一、建設(shè)STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室的重要意義。

  2015年9月，“教育 部十三五規(guī)劃綱要”明確提出:有效利用信息技術(shù)推進(jìn)"創(chuàng)客空間”建設(shè)，探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，使學(xué)生具有較強(qiáng)的科技信息意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)。2016年3月，教育部教育裝備研究與發(fā)展中心根據(jù)教育部工作部署制訂2016年工作要點(diǎn)把創(chuàng)客教育和"STEAM 課程”作為加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)造教育研究的中心工作。2017年2月，教育部出臺(tái)了《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，并公布《關(guān)于印發(fā)<義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)>的通知》，首次提出了STEAM教育的標(biāo)準(zhǔn)，為中國(guó)素質(zhì)教育的開(kāi)展指明方向。2017年8月，國(guó)務(wù)院又印發(fā)《新-代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出要在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂(lè)的編程教學(xué)軟件、游戲的開(kāi)發(fā)和推廣。從2016年-2018年，各級(jí)政府機(jī)構(gòu)陸續(xù)頒發(fā)了發(fā)展跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育的政策,引導(dǎo)STEAM教育的推廣和實(shí)踐。促進(jìn)教育公平，提升教育質(zhì)量，培養(yǎng)面向未來(lái)的創(chuàng)新型人才。因此，建設(shè)STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室，開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提高小教專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)技能。STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室是小學(xué)教育專業(yè)建設(shè)的重要組成部分。

  STEAM 教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科， 強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科的整合。也正因?yàn)閭鹘y(tǒng)教育過(guò)程中出現(xiàn)了分科教育的弊端， 學(xué)科阻隔不利于探索真實(shí)情境的問(wèn)題， 才出現(xiàn)STEAM 。因此，建設(shè)STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室顯得尤為重要。

  通過(guò)建設(shè)STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室，開(kāi)拓一種創(chuàng)新的教育模式，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)不足的缺失。STEAM教育正好能為我們解決這方面的問(wèn)題，而STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室是開(kāi)展STEAM教育的基礎(chǔ)。

  二、STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室功能

  學(xué)生利用STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室提供的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料，基于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題，以工程設(shè)計(jì)過(guò)程為主導(dǎo)，提出自己的解決問(wèn)題的思路，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大膽嘗試不同的想法，在不斷試錯(cuò)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

  STEAM教育創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、探索問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和驗(yàn)證問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。用科學(xué)的思維去解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，不斷舉一反三，挑戰(zhàn)自己，在反復(fù)的嘗試過(guò)程中鍛煉心智和受挫承受能力。

  三、項(xiàng)目實(shí)施的績(jī)效合理性

  STEAM教育是關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)以及數(shù)學(xué)的教育，鼓勵(lì)學(xué)生在五大領(lǐng)域的發(fā)展和提高。它注重學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系,注重學(xué)習(xí)的過(guò)程而非體現(xiàn)在試卷上的知識(shí)成果,提倡學(xué)生實(shí)際動(dòng)手完成他們感興趣的項(xiàng)目，在過(guò)程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科以及跨學(xué)科的知識(shí)。在日常教學(xué)實(shí)踐方面，課程體系將更多的秉承STEAM理念，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科知識(shí)體系的建立.強(qiáng)調(diào)以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)合作探究式學(xué)習(xí)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí),逐步培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維.與辯證思維的能力。建設(shè)和利用STEAM實(shí)訓(xùn)室，可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

  1、實(shí)現(xiàn)STEAM教育理念的真實(shí)落地：STEAM教育對(duì)技術(shù)設(shè)備、課程資源等依賴度較高，包括科學(xué)實(shí)驗(yàn)器材、工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)備以及計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)設(shè)施等，因而STEAM教育專屬的學(xué)習(xí)空間的建設(shè)非常重要。

