成都市树德实验中学(东区)——原二十四中，地处成都市“三心”地带——成都市中心城区的“城心”、文化资源的“中心”、中央商务的“核心”——天府广场。学校已坚持30多年科创实践教育历程，拥有青羊区、成都市两级组织部授予的“科技教育示范团队”，是“成都市新优质学校”、青羊区科普教育基地、成都市科普教育基地、“成都市科技教育示范学校”、“四川省成都市科创实验中学”、“四川省青少年科技教育示范学校”、“四川省实验示范学校”、“四川省科普惠民共享基地”、“全国中学实践教育活动先进学校”。
面对互联网时代、人工智能时代、学生发展新时代，作为科创特色学校，培养学生创新精神、创新思维、创新能力责无旁贷。为了适应时代要求、发展要求和创新要求，学校通过申报市级科研课题《初中学校开展机器人教育实践研究》引领，践行“机器人教育”努力优化和助推学校“科创教育”。学校创新以“八个精”为指引，创设“33233532”新模式，进行实践研究和创新探索，即剑指“三问题”、锚定“三目标”、明晰“两内涵”、循序“三阶段”、做实“三评价”、突出“五成效”、深入“三反思”、探索“二改进”，推动学校“科创教育”品牌再升级，实现学校办学水平再提升。
一、精准聚焦，剑指“三问题”
学校自2010年以来，学校由原来的完全中学改制为纯初中学校后，学校直面生源结构在改变、时代背景在改变、创造和创新要求在改变等新情况，学校在坚持科创教育过程中，遇到了以下三个现实的困难及困惑问题：
问题1：学校改制以前经历的科创教育，主要采取的是比较传统方式、手工方法、实践方略等取得的成绩、成效和成果，如何寻求新路径探索科创教育适应智能时代、现代时空、初中学生对象的改变而改进?
问题2：按照中国学生全面发展的核心素养三维度之一：具有“社会性”中的“责任担当和实践创新”要求，同时，结合新时代背景下的科技教育创造、创新要求如何对学校“科创教育”进行优化和促进?
问题3：学校欲借助机器人教育优化和促进科创教育实践研究，如何寻找到探索机器人教育的突破口?如何进行机器人教育校本课程开发?如何让机器人教育形式多元?如何健全机器人教育装备?如何有效评价机器人教育?
二、精研策略，锚定“三目标”
目标1：建立一套适合学校进行机器人教育的硬件装备，通过开展机器人普及性教育，培养学生的科学精神、创新意识和创造能力，丰富学生发展“责任担当和实践创新”核心素养。
目标2：创编一本符合初中学生基础的机器人教育校本教材，通过机器人教育的实践探索，开发符合学校实际的机器人教育课程体系，完善科创教育课程体系。
目标3：打造一支具有创新精神和实践能力的机器人师资队伍。以机器人教育课堂教学为载体，培养学生的动手能力、创新能力。为西部地区同类初中学校的科创教育提供实践探索新策略和新路径。
三、精确界定，明晰“两内涵”
为了明晰本课题研究的范围和研究的内容，课题研究组对“机器人”和“机器人教育”两个方面进行了明确的界定：
界定1——机器人 ：百度百科上关于机器人(Robot)的定义是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则行动。
结合初中学生基础、认知和特点，本课题针对的是教育机器人，是具有各类传感器并能够通过硬件搭建和编程完成明确任务的教学工具。
特点：硬件易于搭建、拆卸、编程界面简单易用
目的：学生通过学习编程和硬件搭建，能掌握程序设计，获得数学、物理和工程技术等方面的基础知识，能从操作中培养学生技能技巧，促使智力发展、思维拓展和综合科学素质的提高。
界定2——机器人教育：是指以机器人为教学器材,以围绕机器人结构设计、硬件组装、程序调试有关的知识和技能为教学内容,以培养学生动手能力、创新能力、协作能力和逻辑思维能力为目的,以人工智能技术为核心的教与学的活动。
