机器人教育基于项目式教学方法，如何快速有效的推进？

我们常见的机器人教育课堂形式有很大的相似性，究其背后的教学方法，大多是从主流的教学模式演化而来，您了解的有多少呢？今天，就让我们一起来探讨一下底层的教学方法吧！

- 4C教学法 -

乐高4C教学法

“4C”以联系新体验、建构创意、进行反思、拓展提高的架构为基础构建，让学生能够在掌握知识和培养理解力的过程中体验实践和探索的乐趣。这种动手实践性的学习方法，让孩子们的创造力、协作能力、学习积极性和自我引导能力显著提升。

联系：（Connect）通过创设情境，提出问题，激发学生的好奇心和自主学习动力。

建构：（Construct）利用所学知识，针对创造和构建对象，允许动手实验、自主搭建和探索学习内容（知识与技能）。

反思：（Contemplate）鼓励学生主动参与言语表达，并反思学习内容，就自身和他人的体验给出说明并发表提问。与同学和教师交谈，获取他人反馈，并接受他人提问的机会，对于该过程至关重要。

延续：（Continue）扩展思路，加入新的元素，培养孩子的创新能力。让其花费时间和精力，建立与现实世界的联系，并在更广泛的范围或其他领域运用所学。这种专注于学习过程的“拓展”将创造基础，形成一个富有成效的学习循环，让学生于一个有意义的背景下，在之前基础上更上一层楼。

4C教学法是开展乐高教育学习活动的基础教学流程，它利用了学生动手搭建、探索因果的天生能力，以及他们在问题解决中进行探索的天资，以此作为建立认知世界的理想途径。4C教学法其实是教学过程中的四个环节教学流程，也是学生螺线式的学习过程。

- 探究教学法 -

5E探究教学法

5E教学模式是一种基于建构主义的探究式教学模式。该模式由美国的生物学课程研究会（

Biological Sciences Curriculum Study, BSCS）在Atkin-Karplus 学习环的基础上提出，包含参与、探究、解释、精致和评价五个环节。

① 参与：又称“引入”，是学生对STEM情境的初体验环节。课前，STEM教师了解学生对于新学任务的前概念；课中，教师将学生引入STEM项目所创设的情境中，并以问题为导向，将STEM课程内容置于有意义的活动、生活实例中，促使学生思考并引发新旧概念的认知冲突，进而激发学习兴趣和探究意识。该环节可以通过观看视频、头脑风暴、实地考察等活动进行。

② 探究：是5E教学模式的中心环节。探究就是问题解决的过程，需要学生敢于提出质疑并逐步激发探究思维，构建对新概念的认知。学生是探究活动的主体，采取自主、合作探究的方式参与，通过观察描述、比较分类、交流讨论等形式建立事物之间的联系；教师是探究活动的主导，运用STEM知识进行启发式教学，对学生给予个性化指导，并提供“支架式”支持。此阶段是引发

STEM创新思维的开端，注重培养学生的高阶思维能力和动手实践能力，以促进其知识经验的建构和技能技巧的掌握。

③ 解释：是STEM新概念的生成环节。解释即揭示探究的意义，学生完成探究后通过师生答疑、演讲辩论、虚拟演示等方式展示方案——由于探究问题具有开放性，故所得方案也将具有多样性。教师通过播放视频、多媒体虚拟演示、提示讨论等方式对方案进行解释或补充，在阐释概念时注重强调学科之间的整合，以培养学生的跨学科素养、问题解决能力和创新能力。

④ 精致：是对新概念的迁移运用。STEM教师启发学生利用新概念解决具有关联性的新问题或新现象，并给予适当的思考时间和空间，引导学生通过参与讨论、协作交流进行总结归纳——这是一个对新概念不断精致化的过程，能促进STEM跨学科知识的迁移运用。此后，教师再行安排探究任务，引导学生不断内化新知识，并培养团队协作、问题探究和科学创新的能力，不断提升STEM综合素养。

⑤ 评价：贯穿于整个教学过程。STEM教育的评价具有多样化特征，不仅包括学生学习反馈、探究积极性等课堂评价，还包括教师评价、学生自评与互评。此阶段也可由师生共同开发STEM课程评估标准，以增强学生的参与意识。此外，还可以结合大数据、云计算等智能化的学习分析技术，来获得个性化、全方位的监测信息。评价的方法除了过程性评价和总结性评价，还应关注发展性评价，其中学生的科学精神、创新能力和合作能力应是重点考核指标。

- 项目式学习 -

PBL项目式学习

项目式学习是以学生为中心（Child-centered）的教育理念为基础，以项目（Project）为导向，设计学习情境，教师引导的跨学科的（interdisciplinary）启发式教育方式。学生通过做项目，整合自己的各个学科的知识和生活经验，并对自己的表现做出评价，同时促进团队协作。

项目式学习过程并不关注在学生们可以通过一个既定的方法来解决这个问题。 它更强调学生们在试图解决问题的过程中发展出来的技巧和能力。他们包括如何获取知识，如何计划项目以及控制项目的实施，如何加强小组沟通和合作。

项目式学习在美国被中小学普遍采用，锻炼了美国中小学生的创造力，团队合作和领导力，动手能力，计划以及执行项目的能力。除此以外，对项目的选择也让中小学生更早和更深入的面对和解决现实生活中的问题。 这些能力则是中国应试教育下的孩子缺少的应对来自世界，面向未来挑战的能力。

项目式学习通常是在一个学习小组中进行, 学生们在这个小组中有各自的角色，而这个角色会不断轮换。在项目式学习中学生们的学习是通过自己的思考和推理来实现的。

有一种七部法，包括弄清概念，定义问题，头脑风暴，构建和假设，学习目标，独立学习和概括总结。简而言之，就是搞清楚他们已经知道的， 他们需要知道的，去哪里以及如何获得新的有助于解决问题的信息。

老师的角色是通过支持，建议和指导来帮助学生们更好的学习。老师必须要建立学生们敢于接受难题的自信心，鼓励学生们，并且在必要时拓展他们对问题的理解。项目式学习代表了传统的基于论文的教学模式的转变。项目式教学和传统的照本宣科教学非常不同，它需要更多的准备时间和材料来指导各个小组的学习。

标准的基于项目的学习方式共有10个流程，形成了独特的教学特点：

1. 以项目（问题）为学习的起点；

2. 学生的一切学习内容是以项目为主轴而架构；

3. 项目（问题）是学生在未来可能面临的“真实世界”的非结构化的问题，没有固定的解决方法和过程；

4. 学习过程以学生为中心，学生要担负主动学习的责任；

5. 着重培养学生批判性思维，解决问题的能力，团队合作能力，以及沟通交流能力；

6. 每次项目考察结束或每个课程单元结束时，学生要进行自我评价并接受小组评价；项目完成后公开展示。

7. 在课程将运用PBL项目式学习的方式，让孩子发现自己的兴趣，让真正的学习过程发生！

有个公式：基于项目+问题解决=超学科学习，PBL教学方式已成为新课改的关键方向，但是所有学科中，STEAM教育、创客教育、机器人教育是天然最适合使用PBL教学方式的。

我们把机器人教育基于项目式教学方法优化后，分为六个环节：

1、情景导入（加入破冰元素）

2、提出问题和任务

3、给出基本解决方案（基本搭建图纸、基础相关知识和技术）

4、设计1-3优化方向（给不同孩子挑战不同的难度，让他们不断迭代优化自己的作品）

5、分享与总结（提炼相关知识和技能，分享成长与快乐）

6、记住一句话（最可以说出这节课学了什么的一句话）