摘  要

 

STEAM教育自引入以来，已在我国得到了很大的发展。各个学科开始研究使用STEAM教育的模式方法开展教育教学工作，开发教学设计。STEAM教育起源于美国，由亚克门在原有的STEM教育的基础上加入艺术A后变为了如今的STEAM教育。传统分科教学模式强调课程教学时单一学科知识的传授，但是，根据多元智能理论，人们在解决问题时需要使用多种智能，而问题的解决实际上是通过多元智能的协作来完成的。STEAM教育强调对学生的科学、技术、工程、艺术、数学这些方面的知识和能力的培养，强调以实际情境或是模拟实际情境的方式引导学生使用多学科的知识和能力去解决问题，在结合、协调、综合使用这些能力解决问题的同时，学生自主构建知识，以直接经验代替由教师直接灌输间接经验的方式，促进学生对这些知识由更深刻的认识了解。

乐高EV3机器人是由丹麦乐高公司所开发的一款教育机器人，其丰富的组合方式以及利于中小学生理解拖拽式编程让其成为教育机器人中的佼佼者。在乐高EV3机器人套件中还存在许多的传感器，学生可以使用这些传感器获取对应数据并输入到程序块中进行处理以达到目的。相较于前两代乐高机器人，EV3机器人拥有更高精度的传感器和更简洁的电机控制方式，大大降低中小学生在使用时的难度。十分适合作为中小学生的智能机器人教育的教具。

本文主要介绍了基于乐高EV3机器人所开发的STEAM课程教学设计，教学对象主要为小学高年级和初中低年级学生。以加深对EV3机器人套件中各种传感器以及该类传感器应用以及Ev3机器人编程入门为主，配合一些简单的算法流程和自主外观设计、旨在培养学生科学、技术、工程等STEAM教育中所提及的知识能力。

 

关键词：STEAM教育，乐高EV3机器人，教学设计

 

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国外现状 1

1.2.2 国内现状 2

1.3 研究意义 2

1.4 研究方法 2

1.4.1 文献调查法 2

1.4.2 问卷调查法 2

第二章 相关概念与理论基础 3

2.1 STEAM教育 3

2.2 乐高EV3机器人 3

2.3 建构主义理论 3

2.4 多元智能理论 4

第三章 中学生对乐高机器人教育看法的现状调查 5

3.1 调查方法及调查对象 5

3.2 调查结果 5

3.3 调查总结 8

第四章 基于乐高机器人的STEAM课程教学设计 9

4.1培养目标 9

4.2教学设计特点 9

4.3 教学设计案例 9

4.3.1 案例一 9

4.3.2 案例二 12

4.3.3 案例三 14

4.3.4 案例四 16

4.3.5 案例五 17

4.3.6 案例六 18

4.3.7 案例七 20

4.3.8 案例八 21

4.3.9 案例九 22

4.3.10 案例十 24

第五章 结论 26

参考文献 27

致  谢 28