成都市树德实验中学(东区)机器人教育安排实行“课内+课外”双渠道进行。在七年级开设机器人必修课，面向全体学生进行机器人的普及性教育;同时面向全校学生开设机器人的二课堂活动，通过二课堂训练、参加各级各类比赛、优秀人才的选拔性培养。“课内+课外”有机结合、互为补充，逐渐在学校推广机器人教育，到达了“面上普及、点上突破”的效果。
四、精密推进，循序“三阶段”
第一阶段：筹备铺垫阶段(2016年7月-2017年8月)。主要进行文献查新、现状分析，确立研究方向、研究主题，成立领导小组和研究小组，拟定研究制度和考核制度，商讨方式、方法和方案，对学校信息技术教师开展培训，专题学习机器人教育的相关知识，了解相关专业领域的发展趋势，明确机器人教育开展的组织要求。做好机器人教育的硬件建设。根据项目需求，采买机器人设施设备，初步建立符合项目推行的机器人教室。从课程指导思想、课程目标、课程内容、课程评价等角度初步建立学校机器人教育课程体系。组建机器教育研究团队，通过编写机器人校本教材、开展机器人教育集体教研、研讨机器人教育研究路径、撰写《课题研究方案》《课题前期调查报告》等。
第二阶段：实践研究阶段(2017年9月-2019年2月)。调整学校课程结构，采取课内+课外、理论+实践、活动+展示、比赛+选拔等形式、方式和方法，注重内容多元、评价多元、课堂多样，在活动中营造氛围，在实践中增强能力，在总结提炼中固化成果，培养学生的综合能力，增加机器人教学手段，收集整理研究策略。形成《初中学校机器人教育课程设计》《机器人教育学生成果集》《机器人教育影像集》《课题研究中期报告》等。
第三阶段：总结提炼阶段(2019年3月-2019年6月)。进行课题后测以及相关数据统计分析、对比分析。对课题研究进行全面总结，结合实际操作提炼出机器人教育开展的模式。明确问题和经验，为后续研究提供借鉴。撰写课题研究报告、工作报告、结题报告，通过《机器人教育论文集》、《学生个案分析》、《教师成长案例》、《学校发展案例》在一定范围内推广课题研究成果。
五、精细优化，做实“三评价”
1、评价方法“三结合”。一是激励与反馈相结合，评价时，注重多种方式、多个手段、对有差异的学生避免用一把尺子、一个标准衡量学生，增强学生在机器人学习中的兴趣和积极性。二是过程与结果相结合，评价不仅要关注学生学习的结果，更要注重学生在活动过程中的收获和对思想和方法的理解及体验，应把学生在学习过程中的参与程度、参与水平和情感态度等作为评价的重要指标;三是全面与单项相结合，机器人课程学习的评价不仅关注学生的知识和技能的获得情况，更关注学生学习的过程与方法、情感态度价值观的发展状况。在评价中，要根据不同的课程模块、不同的学习内容、不同的学习阶段确定不同的评价项目，以提高评价的针对性和有效性。
2、评价内容“三维度”。评价要体现本课程的基本理念、课程目标和内容标准。从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度了解学生的学习和运用状况，进行学生学习水平的评价知识与技能，对知识学习效果的评价，不是直接看其记忆了多少知识，而是根据知识的类别来进行评价。
(1)知识与技能维度。对技能学习的评价主要从学生使用工具和设备的技能、试验技能、交流技能、评价技能等方面进行。评价依据课程目标进行，要从某一技能本身的操作要点和规范出发，倡导和鼓励有新意的技能、方法。
例如，在完成“机器人避障”项目中，评价学生检测触碰的试验技能，首先要看学生能否从触碰或红外线传感器特性等角度合理选择、设计试验方案;其次要看学生设计的程序和调试的过程是否规范、严密，对试验过程的观察是否仔细，所记录的试验数据是否准确等。
