汪彩莲 徐临雁
(合肥市屯溪路小学滨湖校区 安徽合肥 230000)
《新一代人工智能发展规划》和《教育信息化2.0行动计划》明确规定应该开展人工智能的相关课程以此培育复合型人才。面对“互联网+”时代给教育带来的崭新机遇和更大挑战，学校从教育变革的真正需求出发，力求技术与教育全面融合，在机器人教学方面进行了探索与研究，为学生的创意及其成果提供展示的平台，是非常有意义的一个小小尝试。
一、STEAM教育与机器人教育的发展趋势
STEAM教育在实施过程中缺乏有效、实用、优质的课程资源，特别是以校本课程设计与开发为实施基础的成熟的课程体系或课程资源非常有限。STEAM教育是基于现实问题的学习，注重运用多学科知识自主学习，自主探究、融合学科知识，动手实践操作，尤其注重创新意识和创新能力的培养。机器人校本课程在创新教育中的价值得到了肯定，但是我校目前机器人课程内容缺乏生活化，比较单一，且简单枯燥。因此，加强STEAM理念与机器人课程的融合实施，可以为STEAM教育的落地提供具体方法、途径，同时促进机器人校本课程的有效建设。
二、编写完成《校本课程纲要》和两门校本课程
课程内容紧密贴合学生的实际生活，根据学校“和雅”的教育理念、STEAM教育目标编写完成了《合肥市屯溪路小学滨湖校区机器人校本课程纲要》(简称《课程纲要》)，并依据《课程纲要》编写《动力传动》《生活机械》两门校本课程，在学校每天的三点半课堂开课实施。为此，学校改造硬件设备，建设专业机器人创客教室1间，购买配置教学机器人50套，打破每课时40分钟的传统模式，根据课程的实际情况采用每个星期两课时(90分钟)连堂教学模式。
“STEAM教育模式”下的课程核心是“做中学”“玩中学”。基于学生的知识结构和实践能力，创设真实问题情境，通过设计形式多样的活动，改变学生的单线思维模式，提高综合运用多学科知识解决生活问题的能力。课程初期，项目难度较低，主要是让学生熟悉基于STEAM理念的机器人课程特点，普及机器人的应用、发展前景和方向等常识性知识。让学生在一开始就了解机器人课程的基础知识，体验创新机器人的制作过程，对机器人课程由陌生变成熟悉；中级课程，项目难度适中，主要涉及三个方面的知识：一是认识各类常用的传感器知识；二是在程序设计中根据课程的需要加入数字和逻辑运算、新建变量等知识；三是在硬件搭建中更加复杂，更具有技巧性。中级课程执行的任务更复杂，但是能够全面提升学生机器人创新设计、搭建能力，熟练掌握机器人制作的方法和技巧，让学生对机器人课程从熟悉变成喜欢；高级课程，项目难度较大，主要是机器人相关知识的综合运用，让机器人从学生的大胆创意和想象变成实现，让学生对机器人的创新从制作新手变成高手，不断接近成为机器人小创客，从而达到培养学生创新意识和能力的深层目标。STEAM教育模式下的小学机器人校本课程培养目标从初级的知识掌握到中级的设计搭建，最终达到创新应用的目标。
结合课程设计定位、课程目标、课程实施纲要等进行课程相关内容的设计与编排。机器人校本课程内容以核心知识为载体，拓展STEAM多学科知识，充分发挥学生认知的主体性和主动性，课程内容根据学生的认知规律由浅入深、由易到难循序渐进地开展。与此同时，开发和推送学习资源，如微视频、课题专题学习网站等，促进每一位学生进行个性化的学习。下面以第一章《动力传动》为例，具体谈谈让学生通过马达驱动设计并开展一系列生动有趣的项目，进行观察与实验探究，感悟机械传动在提高我们的工作效率方面发挥的作用，发展技术设计能力。详见表1。
表1 《动力传动》内容、目标、课时安排
三、探索出STEAM教育模式下的创新教学模式
第一步：学生发现现实中的问题、提出问题，教师精心设置驱动任务或问题，明确学习问题，然后形成项目。
第二步：形成项目后，学生认真研究问题，收集证据，进行分析，找出解决问题的思路，提出若干解决方案。
第三步：合作学习，通过小组头脑风暴等形式，选择和制订问题的解决方案。
第四步：实施解决方案，把想法变成现实，把作品制作出来，在制作的过程中发现问题，试着做出推测、改进，再实践，实现解决问题的目的，教师进行策略指导。
第五步：成果展示，评价解决方案，并进行反思完善。
STEAM教育模式下小学机器人校本课程内容生活化、项目化、实践化，体现了趣味性、可操作性，着力培养学生的创新思维、主动探索等综合能力。学生在动手操作的过程中观察思考、讨论交流，完善自我的科学认识，他们能像科学家一样去思考问题，像工程师一样去解决问题，这就是STEAM教育的魅力。
