摘要：随着科学技术的快速发展，当今时代需要发展能力的新型复合型人才，STEAM教育的出现受到各国的重视。机器人教育已逐渐进入课堂，机器人教育这一门学科充分整合了数学、编程、艺术、物理等多方面知识，注重各种能力的实践和综合，具有动手操作性和其他学科相互关联性等的特点,将STEAM理念应用到机器人课程教学中，以乐高机器人为载体，融合各个学科知识，设计教学案例，通过引导学生在玩中学并解决布置的任务，可以培养学生的动手操作能力、想象力、编程能力和创新能力。

本文以体现STEAM教育理念的乐高机器人课程为例，分析STEAM教育特点，融合STEAM教育理念设计开发乐高机器人教学案例，介绍基于STEAM理念的乐高机器人教学案例设计的相关流程，包括前期需求分析、设计思路及教学设计一般过程的论述，并对乐高机器人教学的教学目标、教学模式等进行探究，以实际编程案例进行详细介绍，希望可以对教师开展教学实践活动提供参考意义。

 

关键词： STEAM教育；乐高机器人；教学案例设计  

 

目录

摘要

Abstract

第1章 绪 论 1

1.1研究目的和意义 1

1.2研究背景 1

1.2.1国内现状 1

1.2.2国外现状 2

1.3研究方法 3

第2章 预备知识说明 4

2.1 STEAM教育理念 4

2.2乐高4C教育理念 4

2.3 Prime科创套装和Spike编程工具 5

2.3.1 Prime科创套装 5

2.3.2 Spike编程工具 6

2.4教学设计 8

2.4.1教学设计的定义 8

2.4.2教学原则 8

2.4.3教学设计流程 8

第3章 教学案例设计需求分析 9

3.1课程需求 9

3.2学生需求 9

3.3教师需求 9

第4章 基于STEAM理念的乐高机器人教学案例设计 10

4.1 STEAM教育与乐高机器人课程融合策略 10

4.2教学案例设计思路 10

4.3教学实施框架 11

4.4教学内容安排 11

第5章 基于STEAM理念的乐高机器人教学实施 14

5.1课前 14

5.1.1教学内容分析 14

5.1.2学情分析 14

5.1.3教学目标分析 14

5.1.4教学资源准备 15

5.2课中 15

5.2.1 Engagement参与 15

5.2.2 Exploration探究 16

5.2.3 Explanation解释 20

5.2.4 Elaboration延伸 21

5.2.5 Evaluation评价 22

5.3课后 24

5.3.1教师的反思 24

5.3.2学生的反思 24

第6章 评价与修改 25

6.1评价与修改 25

6.1.1导师评价 25

6.1.2同学评价 25

6.2修改 25

第7章 结束语 27

7.1优势 27

7.2存在问题与不足 27

7.3展望 27

致谢 28

参考文献 29

附录1 《自动避障汽车》教学设计 31

附录2 《天气预报员》教学设计 37