STEM教育視野下的智能機器人競賽活動的實施策略

梁連彩

【摘要】智能機器人的教學課程，在我國不少小學校園中出現。在課程中學生通過動手操作，可以有效增強自身對于科技的認識，并有效提升自身的邏輯思維能力以及合作精神，更為重要的是其對學生創新型思維發展也有著巨大的促進作用。不同于傳統學科的教學，智能機器人的教學更傾向于實際操作、實際探知，更側重于科學方面，因此，在這個過程中，教師必須重視STEM教育理念的有效落實。同時為了更好地完善過于強調理論教育的現象，教師應當明確學生的學習需求與認知能力，為學生開展趣味性、探索性、科學性強的活動，比如說智能機器人的競賽活動。本文首先從STEM教育內涵出發，針對小學智能機器人教學的意義與現狀進行了分析，最后從STEM角度談小學智能機器人競賽活動的實施策略。

【關鍵詞】小學；STEM；智能機器人；競賽活動

一、STEM教育的內涵

STEM教育起源于上個世紀八十年代的美國，從客觀的角度來說，STEM主要有四個方面，即科學、技術、工程、數學，并從這四個方面強調學生自身的能力與素養。雖然說STEM傳入我國時間較短，但是其影響力也逐步蔓延。在STEM的教育中，非常強調學生的探索精神、創新精神的發展，這也是這種教育的主要目標。

同時，相對于我國的傳統說教式教學，STEM教育更強調實踐教育，筆者認為，只有在實踐中，學生的探究能力、創新能力才能夠有效發展，并且這種教育方向，其實是與我國早些年提出的核心素養有著異曲同工之妙。在STEM教育中，我們教師更應當重視自身的引導作用，只有讓學生真正地去實踐、去發現，他們的科學素養、技術素養、工程素養、數學素養才能夠獲得有效發展，進而促進他們綜合能力的進步。

二、小學智能機器人教學的意義與現狀

1.小學智能機器人教學的意義

隨著科學技術的進步，在我國越來越多的小學開設了智能機器人的教育學科。這個學科涉及了非常廣泛的知識類型，如機械、電子、計算機、人工智能等技術。從實際角度來說，智能機器人的教學主要側重學生的實踐性。在實際教學中，教師需要帶領學生去全方面的了解機器人的內部構造、科學原理，及其功能、應用等。并且教師會引領學生自主搭建機器人，設計機器人的內部程序與行動策略。由于這個學科的知識綜合性與應用都比較廣泛，因此，學生在這個過程中能夠充分提升自身的邏輯思維能力、動手能力、合作能力、探究能力、創新能力等。這些都是智能機器人教學所帶來的好處，其對于祖國未來人才的培養有著極為重要的作用。

2.小學智能機器人教學的現狀

隨著我國經濟實力的發展，學校硬件設施的提升，智能機器人教學逐步變得大眾化、低齡化發展。尤其是在那些我國經濟較為發達的城市或地區，就已經在小學階段給學生開展了智能機器人的課程教學或是興趣班。這種狀況是我們非常樂意見到的。從主觀的角度來說，智能機器人教學的開展，是我國義務教育的一種重要舉措，其不僅豐富了我國學生課余的生活實踐，同時還鍛煉了學生的身心健康，滿足他們對科技的需求與期望。但是，從當前現狀來看，雖然大部分小學對于智能機器人教學有一定重視程度，但是往往這些教學是屬于“少數人”的活動。甚至部分學校大多是以“興趣班”的形式所存在的，并沒有面向全體同學，這在一定程度上會影響到小學智能機器人教學的有效發展。因此，提升智能機器人教學規模，擴大教學影響力是非常重要的。其次，雖然不少學校在智能機器人教學中，會創造不少的活動形式，但是這些活動“形式感”比較強力。其原因有兩個方面。其一，傳統教學觀念的影響。雖然小學智能機器人教學是一門新型的學科，但是所執教的教師，往往會將傳統教學觀念帶入到教學活動中。這也使得小學智能機器人的活動會成為一個“知識大講堂”，學生在活動中的自主性在一定程度上被限制。其二，在實際活動中，往往是教師占據著主導地位，活動內容、活動方式、活動規則等方面大多是從教師角度去思考，這在一定程度上是無法有效激發學生的創新能力與探索能力的。并且，在實際活動開展中，部分教師由于害怕學生會發生安全危險，往往全程指揮學生，這也無法讓學生自主能力得到充分的展現。