  2、傳遞領(lǐng)先的教育思想，為傳統(tǒng)教育注入活力：STEAM教學(xué)有別于傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程，其倡導(dǎo)的教學(xué)過(guò)程是探究性教學(xué)、基于項(xiàng)目的教學(xué)、基于設(shè)計(jì)的教學(xué)、基于證據(jù)的教學(xué)過(guò)程，是學(xué)生綜合利用STEAM知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的過(guò)程,是教師教的活動(dòng)和學(xué)生學(xué)的活動(dòng)協(xié)同發(fā)展過(guò)程。

  3、STEAM教育所強(qiáng)調(diào)的科學(xué)素養(yǎng)是立德樹(shù)人工作的重要組成部分，是提升全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型基礎(chǔ)。它對(duì)從小激發(fā)和保護(hù)孩子的好奇心和求知欲.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實(shí)踐創(chuàng)新能力具有重要意義。

  4、實(shí)驗(yàn)室真正的服務(wù)于學(xué)生,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。從知道基本的科學(xué)方法，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，樹(shù)立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，到具備-定的運(yùn)用知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題并參與公共事務(wù)的能力。為他們的繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展打好基礎(chǔ)。

 一、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室組成

  創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室由磁連接電學(xué)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)盒1、磁連接電學(xué)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)盒2、感應(yīng)風(fēng)扇、螢火蟲(chóng)、彩色燈泡、采油機(jī)、電學(xué)綜合創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)箱、電與磁創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)箱、磁學(xué)實(shí)驗(yàn)箱、智慧元可編程電子套件、趣味電子拼裝電路、趣味電路實(shí)驗(yàn)盒、無(wú)線電臺(tái)、趣味機(jī)械創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)盒、小球爬樓梯、抽油機(jī)、液壓機(jī)械創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)箱、機(jī)械與力學(xué)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)箱、基礎(chǔ)構(gòu)建套裝、趣味力學(xué)創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)盒、水能源小車、空氣水動(dòng)能源創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)盒、能源組合技術(shù)創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)盒、風(fēng)力能源創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)盒、杠桿和滑輪工作模型、趣味機(jī)械實(shí)驗(yàn)盒、航空母艦實(shí)驗(yàn)盒、核潛艇實(shí)驗(yàn)盒、戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)驗(yàn)盒、搭建星際城、航天系列拼裝模型、航海系列拼裝模型、航空系列拼裝模型、火星車、拼裝車模型、傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱、電磁繼電器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱、電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱等模塊組成。

