中小学机器人创客教育表现性评价要素,该文是关于表现性评价专升本论文范文与机器人和要素和教育有关论文参考文献范文.
表现性评价论文参考文献：
摘 要：随着STEAM教育及创客运动受到越来越多的关注,纷纷创建创客实验室,有关中小学生的创客教育迅速开展,各式各样的创客教育课程如春笋般浮出.但是即使拥有创客教育课程,却难以有合理高效的评价方式评价学生学习创客课程后的学习成果.针对这一情况,根据《全国中小学信息技术课程标准》的要求,以表现性评价为基准,将中小学信息技术课程中拓展部分的机器人课程内容与评价体系相结合,设计出适合中小学生机器人教育课程的评价要素,为中小学机器人教育活动持续高效开展提供评价依据.
关键词关键词：机器人教育；表现性评价；评价要素
中图分类号中图分类号：G633.67
文献标识码：A
DOIdoi：10.3969/j.issn.16722272.2018.04.027
近年来,创客教育发展迅猛.创客教育是基于学生的兴趣,以数字化工具为媒介,以项目驱动鼓励学生乐于分享、敢于创新,培养学生的创新意识、提高团队协作和分析、解决问题能力的新型教育.2013年创客运动在中国兴起,随着中国教育信息化的不断推进,创客教育备受关注.在2017年正式发布的《地平线报告——基础教育版》中指出“未来1~2年内驱动基础教育应用技术的关键要素包括编程和STEM学习,创客空间、分析技术、人工智能、机器人、虚拟现实等技术将在未来5年内影响基础教育”.机器人教育进入中小学势在必行,而现如今如何对机器人教育进行学习成果评价却基本是以竞赛为主,辅以学生作品成果.但机器人学作为中小学生学习的一项学科,是一门结合科学、数学、工程、技术、艺术等学科的综合性学科,机器人教育作为创客运动的一个分支,也是创新教育的重要组成部分.如何对中小学机器人创客教育中有关学生动手实践、合作探究、解决问题等软性知识技能进行有效评价众说纷纭,难有适合小学生学习特点的评价体系.
1实施表现性评价的必要性
何为“表现性评价”？美国教育评定技术处（TheU.S.OfficeofTechnologyAssesent,1992）将表现性评价界定为“学生通过自己给出的问题答案和展示的作品来判断所获得的知识和技能”.运用于机器人教育中即学生在机器人课堂中动手操作、亲身体验进行学习时,观察学生在完成特定任务、寻找问题答案的过程中表现出的某些行为,考察学生的动手实践能力、发现问题能力、综合运用知识能力、编程及思维能力、协同合作能力、自我表达能力等多方面的能力水平.表现性评价是基于学习过程的评价,是对学生在真实的学习情景中相关要素进行综合评价,不仅从整体上对学生学习机器人的成果进行评价,也能从细节处进行评价,多维度认识自己的优势与不足,不仅有利于学生在评价过程中了解真实的自己,也有利于教师了解学生真实的实际情况,从而制定出适合学生个性发展的机器人学习计划.
2表现性评价中“表现性任务”的设计
在运用表现性评价时,需要学生执行并完成“表现性任务”,教师通过分析完成“表现性任务”时学生的行为特点,根据评价要素制定的评价标准,从而对学生的相关综合能力进行评价.
设计“表现性任务”依托于评价目标要素,评价目标越具体,制定“表现性任务”便更具指向性.小学机器人教育的“表现性任务”的设计,应当以中小学机器人创客教育的学习目标为核心.主要涉及机器人学习过程中学生学习方案的制定、模型的设计构建、运行优化作品、作品的展示交流等环节.在学习方案制定中,包括项目内容的分析、综合知识的运用等；模型的设计构建中,包括对设计制图的绘画能力、所用器材的选择能力、构建流程的制定能力、编程思维的能力；运行优化作品过程中,包括发现问题的能力,反思问题的能力,使用综合知识解决问题的能力；作品的展示交流中,包括与团队成员间的沟通能力、合作能力、表达能力.因此,在设计“表现性任务”时,需综合多个评价目标,便于在分析学生表现性行为时对学生的综合能力有清晰的认识,而不仅仅局限于某一单项能力水平.
3表现性评价要素
在《全国中小学信息技术课程标准》中,将评价划分为知识目标、技能目标、情感目标、能力目标这4个维度.而在本文中的表现性评价要素,笔者将评价内容分为动手实践能力、发现问题能力、综合运用知识能力、编程及思维能力、协同合作能力、自我表达能力进行分析.
3.1动手实践能力
几乎所有的机器人教育培训,都会强调学习机器人会提高学生的动手实践能力,但动手实践能力对于学生未来的成长究竟有哪些作用,如何去测评一位学生的动手实践能力却很难有详细的评价.学生通过动手操作可以由个体的直接体验去获得知识并进行理解和掌握,学习机器人的相关科学知识,如机械结构的原理；另外动手实践能力的提高带动大脑的长时间灵活运转,有利于提高学生的观察力和思维能力,如创新能力和逻辑思维.
对于动手实践能力的表现性评价分析可以从以下角度进行：学生是否完成了该项目任务,所用时间,制作过程中反复拆卸的次数,是否需要老师或同伴的帮助进行构建等.如在制作一只青蛙过程中,由于青蛙的运动方式是蹦蹦跳跳,涉及到制作青蛙脚并非直接安在马达两侧,需要对模块之间的圆孔进行错位.动手实践能力好的学生会在第一时间发现圆孔错位的现象,或者在安装好后发现青蛙无法正常蹦跳的情况下自主进行调整,而动手能力不足的学生则会寻求老师的帮助,或者开始急躁放弃.
