STEAM教育理念下创客教育与信息技术编程教育的融合途径探究

作者:未知

  摘 要 在教育改革的浪潮中,STEAM教育作为一种新的培养创新型人才的教育潮流,受到越来越多的学校关注和重视。那么,如何在STEAM教育理念下实现创客教育与信息技术编程教育的有效融合?有哪些融合途径呢?本文就这一问题进行了初步探索。
  关键词 STEAM教育;创客教育;编程教育
  中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2019)01-0144-01
  随着信息技术的快速发展,创客教育和信息技术编程教育已经走进了中小学课堂,也受到越来越多的学校和家长的关注。创客教育和信息技术编程教育都是STEAM教育中最重要的一环,培养学生创新能力和编程思维更是新时代提高国际竞争力的重要抓手。那么,如何在STEAM教育理念下实现创客教育与信息技术编程教育的有效融合呢?本文中,笔者结合实际教学,探讨了创客教育与信息技术编程教育的融合途径。
  一、STEAM教育理念
  STEAM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Mathematics)五个学科的英语单词首字母。STEAM的核心是打破学科界限,强调多学科交叉融合,形成一个有机整体的课程理念,教育注重知识与现实生活的联系,从而培养学生的动手实践能力,创新能力和团结协作能力等,最终提升学生的综合素养。
  二、创客教育
  创客一词来源于英文单词“Maker”,本义是指出于兴趣与爱好,努力把各种创意转变为现实的人。创客教育是创客文化与教育的结合,基于学生兴趣,使用数字化工具,通过造物,分享,培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力的一种素质教育。
  三、信息技术编程教育
  2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》中指出:“人工智能逐步成为国际竞争的新焦点,我国应该在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。”2016年,我国《高中信息技术课程标准修订稿》中也明确指出,计算思维是学科的核心素养之一。所以,编程能力逐步被认为是一种反映创新人才必备的重要素养。
  四、创客教育与信息技术编程教育的关系
  基于机器人、开源硬件的编程教育是比较常见创客教育工具和形式。创客教育中的机器人课程、Scratch創意编程、基于开源硬件的创客造物等都涉及信息技术编程教育,编程教育是创客教育的重要组成部分,也是创客教育的重要途径,另外,创意编程教育本身也属于创客教育范畴,所以创客教育与信息技术编程教育具有相互融合的关系。
  五、创客教育与信息技术编程教育融合的途径及案例
  (一)基于开源硬件的电子创客教育是融入信息技术编程教育的重要途径之一。目前,市场上通过开源硬件进行创客教育和编程教育的产品较多,比如深圳盛思公司推出的针对入门级的有乐动魔盒是创意作品制作初级电子套件,结合Labplus图形化编程软件使用。针对中高级的有交互式可编程中级实验箱,支持图形化编程和代码编程,基于硬件引脚编程控制,让学生掌握更底层的编程及电子知识。例如:盛思公司的创客中级试验箱,利用试验箱可以制作LED调光台,创意LED灯,噪音仪等项目,这些项目都需要通过编写程序来控制,在完成这些项目过程中,学生的创新能力和编程思维都得到了有效的提升。
  (二)基于机器人教育的创客教育是融入信息技术编程教育的另一个重要途径。机器人教育是指通过设计、组装、编程、运行机器人来完成某种特定任务。机器人教育因其交互性强,能激发孩子对科学的兴趣、培养学生综合能力等优势受到了家长的认可,同时也赢得了孩子的喜爱。机器人教育将给中小学的创客课程和信息技术编程课程增添了新的活力,成为培养中小学生综合能力、信息素养的优秀平台。例如:中国青少年机器人竞赛项目中的机器人综合技能比赛、机器人创意比赛、FLL机器人工程挑战赛、VEX机器人工程挑战赛,还有FTC科技挑战赛等。都是在自己搭建的机器人基础之上通过编程控制机器人去完成特定的任务。
  (三)基于创意编程的创客教育也是融入信息技术编程教育的重要途径。创意编程是在创造性的活动中编写程序,充分利用程序完成虚拟任务,在任务驱动下,在解决问题的过程中,探索式的学习编程。创意编程通过游戏任务、故事情节、模拟实物等吸引孩子的注意力,紧紧抓住孩子的兴奋点,让孩子在编程的过程中建立程序思维方式、提升逻辑思维和创新思维水平。例如:基于STEAM教育的Scratch创意编程,通过项目式学习方式引导学生应用Scratch编程解决实际问题,结合了数学、语文、音乐、英语、物理等学科知识,通过项目式学习方式,应用Scratch编程解决实际问题,提升运用各学科知识解决问题的能力,加深学生对相关学科知识的理解。
  六、总结
  随着人工智能的发展和应用,只有积极将创新思维和编程思维作为培养人才的重要组成部分,才可确保下一代在人工智能时代的创新动力。教师也要将创客教育和信息技术编程教育有效融合,更好的做好教育工作。
  基金项目:本文系2017年重庆市普通高中教育教学改革研究课题“基于STEM教育的高中通用技术教学实践研究”(课题编号:2017CQJWGZ3038)研究成果。
  参考文献:
  [1]任友群,隋丰蔚,李锋.数字土著何以可能?——也谈计算思维进入中小学信息技术教育的必要性和可能[J].中国电化教育,2016(1):2-8.
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