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基于OBE理念的高校电力电子技术课程模块化教学改革与实践
贺延周 2026/5/21 20:33:40
STS理念下协同策略在机器人教学中的实践探索
——以“小海草大‘蔚’来”FLL项目为例
王沪林
（泰州市苏陈实验小学 江苏泰州 225300）
样刊请寄：江苏省泰州市苏陈实验小学 王沪林 13775720517
摘 要:本文旨在深入探讨科学技术社会（STS）教育理念与协同教学策略在中学机器人教学中的深度融合与实践效能。研究以2024-2025年度FLL挑战赛“深海潜思”主题下的“小海草大‘蔚’来”学生项目为实证案例，系统阐述了如何引导学生在真实的海洋生态修复社会议题中，运用多学科知识，通过团队协作，完成从问题识别、方案构思、技术实现到成果反思的全过程。论文详细分析了STS理念如何为项目提供价值引领与内容框架，协同策略如何为项目实施提供组织保障与动力支持。实践表明，该教学模式有效激发了学生的内在学习动机，显著提升了其科学探究能力、工程技术素养、批判性思维与社会责任感，实现了知识建构、能力培养与价值塑造的有机统一。本研究为超越单纯技能训练的机器人教学模式提供了可资借鉴的实践范式和理论思考。
关键词：STS理念；协同策略；机器人教学；FLL挑战赛；核心素养
一、引言：走向融合的机器人教育
随着创新驱动发展战略的深入实施，培养具备科学精神、实践能力与人文关怀的创新人才已成为教育的重要使命。机器人教育，作为STEAM教育的重要载体，其价值早已超越了编程与搭建的技能范畴，正朝着跨学科整合与真实问题解决的方向演进。然而，当前许多机器人教学活动仍局限于技术操练和竞赛任务完成，与真实世界的联结薄弱，学生难以体会技术背后深远的社会意义与伦理价值，导致学习停留在“工具性”层面。
STS（ScienceTechnologySociety）教育理念的引入，为破解这一困境提供了理论指引。它强调科学知识、技术能力与社会发展之间的互动共生关系，主张在真实的社会、环境与文化情境中开展教学，引导学生理解科技的双刃剑效应，培养其负责任的创新精神与公民意识。将STS理念融入机器人教学，意味着教学的目标从“制造一个能动的机器人”升华为“设计一个解决真实问题的方案”。
要实现这一升华，单一学科的封闭式教学难以为继，必须依赖有效的协同策略。协同策略涵盖师生协同、生生协同、学科协同以及校内外资源协同等多个维度，它通过构建一个开放、互动、支持的学习生态系统，确保复杂项目的顺利推进。
基于以上认识，本研究以“小海草大‘蔚’来”FLL项目为载体，系统回顾与反思了在STS理念指引下，运用协同策略指导学生开展机器人教学实践的完整过程。本研究不仅汇报了一个学生项目的成果，更旨在剖析一种融合型教学模式的内在逻辑与实践路径，以期为推动机器人教育的深化发展提供有益的参考。
二、理论基础：STS理念与协同策略的耦合框架
（一）STS教育理念的内涵及其教学指向
STS教育起源于20世纪中后期，是对“为科学而科学”的传统科学教育范式的反思与超越。其核心内涵在于：科学知识的发现、技术产品的创造，都无法脱离其所处的社会结构、文化背景和价值观念；反之，社会需求与价值导向又深刻影响着科学技术发展的方向与速度。
在教学中，STS理念具体表现为三个层面的指向：
1.内容指向：教学内容应源于与学生生活相关的社会性科学议题（如环境问题、公共卫生、能源危机等），而非纯粹的学科知识点。
2.过程指向：学习过程应是学生主动探究、决策和反思的过程，他们需要像科学家一样思考，像工程师一样工作，并像公民一样权衡利弊。
3.目标指向：教学的根本目标是培养学生的科学素养与技术素养，使其能够理解科学技术的本质，参与社会关于科技政策的讨论，并做出负责任的个人与社会决策。
在本项目中，“海洋荒漠化”这一全球性环境问题，正是STS理念所倡导的典型社会性科学议题。它自然地融合了海洋生物学、环境科学、工程学、政策研究等多个领域，为学生提供了一个宏大的、富有道德张力的学习情境。
（二）协同策略的构成及其在教学中的功能
协同策略是保障STS理念落地实施的操作系统。在本实践中，它主要体现为以下四个层面：
1.师生协同：教师角色从“知识的权威传授者”转变为“项目的引导者、资源的协调者和学习的伙伴”。教师不再提供标准答案，而是通过提问、搭建脚手架、组织讨论等方式，激发学生思考，支持学生探索。
2.生生协同：学生以异质小组形式构成学习共同体。在项目中，成员根据兴趣与特长进行分工，完成资料调研、结构设计、程序编写、报告撰写、艺术设计（未完，下一页）
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