3.2发现问题能力
“互联网+”时代下社会需要的不再是只会读书的书呆子,而是各式各样具有创新能力的高质量人才,其中拥有发现问题并能合理运用所有资源解决问题的人也极其受到青睐.发现问题的能力,也指学生的洞察力,即发现问题表面背后的本质,发现别人没能发现的问题也是一种创新,另外还指能从外界众多信息中,寻找所需要的有价值的信息.无论在机器人学习中还是在生活中,能够独立发现问题并自主解决问题的学生相较于喜欢依赖他人帮助自己的学生有着更好的实践能力和创新意识,更具有专注性,更能够创造出理想中的机器人模型,从而获得成就感.同时具有分析问题解决问题能力的学生在团队合作中也更容易找到自己的位置,有利于提高学生在团队中的责任感使命感,提升团队的综合实力.而不具备发现问题能力的学生在机器人学习过程中往往会处于被动的状态,或造成因羡慕他人成绩而嫉妒急躁或自卑放弃的现象.
3.3综合运用知识能力
STEAM教育强调的是知识的整合,机器人学既是一门综合性学科,那综合运用知识的能力必不可少.综合运用知识让学生时常提取已有学习的内容,在运用过程中也便于新知识的吸纳.机器人的学习环境立足于实际,遇到的问题是在制作机器人过程中直接面对的,而解决实际问题能让课堂中学到的偏理论知识更具生活性.学生是生活在真实的环境中,而不是牵绊于书本中,知识不能是分散的,在学习机器人的过程中,融合科学、数学、工程等多方面学科知识并将其进行整合,有助于培养学生成为拥有全方位知识体系的高质量人才.如为解决带有双齿轮小车的运动方向以及前进距离的问题,既可以通过齿轮的物理知识和数学知识去解决,也可以结合数学知识去修改程序解决.综合运用知识能力强的学生相较于其他学生思维更加灵活,反思优化作品时设计的方案更快更精准,减少不断拆卸的重复劳动,对新知识的理解更快,对学习复杂结构的机器人更加得心应手.
3.4编程及思维能力
信息化时代下机器人学习必定会和编程联系起来,编程学习主要指的是学生通过学习编程语言为机器人撰写适当的运行程序,辅助机器人实现更多更有效的功能.但学习编程语言的同时也应学习编程思维,编程思维能力的提高有助于学生的思维更加逻辑化、严整化和精准化.长时间学习编程思维的学生,在思考问题时喜欢运用计算机编程语言的推理方式去解决问题,分析问题有更加清晰的条理性,提高问题解决时的效率.如在使用多个红外线传感器时,需分析使用不同传感器状态下机器人的不同运动方式,编程思维优秀的学生能够快速罗列所有情况而不出错,但是对于思维能力欠缺的学生则会出现种类罗列不全或者混乱的现象,难以理解为什么要先进行分析而不是直接动手编程.提高学生的编程思维能力,有助于提高学生分析问题的能力,学生的知识整合运用能力也能进一步得到优化.
3.5协同合作能力
学生不再是独立存在的个体,创客运动的核心是创新,但也离不开协同合作.协同合作的核心是“分享”,团队中每位学生能够将各自的经验进行分享,一份成果变成多份成果,一份智慧凝结成多份智慧的结晶,创新才更具有特色.协同合作能力不仅表现在团队中的学生是否愿意分享自己的器材,分享自己的想法,分享自己的时间和劳动,是否对本团队的成果进行维护,是否具有团队责任感等,还表现在与不同团队成员交流经验,与同伴间能否和谐相处,不断提高团队能力.在机器人学习中,团队成员需要经常面对面交流想法,分享经验,为制作更加复杂,结构功能更加复杂的机器人而不断讨论,讨论过程中会不断产生新想法,为共同解决团队中遇到的问题,提高团队的协作意识,增强团队荣誉感.
3.6自我表达能力
进行自我表达涉及到整个的机器人学习过程中,如在团队中如何向团队成员讲述自己的设计理念,该设计能实现哪些功能、具有什么现实意义,完成该模型设计需要哪些器材模块等都需要学生拥有良好的自我表达能力.良好的自我表达能力能促进同伴间的交流,自己的想法被同伴及时认可有助于提高学生的自信心,提高团队项目任务完成的效率和质量.欠缺自我表达能力的学生由于自身想法无法及时传达给同伴或者老师,当机器人作品需要优化时却难以将自己的满分创意透露给他人,令团队的二次设计偏离目标,或在该名学生的心理上形成压抑情绪,容易出现团队矛盾.自我表达能力也表现在团队成员间是否能够融洽相处,在产生冲突时是否通过良好的表述来化解冲突.
4结语
中小学机器人课程综合性强,课程内容更新速度快,在进行表现性评价过程中,应不断完善评价标准,便需要教师共同探讨开发“表现性任务”、制定评价准则.而制定评价要素及其相关标准,则需要不断与直接授课教师进行沟通,有利于快速提升授课教师的专业能力水平,为培养高素质的机器人教师奠定基础.但同时由于中小学机器人教育与传统语数外教育不一样,从知识技能层面上,并非是可以通过测评直接得出学生是否习得该项知识,所以在设计“表现性任务”和实行表现性评价时,存在着耗时耗力、受评价者主观因素较大等不足,需要教师长时间对所教学生的表现性行为进行总结分析并更新,对教师的职业素养要求较高.
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