  二、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室功能

  1、計(jì)算機(jī)編程：通過(guò)編程，控制機(jī)器人運(yùn)行。掌握編程方法，培養(yǎng)編程技能。

  2、人工智能與機(jī)器人演示區(qū)：通過(guò)演示人工智能與機(jī)器人模型，開(kāi)展機(jī)器人科技教育,傳播機(jī)器人科技知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)機(jī)器人理論與實(shí)踐興趣。3、電磁學(xué)設(shè)計(jì)與搭建:開(kāi)展電磁科學(xué)技術(shù)教育,面向?qū)W生傳播電磁科學(xué)知識(shí)。4、無(wú)線電設(shè)計(jì)與搭建: 開(kāi)展無(wú)線電科技教育,面向各學(xué)生傳播無(wú)線電科技知識(shí).5、機(jī)械與力學(xué)設(shè)計(jì)與搭建:開(kāi)展機(jī)械與力學(xué)技術(shù)教育,面向?qū)W生傳播機(jī)械與力學(xué)技術(shù)知識(shí)。 三、創(chuàng)客教育課程設(shè)計(jì)創(chuàng)客教育課程是一種有別于傳統(tǒng)學(xué)科課程的新型課程。創(chuàng)客教育課程有廣義和狹義之分。廣義的創(chuàng)客教育課程是指以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)客素養(yǎng)為導(dǎo)向的各類課程，既包括電子創(chuàng)意類課程，也包括手工、陶藝、繪畫等藝術(shù)類創(chuàng)意課程；狹義的創(chuàng)客教育課程則特指以智能化信息技術(shù)（Scratch、Mixly、Arduino、Galileo等）應(yīng)用為顯著特征的電子創(chuàng)意類課程，其科技含量較高。1、創(chuàng)客教育課程的設(shè)計(jì)理念為了保證創(chuàng)客教育課程能夠真正服務(wù)創(chuàng)客教育、在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中發(fā)揮實(shí)效，創(chuàng)客教育課程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循四大理念，分別是趣味化、立體化、模塊化和項(xiàng)目化。這四種理念之間不是簡(jiǎn)單的并列關(guān)系，而是相互貫通、相輔相成，共同指導(dǎo)高質(zhì)量創(chuàng)客教育課程的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。2、創(chuàng)客教學(xué)法（1）創(chuàng)意：培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造精神。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的原動(dòng)力和基礎(chǔ)，而學(xué)生的創(chuàng)新興趣是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，需要不斷培養(yǎng)。入情入境的教學(xué)能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣；能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，讓學(xué)生在課堂上敢想、敢問(wèn)，通過(guò)想和問(wèn)，一點(diǎn)一點(diǎn)激發(fā)創(chuàng)新興趣。（2）設(shè)計(jì)：學(xué)生把創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。（3）制作：學(xué)習(xí)和使用工具，到小組協(xié)作，動(dòng)手將設(shè)計(jì)制作成產(chǎn)品。（4）分享：從個(gè)體認(rèn)知，到集體認(rèn)知，集體智慧形成。（5）評(píng)價(jià)：過(guò)程性評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程、創(chuàng)新精神和科學(xué)方法論。3、創(chuàng)客課程

  （1）創(chuàng)客課程--計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)

