STEM教育视野下的智能机器人竞赛活动的实施策略

梁连彩

【摘要】智能机器人的教学课程，在我国不少小学校园中出现。在课程中学生通过动手操作，可以有效增强自身对于科技的认识，并有效提升自身的逻辑思维能力以及合作精神，更为重要的是其对学生创新型思维发展也有着巨大的促进作用。不同于传统学科的教学，智能机器人的教学更倾向于实际操作、实际探知，更侧重于科学方面，因此，在这个过程中，教师必须重视STEM教育理念的有效落实。同时为了更好地完善过于强调理论教育的现象，教师应当明确学生的学习需求与认知能力，为学生开展趣味性、探索性、科学性强的活动，比如说智能机器人的竞赛活动。本文首先从STEM教育内涵出发，针对小学智能机器人教学的意义与现状进行了分析，最后从STEM角度谈小学智能机器人竞赛活动的实施策略。

【关键词】小学；STEM；智能机器人；竞赛活动

一、STEM教育的内涵

STEM教育起源于上个世纪八十年代的美国，从客观的角度来说，STEM主要有四个方面，即科学、技术、工程、数学，并从这四个方面强调学生自身的能力与素养。虽然说STEM传入我国时间较短，但是其影响力也逐步蔓延。在STEM的教育中，非常强调学生的探索精神、创新精神的发展，这也是这种教育的主要目标。

同时，相对于我国的传统说教式教学，STEM教育更强调实践教育，笔者认为，只有在实践中，学生的探究能力、创新能力才能够有效发展，并且这种教育方向，其实是与我国早些年提出的核心素養有着异曲同工之妙。在STEM教育中，我们教师更应当重视自身的引导作用，只有让学生真正地去实践、去发现，他们的科学素养、技术素养、工程素养、数学素养才能够获得有效发展，进而促进他们综合能力的进步。

二、小学智能机器人教学的意义与现状

1.小学智能机器人教学的意义

随着科学技术的进步，在我国越来越多的小学开设了智能机器人的教育学科。这个学科涉及了非常广泛的知识类型，如机械、电子、计算机、人工智能等技术。从实际角度来说，智能机器人的教学主要侧重学生的实践性。在实际教学中，教师需要带领学生去全方面的了解机器人的内部构造、科学原理，及其功能、应用等。并且教师会引领学生自主搭建机器人，设计机器人的内部程序与行动策略。由于这个学科的知识综合性与应用都比较广泛，因此，学生在这个过程中能够充分提升自身的逻辑思维能力、动手能力、合作能力、探究能力、创新能力等。这些都是智能机器人教学所带来的好处，其对于祖国未来人才的培养有着极为重要的作用。

2.小学智能机器人教学的现状

随着我国经济实力的发展，学校硬件设施的提升，智能机器人教学逐步变得大众化、低龄化发展。尤其是在那些我国经济较为发达的城市或地区，就已经在小学阶段给学生开展了智能机器人的课程教学或是兴趣班。这种状况是我们非常乐意见到的。从主观的角度来说，智能机器人教学的开展，是我国义务教育的一种重要举措，其不仅丰富了我国学生课余的生活实践，同时还锻炼了学生的身心健康，满足他们对科技的需求与期望。但是，从当前现状来看，虽然大部分小学对于智能机器人教学有一定重视程度，但是往往这些教学是属于“少数人”的活动。甚至部分学校大多是以“兴趣班”的形式所存在的，并没有面向全体同学，这在一定程度上会影响到小学智能机器人教学的有效发展。因此，提升智能机器人教学规模，扩大教学影响力是非常重要的。其次，虽然不少学校在智能机器人教学中，会创造不少的活动形式，但是这些活动“形式感”比较强力。其原因有两个方面。其一，传统教学观念的影响。虽然小学智能机器人教学是一门新型的学科，但是所执教的教师，往往会将传统教学观念带入到教学活动中。这也使得小学智能机器人的活动会成为一个“知识大讲堂”，学生在活动中的自主性在一定程度上被限制。其二，在实际活动中，往往是教师占据着主导地位，活动内容、活动方式、活动规则等方面大多是从教师角度去思考，这在一定程度上是无法有效激发学生的创新能力与探索能力的。并且，在实际活动开展中，部分教师由于害怕学生会发生安全危险，往往全程指挥学生，这也无法让学生自主能力得到充分的展现。