三、STEM教育視野下的智能機器人競賽活實施策略

想要更好地有效保障職能機器人競賽活動的有效性，教師必須重視STEM教育理念的落實。一般來講，小學生對于智能機器人的競賽活動是有著較強的興趣的，在這個過程中學生可以積極展現自身的創新能力。但是結合上述現狀來看，不少小學智能機器人競賽活動的開展還是存在一定問題。從這些問題的根源角度來看，主要是由于教育理念落后所影（下轉第12版）（上接第11版）響的。而這就需要STEM教育理念的價值，保障智能機器人競賽活動實施的科學化、高效化，并以此有效發展學生的思維與能力。在智能機器人競賽活動的實施中，教師應當做好以下幾個方面的工作。

1.重視STEM教育理念落實，發展學生STEM素養

智能機器人的競賽，其目的就是為了提升學生自身的多項素養，并通過趣味性、實踐性強的競賽過程，讓學生逐步提升自身的綜合能力。所以，教師在平時的活動開展中，要保證自己對STEM教育理念的熟知，保證競賽活動開展的科學性與經濟性，這樣才能夠保證競賽活動的開展，讓學生處于一種較為自由、寬松的競賽環境中。

2.鼓勵學生自主探索，提升競賽活動的效果

智能機器人的競賽活動是為了給學生打造一個良好的學習環境，在這個環境中學生需要自己動手才能夠完成競賽項目。因此，為了讓學生在這個過程獲得更多的收獲，教師就需要鼓勵學生進行自主探究，并且讓學生只有自己真的出現無法突破的問題時才能夠獲取教師幫助。為讓學生在競賽中獲得提升，教師還應當保障設備工具的豐富性。在這樣的環境中，學生才能夠有自主探索的興趣，并實現競賽活動效果的提升。

3.注重拓展學生的知識面，提高學生的綜合設計能力

從實際角度來說，小學機器人競賽涉及的知識面是比較廣闊的，不僅含有機電自動化、感測通訊等方面技術，同時還涵蓋了人工智能、數據編程、計算機方面。學生在實際進行競賽中，他們也大多會進行硬件與軟件的設計。因此為了讓學生更好地進行機器人競賽，教師在教學的過程中，應當注重學生對專項知識的深度與廣度學習。當然考慮到學生知識學習有限，教師可以除了教導學生主要必備知識以外，還可以以學生興趣為主開設不同的專業學習探究課，并以此來保障學生的綜合設計能力。

4.注重學生創造潛能的開發，加強學生實踐能力的培養

從某種意義的角度來說，機器人競賽活動的開展，就是一次學生進行想象與創造的過程。因此，在競賽的過程中，教師除了要鼓勵學生大膽想象、大膽質疑以外，還應當在實際競賽的環節設計一些獎項。比如說，除了最后綜合競賽以外，教師還可以為一些學生頒發創新獎項。此外，為了更好培養學生的實踐能力，當學生有一些另類的想法時，教師不能第一時間進行否決，可以在與學生適當交流的基礎上，與學生探討出實現這個想法的路徑，這也可以在很大程度上，提升學生的實踐能力。

四、結語

總的來說，結合stem教育理念開展智能機器人競賽，可以讓這項活動更具科學性、創新性。在實際競賽開展的過程中，教師應當重視學生實際創新能力的展現，注重學生自主性與探索欲望的培養，這樣才能夠讓學生體驗到更好的競賽過程，繼而發展他們的綜合能力。

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