  課程內(nèi)容：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)模塊課程主要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和使用軟件控制硬件的能力。在此課程中以圖形化編程為主，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣，通過(guò)流程圖等輔助手段養(yǎng)成正確良好的程序設(shè)計(jì)能力。實(shí)施方式：以項(xiàng)目為載體進(jìn)行課程內(nèi)容實(shí)施，在每學(xué)期初教師首先明確本學(xué)期的課程項(xiàng)目目標(biāo)和評(píng)測(cè)方式，讓學(xué)生在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)。因此學(xué)生更加明確為什么學(xué)，也更加清楚所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域。每學(xué)期設(shè)置不同的任務(wù)。例如：機(jī)器人的步態(tài)設(shè)計(jì)、機(jī)器魚游動(dòng)步態(tài)設(shè)計(jì)、視覺(jué)避障小車模型等。評(píng)測(cè)或展示方式：每個(gè)學(xué)期末組織一次全年級(jí)的競(jìng)賽活動(dòng)，使用同一個(gè)項(xiàng)目平臺(tái)，進(jìn)行競(jìng)賽和展覽展示活動(dòng)。（2）創(chuàng)客課程----電子電路課程設(shè)計(jì)課程內(nèi)容：在電子電路知識(shí)模塊中主要學(xué)習(xí)一些基本的電子電路知識(shí)，將電路知識(shí)與物理學(xué)科的電學(xué)知識(shí)相互滲透。讓學(xué)生可以將物理知識(shí)的學(xué)習(xí)融入到實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中。從簡(jiǎn)單的面包板電路連接到簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)，完成一個(gè)學(xué)生自己的電路作品實(shí)施方式：提供趣味電路組件，在聽(tīng)老師講解完趣味電路的基本原理連接方法之后，以小組合作的方式開(kāi)始動(dòng)手連接搭建。不同的套件，可以完成不同的趣味電路作品。可每周安排一節(jié)課，目的是讓學(xué)生在這個(gè)課程上掌握簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)原理，通過(guò)連接電路的活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理等課程的學(xué)習(xí)興趣，把創(chuàng)客教育與日常教學(xué)有機(jī)結(jié)合。評(píng)測(cè)或展示方式：將學(xué)生制作的電路成果進(jìn)行展覽和展示，優(yōu)秀的作品可以推薦參與各級(jí)競(jìng)賽活動(dòng)。（3）創(chuàng)客課程--機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊主要學(xué)習(xí)現(xiàn)代加工技術(shù)以及基于數(shù)字化技術(shù)的加工方式。以項(xiàng)目設(shè)計(jì)、繪圖、加工、組裝作為課程重點(diǎn)內(nèi)容。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)選題、討論、制作首版、修改設(shè)計(jì)、完成樣機(jī)等環(huán)節(jié)，充分讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程。例如：學(xué)生可以設(shè)計(jì)一款未來(lái)家居，通過(guò)3D打印技術(shù)把它打印出來(lái)。此模塊的學(xué)習(xí)還可以和程序設(shè)計(jì)模塊內(nèi)容相結(jié)合，設(shè)計(jì)并組裝好外形結(jié)構(gòu)之后，在加入控制系統(tǒng)進(jìn)行程序控制。使作品的科技含量更高。實(shí)施方式：學(xué)期初用幾節(jié)課的時(shí)間讓學(xué)生完成選題任務(wù)，然后教師講解繪圖軟件，學(xué)生根據(jù)自己的選題任務(wù)利用課上和課余時(shí)間進(jìn)行草圖繪制。使用加工設(shè)備完成加工。評(píng)測(cè)或展示方式：教師針對(duì)每組或者每個(gè)學(xué)生的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。從實(shí)用性、創(chuàng)新性、美觀性、穩(wěn)定性、合理性等多方面進(jìn)行評(píng)定。在期末讓每組學(xué)生在學(xué)校進(jìn)行展示，并由其他年級(jí)或班級(jí)學(xué)生參與評(píng)定，評(píng)選出不同單項(xiàng)獎(jiǎng)。如：創(chuàng)意獎(jiǎng)、外觀獎(jiǎng)、人氣獎(jiǎng)等。（4）創(chuàng)客課程--基于項(xiàng)目的課程設(shè)計(jì)課程內(nèi)容：此項(xiàng)課程內(nèi)容首先為學(xué)生準(zhǔn)備各種各樣的項(xiàng)目制活動(dòng)。學(xué)生圍繞一個(gè)具體的項(xiàng)目，充分選擇和利用各種學(xué)習(xí)資源，在實(shí)際體驗(yàn)、探索創(chuàng)新、內(nèi)化吸收的過(guò)程中，以團(tuán)隊(duì)為組織形式自主地獲得較為完整而具體的知識(shí)，形成技能并獲得發(fā)展的學(xué)習(xí)?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生在完成作品和執(zhí)行任務(wù)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行質(zhì)詢和實(shí)證，從而獲得知識(shí)和技能。實(shí)施方式：具體實(shí)施時(shí)，將項(xiàng)目進(jìn)行分解，根據(jù)不同的項(xiàng)目需求講解不同的課程知識(shí)，例如：機(jī)器人搬運(yùn)任務(wù)。在任務(wù)中學(xué)生要學(xué)習(xí)機(jī)械手臂的制作和手臂與車體的協(xié)調(diào)控制，考慮如何能夠的完成任務(wù)。利用一些常用的設(shè)備作為課程道具，設(shè)置一些簡(jiǎn)單的競(jìng)賽任務(wù)。如：智能車接力、機(jī)器人搬運(yùn)、機(jī)器人舞蹈等課程內(nèi)容。在實(shí)施過(guò)程中根據(jù)任務(wù)的難易程度設(shè)置不同的課程內(nèi)容，一學(xué)期完成三到四項(xiàng)任務(wù)。評(píng)測(cè)或展示方式：此模塊內(nèi)容和各級(jí)競(jìng)賽比較接近，可以通過(guò)模擬競(jìng)賽的方式來(lái)進(jìn)行課程內(nèi)容的檢測(cè)。學(xué)期結(jié)束時(shí)，可以安排一次年級(jí)內(nèi)的競(jìng)賽活動(dòng)，通過(guò)競(jìng)技或主觀評(píng)選的方式評(píng)出優(yōu)秀學(xué)生及作品并優(yōu)先推薦參與各級(jí)競(jìng)賽。