(2)过程与方法维度。对过程与方法的评价，重在评价学生解决实际问题的能力、决策能力和创造能力。对于不同的学习内容，学生经历的学习过程和感受也不同，要根据内容特点确定评价的重点。
例如，评价“机器人轨迹赛”主题的练习时，应着重评价学生的设计方案的技术思想是否有独到之处(从人走迷宫的分析到算法的自然语言描述，从程序的设计到运行中的问题判断、分析)，解决问题的方案是否比别人的简单有效，是否将所学的理论知识综合运用到设计之中，是否选择了合适的的传感器，制作上是否有创意，以及作品能否满足设计要求等。
(3)情感态度与价值观维度。情感态度与价值观的评价，应着重从学生参与学习的态度是否积极认真，是否具有精益求精、实事求是的态度，是否具有不屈不挠、克服困难、解决难题的信心和意志，是否具有良好的合作精神等积极向上的情感等方面进行。
需要强调的是，在对学生进行评价时，知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三者不是孤立的、机械分割的，而是一个有机的整体，应将三个方面有机融合起来，灵活运用各种评价方法来进行全面的评价。
3、评价方式“四途径”：本课程的评价是开放、灵活的，评价方法多种多样，可以有书面测试、方案及作品评析、访谈、活动报告等。
途径1：书面测试。针对基本概念和基本原理，应用网络技术可以方便、有效的进行，选择题的测试是首选方案。
途径2：方案及作品评析。对学生的设计方案、硬件组装作品等进行评价。评价不能以成败为唯一标准，可以侧重评价其创意是否新颖、制作是否精益求精，以及是否找出了成功的原因与不足等方面进行综合评价。
途径3：访谈。与学生面谈，了解学生阶段性学习状况、对自己的期望、满意程度、存在的问题和困惑等，便于教师有针对性地掌握学生的学习情况，及时解决学生的问题。
途径4：活动报告。记录学生在学习过程中有价值或有意义的信息。例如记录学习过程中的感受，记录学习过程中遇到的问题及其解决途径，记录设计、制作中的独到性或有创意之处等。
六、精炼经验，突出“五成效”
1、优化完善了“科创教育”课程体系。学校坚持“以学生异质发展”的原则，坚守和变革科创教育，通过“机器人教育”实践研究，架构和践行科创教育课程体系，培养学生创新精神和实践能力， 通过“三层次”、“四大类”、“二十门”、“四引领”课程体系和“一课”“八活动”的“31331”科创教育格局，激发科技教育团队与师生活力，通过学用并重、实践体验、创造创新，取得的科创成效、成果等激励师生的动力、挖掘师生的潜力。
2、全面激发了学生学习兴趣。近年来，成都市树德实验中学(东区)学生在全国、省、市级的各类机器人比赛活动中共有30多项次获奖，学生获区级以上奖励超过了100人次，成逐年递增态势，奖项逐年增高。在全国机器人竞赛中2人获二等奖;省级机器人竞赛中8人获一等奖，15人获二等奖、18人获三等奖;市级机器人竞赛中12人获一等奖，17人获二等奖、22人获三等奖。
3、锻造了一批创新探索、敬业奉献的教师。有一批德高技强的高水平机器人教师，是学校机器人教育能持续稳步发展的关键。课题组老师全身心投入到研究活动、指导学生开展活动中，分不清上班下班，节假日也与学生泡在一起。机器人赛前集训，邓科老师、杨滢老师都常常与学生一道调试到深夜。邓科老师坚持利用午休时间陪同学生训练，从不计较个人得失。黄文才、邓科、杨滢等老师牺牲周末休息时间参加科技培训班学习。班主任老师也非常关心学生的活动参与情况，对学生因参与活动而落下的课程及时进行个别辅导。课题组老师们也收获了一大批研究成果：
研究成果展示
4、促进了学校办学影响力进一步扩大。2017年11月，课题组代表青羊区，参加了2017年度成都市西北片组课题优秀阶段成果报告会，并在会上作了交流发言，获得了到会专家和参会单位代表的一致好评。
