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基于虚实融合创新平台的小学信息技术项目式学习的设计与实施研究

 摘要:本文提出基于虚实融合创新平台的项目式学习方式,采用了在同一软件环境下先虚拟仿真再实体操作的虚实融合教学方式,对基于虚实融合创新平台的项目式学习进行了设计与实施研究,以期对小学开展机器人教育的项目式学习教学设计改革提供指引及经验借鉴。 
  关键词:虚实融合;项目式学习;编程教育;机器人教育 
  中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2018)21-0043-04 
  引言 
  浙江省的省编小学信息技术教材在六年级包括“Scratch趣味编程”和“与机器人零距离”两单元的教学内容,这与2017年国务院出台的《新一代人工智能发展规划》中提出的“在中小学阶段设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育”的要求不谋而合。然而,在教学实践中,虽然教师对这部分内容非常重视,也投入了很多精力,但收效不大。笔者分析发现,教师在编程教育和机器人教育方面存在以下问题。 
  ①编程教育一般使用Scratch软件,它需要专用厂家的实物设备才能给实物机器人进行编程,由于价格昂贵,它只适合社团少部分学生的学习需求,这与普及编程的教育理念不符。 
  ②机器人教育一般需要学校购买实体机器人,它价格昂贵,更新换代快,如果购买少量的机器人也只能适合社团少部分学生的学习需求,这与普及机器人教育理念不相符合。 
  ③小学高年级学生思维活跃,学习兴趣深厚,学生有意愿在课外时间进行编程和机器人研究,但很少有能进行校内外线上线下混合学习和分享的平台,不能满足全体学生在课外随时学习机器人知识和分享成果的需求。 
  这些问题如何破解?在小学信息技术课程常规教学中,笔者拟通过使用“虚实融合创新平台”开展项目式学习,建立编程教育和机器人教育教与学的资源库与评价系统,建立适合在课外进行项目式学习的网络学习社区,让不同层次的学生在平台上找到自己需要的内容,能够进行自主和合作的学习与评价,掌握初步的编程知识,提高实践动手能力,培养创新创造能力,从而提升学生的信息技术课程核心素养与能力,提升教师编程教育与机器人教育的课堂教学效率与教学效果,以此来解决满足小学高年级全体学生对编程教育和机器人教育的学习需求问题。 
  研究设计 
  面对小学高年级全体学生对编程教育和机器人教育的学习需求问题,笔者进行了“搭建项目式学习平台——建立项目式学习资源库——建立项目式学习评价分析系统”等几个方面的研究与设计,整个流程如下页图1所示。 
  从图1的流程可以看出,基于“虚实融合创新平台”的项目式学习主要有三个步骤:首先搭建一个项目式学习平台;接着在项目式学习平台上建立学习资源库;最后建立学习评价分析系统。 
  1.搭建项目式学习平台 
  技术层面上依托校园网已有的硬件和软件环境,采用服务器/客户端连接方式,使用3D机器人在线仿真平台和浙江教育资源公共服务平台的网络学习社区。 

 
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