三、STEM教育视野下的智能机器人竞赛活实施策略

想要更好地有效保障职能机器人竞赛活动的有效性，教师必须重视STEM教育理念的落实。一般来讲，小学生对于智能机器人的竞赛活动是有着较强的兴趣的，在这个过程中学生可以积极展现自身的创新能力。但是结合上述现状来看，不少小学智能机器人竞赛活动的开展还是存在一定问题。从这些问题的根源角度来看，主要是由于教育理念落后所影（下转第12版）（上接第11版）响的。而这就需要STEM教育理念的价值，保障智能机器人竞赛活动实施的科学化、高效化，并以此有效发展学生的思维与能力。在智能机器人竞赛活动的实施中，教师应当做好以下几个方面的工作。

1.重视STEM教育理念落实，发展学生STEM素养

智能机器人的竞赛，其目的就是为了提升学生自身的多项素养，并通过趣味性、实践性强的竞赛过程，让学生逐步提升自身的综合能力。所以，教师在平时的活动开展中，要保证自己对STEM教育理念的熟知，保证竞赛活动开展的科学性与经济性，这样才能够保证竞赛活动的开展，让学生处于一种较为自由、宽松的竞赛环境中。

2.鼓励学生自主探索，提升竞赛活动的效果

智能机器人的竞赛活动是为了给学生打造一个良好的学习环境，在这个环境中学生需要自己动手才能够完成竞赛项目。因此，为了让学生在这个过程获得更多的收获，教师就需要鼓励学生进行自主探究，并且让学生只有自己真的出现无法突破的问题时才能够获取教师帮助。为让学生在竞赛中获得提升，教师还应当保障设备工具的丰富性。在这样的环境中，学生才能够有自主探索的兴趣，并实现竞赛活动效果的提升。

3.注重拓展学生的知识面，提高学生的综合设计能力

从实际角度来说，小学机器人竞赛涉及的知识面是比较广阔的，不仅含有机电自动化、感测通讯等方面技术，同时还涵盖了人工智能、数据编程、计算机方面。学生在实际进行竞赛中，他们也大多会进行硬件与软件的设计。因此为了让学生更好地进行机器人竞赛，教师在教学的过程中，应当注重学生对专项知识的深度与广度学习。当然考虑到学生知识学习有限，教师可以除了教导学生主要必备知识以外，还可以以学生兴趣为主开设不同的专业学习探究课，并以此来保障学生的综合设计能力。

4.注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养

从某种意义的角度来说，机器人竞赛活动的开展，就是一次学生进行想象与创造的过程。因此，在竞赛的过程中，教师除了要鼓励学生大胆想象、大胆质疑以外，还应当在实际竞赛的环节设计一些奖项。比如说，除了最后综合竞赛以外，教师还可以为一些学生颁发创新奖项。此外，为了更好培养学生的实践能力，当学生有一些另类的想法时，教师不能第一时间进行否决，可以在与学生适当交流的基础上，与学生探讨出实现这个想法的路径，这也可以在很大程度上，提升学生的实践能力。

四、结语

总的来说，结合stem教育理念开展智能机器人竞赛，可以让这项活动更具科学性、创新性。在实际竞赛开展的过程中，教师应当重视学生实际创新能力的展现，注重学生自主性与探索欲望的培养，这样才能够让学生体验到更好的竞赛过程，继而发展他们的综合能力。

参考文献：

[1]汪义旺，吴薛，臧华东，张波，王蕊，林燕.基于STEM与“工匠精神”融合的技能人才培养模式研究[J/OL].南通职业大学学报，2019（01）：36-40.

[2]孙文娜，韩芳.STEM到STEAM：科学、艺术与创新教育[J/OL].中国教育技术装备：1-2[2019-05-11].

[3]陈凯，陈淋，陈悦.中学生STEM学习态度研究——基于江苏省六所STEM试点中学的调查[J].中国电化教育，2019（04）：92-102.