摘要：STEM教育是一种崭新的教育理念，比较注重动手实践，弱化科目之间的划分。机器人课程是当前信息技术学科的前言领域，该学科同时跨数学、建筑、物理等多个学科，与STEM理念相吻合，对于学生的创新能力培养具有积极的作用。因此，在小学信息技术学科教学中，教师应将STEM理念应用于机器人教学中，通过加强资源整合，引导学生进行体验式、合作式学习，并进行教学总结与反思，培养学生的综合素养。本文阐述了STEM理念与小学机器人课程概述，分析了小学机器人教育中存在的问题，然后对STEM理念下的简易机器人教学展开探究。

关键字：STEM;简易机器人教学

前言：在机器人教学实践中，机器人涉及多个学科领域，简单地进行机器人教学，不但不利于学生知识的横向衔接以及纵向沟通，形成知识点的重复、交叉、串联等的现象，而且还会增加学生负担。基于STEM理念下的机器人教学，有利于培养学生的综合素养和创新精神，许多小学都开设了机器人项目，取得的成绩也非常优异，把机器人竞赛项目作为STEM理念的一个载体，不仅能解决综合实践活动的师资问题，还能让STEM教育能够真正有效落实。因此，教师应以STEM理念为基础，创新小学机器人教学，培养学生的综合素养。

1 STEM理念与小学机器人课程概述

1.1 STEM理念概念

STEM是科学、技术、数学、工工程、数学的简称，将原本分散的四门课程融为一体。这个集合不是简单的课程组合，而是将学生所学的零碎知识和机械工程转化为探索世界之间相互关系的不同方面的过程，主要强调在混乱的学习情境中提高学生的设计能力、合作能力、解决问题的能力和实践创新能力。在小学信息技术机器人教学中，应用STEM理念主要是培养学生的创新能力、综合素养，让学生探索重力等相关的物理知识，培养其科学素养;让学生了解机器人中包含的科学相关知识，编写机器人程序，提升其技术素养;让学生熟悉机器人编程图，学习如何画一些简单的编程图，提升其工程素养;让学生在学习中测量机器人，测量斜坡长度，计算机器人完成任务所需的时间，提升其数学素养[1]。

1.2 小学机器人课程概述

当前，机器人竞赛已经成为青少年的一种重要活动，并且对学生的创新能力、综合素养培养有着积极作用，许多学校已经将机器人纳入了课程体系中。机器人课程具有知识面广、实践性强、逻辑性强等特点，首先，机器人课程中涉及到多个学科内容，这个知识互相融为一体，主要是在学生解决问题的过程中通过探究获得的;其次，机器人课程具有极强的实践性，该课程的学习主要包括了搭建拼装、调试程序等，这些都需要学生通过动手来完成，然后学生在实践过程中不断发现问题，分析并解决问题;最后，机器人课程具有极强的逻辑性，在机器人课程的程序设计与编写中，学生必须要具有非常强的逻辑性才能够完成[2]。STEM的跨学科课程整合理念，需要通过工程实践，在面对解决实际工程问题的过程中自然会涉及到各种相关的学科知识，换句话说，工程教育已经成为一个联系学科知识、建立整体的平台，这样的学习可以激发和保持学生的成就感和学习热情。机器人作为一种创新教育平台，可以利用它来设计和开发智能人造物，而设计和开发的过程不同于熟悉的程序设计，往往涉及到科学、技术等多学科知识的综合应用，也是开展STEM教育的有力抓手。将机器人引入小学课程，必须要克服“学科本位”的束缚，不是单独开设机器人课程，而是努力在STEM理念下寻找整合学生的途径。

2 小学机器人教育中存在的问题

2.1 过于重视机器人学科本位的知识与技术

机器人是一门涉及多个学科的领域，例如计算机、运动学、传感器技术、系统结构、机械原理等，机器人教育的实施，有利于促进学生综合物理、数学、化工、科学等领域的知识，以工程化思想为主线，进行全过程的综合实践。然而，目前我国的机器人教育还处于初级发展阶段，主要是传授机器人知识和技术，例如编程、机器人装配、具有一定功能的机器人组合等，很少关注与机器人相关的其他学科。

2.2 以竞赛获奖作为价值取向

虽然机器人教育的价值已经得到社会的认可，但目前我国中小学教育机器人还处于起步阶段，缺乏系统化的理论指导，也缺乏有价值的可供借鉴的经验教训，当前面临的问题之一是机器人教学主要以兴趣辅导或者竞赛的形式进行，进度缓慢，受益范围狭窄，不能惠及大多数学生，也不利于素质教育所提倡的学生全面发展，无法面向全体学生。一方面，机器人教育所需的机器人产品价格相对较贵;另一方面，现阶段机器人教学以获奖为主要目的，这不仅是功利主义教育价值的体现，还是应试教育环境的必然结果[3]。

2.3 实验项目具有重复性

目前，在小学进行机器人教育时，教学项目通常局限于机器人学科的知识和技术，如避障、跟踪、直线行走等，或者参考一些热门的机器人竞赛或机器人制造商提供的指令，虽然这些机器人项目能让学生获得一定的机器人知识和技术，但不利于学生创造力和解决问题能力的培养。

2.4 产品缺乏规范性

一方面，国内教育机器人的生产厂家较多，导致机器人品牌十分复杂，各大品牌大多自成一体，互不兼容，开放性低。另一方面，学校往往要为不同的教学项目购买不同的产品，每年都要购买，这使得机器人教学的初始投资相对较高，持续成本比较大，很难维持长期发展[4]。同时，机器人产品的形式较为固定，可扩展性不够，无法充分发挥学生的个人创造力。

3 STEM理念下的简易机器人教学

3.1 整合资源，激发学生的兴趣

在小学机器人教学中，教师应深入了解与研究STEM理念，更新教学理念，坚持以学生为中心，充分发挥学生的主体作用，给学生预留足够的时间进行思考与探究。同时，教师应加强对学科特点的探究，并进行整合，例如，对于机器人中包含的技术、科学、工程、数学等各种资源有效结合在一起，使学生能够学习到更多的知识。此外，教师还应注重情境教学法的应用，在实际教学过程中，通过借助多媒体，播放机器人相关的视频，加深学生对机器人价值作用的了解，吸引学生的注意力，調动学生的学习兴趣和学习积极性[5]。