成都市树德实验中学(东区)自2016年4月起至2019年以来，与成都市实验小学合作，负责实验小学的机器人教学，每周进行2节课堂教学，教学内容为Aitor机器人常规教学和省市各级机器人比赛项目。从去年至今指导的实验小学学生已有8人获得省级比赛一、二等奖，14人获得市级比赛一、二等奖。
每年的3月为学校科技节，活动得到了省市区科协的大力支持，区内外15所兄弟学校都派出自己的代表队参与活动和布展。学校以市区科普基地为载体，以科技教育为纽带，深化与区域内单位的合作，形成科技教育的共同体，在省市区都具有较大影响力。
5、不断完善了机器人教育校本课程。成都市树德实验中学(东区)的机器人课程分设三个模块。其中两个必修模块，为机器人编程基础《Scratch创意编程》和机器人智能硬件《Scratch传感生活》。一个选修模块为《机器人综合运用》。
必修模块《Scratch创意编程》在七年级进行实施，涉及编程的基础知识和基本概念，是使用机器人编程的基础。教学时间为30学时。
必修模块《Scratch传感生活》八年级进行实施，涉及机器人软硬件的结合使用，需要使用基于Scratch的传感板套件。教学时间为32学时。
选修模块《机器人综合运用》要求比较高，涉及教学机器人硬件搭建和编程操控以及完成一些综合应用项目，需要一定的专用机器人器材和一定的电子技术基础。教学时间为34学时。
课程的模块结构
模块由四个主题组成
课题重点研究初中学校的机器人课程建设。有别于大多数学校的机器人课外活动，成都市树德实验中学(东区)把机器人教育纳入学校常规课程，面向全体学生开设机器人课，开展机器人普及性教育，让每一位学生都能接触前沿的科技理念，通过机器人教育的推广发展学生的现代科学素养。
利用机器人作为教学载体，与Scratch编程教学相结合，通过与数学、物理等课程的整合来开设机器人课;机器人课堂教学与二课堂活动相结合、实现面上的普及与点上的突破相结合，开拓机器人教育的新途径。
选题对学校科技教育的发展具有承上启下的作用，是传统科技教育在新形势下的继续和发展，也为西部地区同类初中学校的科技教育提供发展的新思路。
成都市树德实验中学(东区)逐步加大了现代信息技术教育的投入，为机器人教育的实施提供设备上的保障。现已成功建立起设施齐备的科技馆一座，内设机器人教室两间，并为机器人活动的开展专门配备笔记本电脑15台，拥有乐高EV3、Makeblock、昭阳等众多品牌的机器人58套。学校每个教室均安装了白板等多媒体设备，且都能直接上网;组建了电子阅览室、电子备课室、科技制作室、科技活动室、两个多媒体计算机教室、学术演播中心等。这些资源为学校利用现代信息技术促进机器人教育的开展奠定了坚实的基础。
七、精析问题，深入“三反思”
1、校本教材方面。校本机器人教育的校本教材的规范性、操作性和针对性方面还需进一步改进和完善;
2、人的意识方面。参加机器人教育的老师、学生和家长克服过分注重初中升学的学的意识还需要加强研究;
3、制度创新方面。学生的知识铺垫、热情激发、兴趣保持等方面还需要进步创新学校的相关管理制度来推进。
八、精益求精，探索“二改进”
举措1：持续纵深研究。通过材料整理、梳理完善，加强深入、深度和深化研究;加强数据分析，注重调查研究，激发师生和家长参与的热情和意识;
举措2：实操和目的性研究。对研究内容、研究形式和研究方法进行适度调整，增强实操性;围绕研究目标和任务改进和完善研究报告、工作报告和成果成效;在实践中注重研究成果、成效的使用和推广，增强研究的价值和目的性。
参考文献
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