难度大。我们设计机器人学校本课程，注重探索学科交叉，以多学科渗透为课程特色，通过多样化情境、多角度任务、多维度评价，让每个学生发挥自己的作用等等。导演的阶段是学以致用。

(二）课程教学目标

本课程的教学围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的目标展开。一是了解机器人的历史、发展和应用，了解机器人对人类社会的价值；二是了解机器人的结构、特点和基本原理；三是能够完成简单机器人的设计和组装；四是掌握基本的C语言图形编程的方法是了解简单的程序结构，并能进行简单的程序调试；五是养成严谨的思维习惯，提高创新能力。总之，最终目标是提高学生的核心素养。

(三）课程结构和内容

本课程根据学习内容和难度分为基础、能力、综合三个模块。基础模块重点介绍机器人相关知识和基本原理；能力模块让学生通过模拟一些真实的场景，体验机器人在现实生活中的巨大作用；综合模块从实际出发，引导学生通过设计机器人解决问题。具体内容及课时分布见表1。

(四）基于STEAM教育理念的课程实施案例

我校机器人校本课程教学不是简单地教授编程方法，而是将科学、技术、工程、艺术、数学等学科有机融合，与现实生活相联系，引导学生创造性地开展跨学科探究活动。让我们以“玩具的创新设计”（第4课）的课例之一来说明。该项目为综合模块机器人教案模板，共6课时。前3个课时，学生主要学习了分支和循环两个重要的程序结构，并根据小组的设计完成了机器人组装。本课主要引导学生发挥想象力对玩具车进行改造，根据自己设定的应用场景，用纸板、橡皮泥、彩带等材料装饰改造后的玩具车，使其更加美观。通过设计和实践，让学生体验将知识应用到生活中的乐趣。

表 1 机器人学校本课程结构和内容

1.teaching目标（括号内的字母表示STEAM对应的科目）。一是了解光电传感器，利用光电传感器测量光电值（S、E、M）；另一种是利用分支结构、循环结构等实现跟踪小车功能（S、T、M）；三是利用小组探索培养学生的团队合作精神（S、E、A）进行分工合作。

2.教学过程。本课教学分为情景介绍、探究活动、小组展示和小组讨论4个部分。在上下文介绍环节，我们首先回顾了之前的探究内容，设计了基于玩具创新的探究主题，激发学生探究的积极性。之后设计了三个研究活动，解决光电传感器的使用、程序结构的理解、程序调试等问题。这些都是技术难点。学生必须在原理理解和形状组装中应用科学、工程、数学等知识。这样的教学体现了STEAM教育的理念。

3.教学评价。课程评价在评价主体上改变单一教师评价，引入学生自我评价、互评等形式。根据多元智能理论，本课程的评价维度不仅是程序是否完成、功能是否实现，而是从多方面进行评价。评价维度包括以下几个方面：一是机器人-机器人组装的设计维度是否稳定美观，是否有创新，是否能体现“玩具创新设计”的主题；二是程序的编写维度——程序的编写是否简洁，结构是否清晰机器人教案模板，是否有相应的特殊情况处理机制；第三是团队合作的维度——团队成员是否分工明确、是否全员参与、结果展示是否达到预期结果、是否有反思和改进策略等。多维评价过程，每发现一个亮点，在评价量表的相应维度上加一颗星，通过群体间的竞争促进探索活动的开展。教师将从设计的机器人是否稳定、美观、新颖，编程是否简洁、清晰、完整，分工、协作、展示、分析等方面综合评价各组的表现。团队合作。

三、Summary

通过本课的教学，我们探索了STEAM教育，尝试了多学科的融合，取得了不错的效果。总的来说，本课具有以下特点：一是情景教学，贴近生活。整个系列活动以“童年玩具”为语境，以“玩具创新设计”为主题，有效激发了学生的学习热情，有效地将教学内容与生活相结合，体现了知识的应用价值。二是类比学习。在本课的教学过程中，教师引导学生发现不同程序结构的相似之处，将“光电检测”与“触摸检测”进行对比，让学生通过类比学习完成知识迁移，学会应用知识。三、多台展示，各显神通。为了展现每个学生的长处，我们力求多维化，不仅让学生展示机器人功能，更让学生展示机器人形态。第四，注重反思、研究和改进。本课最后一部分是小组讨论，让学生观察其他小组的展示，进一步思考，并提出改进小组工作的方向，进一步提高学习效果。

校本机器人课程以STEAM教育理念为基础，充分体现了新课标“教师主导、学生为本”的精神，让学生通过跨学科的合作探究能力提升渗透。在教学实施过程中，学生在探究过程中打破学科界限，充分利用所学知识，体验成功的喜悦，为进一步提高打下坚实基础。

（作者为湖北省宜昌市第六中学教师）

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